CN101315206B - 太阳能供暖系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种太阳能供暖系统，包括：带有集热模块的室外风管，室外风管具有一个进风口和一个排风口；带有供风口和回风口的室内风管，室内风管与室外风管通过两个连接口相连，其中的第一连接口设在进风口旁，第二连接口设在排风口旁；进风口与集热模块之间设有第一风机；回风口上设有第一阀门，供风口上设有第二阀门；进风口、第一连接口、排风口以及第二连接口也设有阀门。采用上述结构的太阳能供暖系统，通过控制阀门的开关来实现太阳能转为热能、直接加热空气，供给室内所需的热量。结构简单，安全可靠。

Description

太阳能供暖系统

技术领域

本发明涉及一种太阳能供暖系统。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对生活环境的舒适度的需求也越来越高，其中空调、采暧和热水是三个主要方面。这三方面目前消耗着大量常规能源，特别是其中的采暧，通常是燃烧化工燃料来实现，严重污染环境。同时由于城市采用常规空调越来越多，排出大量热气而形成热岛效应，对城市气候也产生不良影响。

房地产业作为一个能源消耗的大户，迫切需要从传统的开发模式进行改变，目前来看，唯一的出路，就是大量地、尽可能地利用太阳能。这种能源的利用可以为社会和消费者节省更多的能源方面的支出，也能从实际上落实构建和谐社会的要求。因此，节约能源是房地产业产贯切节能住宅的一条最重要的思想，除了通过对建筑应用有效的手段节能外，节能的重要渠道是开发利用太阳能。

目前建筑上对太阳能的应用，主要有三个方面：一是利用现在的太阳能热水器的分体技术，设计以太阳能真空集热管为组件的屋顶和外挂墙壁进行热水供应。二是生产以太阳能集热保温板为主的供暖系统。三是把太阳能光伏电池板组件设计为窗户和墙体建材提供电力和照明。

对于太阳能采暖，目前最多的做法是，利用集热器将水加热到40～60摄氏度，再通过风机盘管向房间提供暖风。还可以局部使用地板采暧系统。这样，楼上集热器提供的热水，直接流经预置在地板下的管路，为房间供暧。

也有采用太阳能热泵供暖的。这类供暖装置包括支架，太阳能供暖装置和热泵装置，太阳能供暖装置包括至少一个太阳能热水器模块、换热器、散热器、循环水泵和载热流体，太阳能热水器模块、换热器、散热器通过管道依次连接构成封闭的循环管路，循环水泵能够驱动载热流体在循环管路中循环流动，太阳能热泵供暖装置还包括可向循环管路提供载热流体的恒压阀；热泵装置包括通过管道依次连接构成封闭的循环管路的蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀和循环管道内的工作媒质，冷凝器设在换热器内腔的底部。

上述两种利用太阳能采暖的方法，均是通过采集太阳能后，将水加热，然后驱动被加热的水在循环管路中流动，从而提供热量。这样的供暖系统，实际上都类似于太阳能热水器，导致了供暖系统结构上的复杂化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能供暖系统，把太阳能的光能转变为热能，直接加热空气，送到室内以提高室温。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种太阳能供暖系统，包括：带有集热模块的室外风管，室外风管具有一个进风口和一个排风口；带有供风口和回风口的室内风管，室内风管与室外风管通过两个连接口相连，其中的第一连接口设在进风口旁，第二连接口设在排风口旁；进风口与集热模块之间设有第一风机；回风口上设有第一阀门，供风口上设有第二阀门；进风口、第一连接口、排风口以及第二连接口也设有阀门。

采用上述结构的太阳能供暖系统，通过控制阀门的开关来实现太阳能转为热能、直接加热空气，供给室内所需的热量。结构简单，安全可靠。

为了进一步简化结构，所述进风口和第一连接口之间设有公用的第三阀门，该第三阀门最多关闭进风口和第一连接口中的一个。

为了进一步简化结构，排风口和第二连接口之间设有公用的第四阀门，第四阀门最多关闭排风口和第二连接口中的一个。

所述集热模块包括主风管、与主风管贯通的支风管、环绕支风管设置的真空集热管以及连接主风管和真空集热管的连接管。

所述室内风管内设有换热器和第二风机，换热器通过带有第一泵的热水管和带有第二泵的冷水管连接一个保温水箱。这样就可以实现储热和使用所储存的热量的功能。

所述进风口之前设有一个过滤器，以便输送进屋内的空气的新鲜和干净。

该系统还设有一防护网，防护网安装在集热模块外侧。万一发生真空管意外损坏的话，也可以防止碎玻璃落下伤人。

附图说明

图1是本发明的太阳能供暖系统的结构图；

图2是图1中的集热模块空气流通方向上的截面图。

具体实施方式

下面根据图1和图2，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

图1显示了本发明的太阳能供暖系统的结构。如图所示，本发明的太阳能供暖系统主要包括室内风管10和室外风管11两部分。室外风管11具有一个进风口2和一个排风口13。进风口2之前设有一个过滤器1。室外风管11的管道内部设有集热模块6。室内风管10具有一个供风口18和一个回风口8。室内风管10与室外风管11之间通过两个连接口4、14相连，其中的连接口4设在进风口2旁，与进风口2成直角的位置关系，而另一个连接口14就设在排风口13旁，与排风口13成直角的位置关系。所述进风口2和连接口4之间设有阀门3，该阀门3的固定端就设在进风口2和连接口4相互所成的直角角部，这样，阀门3的自由段通过旋转就可以选择关闭进风口2和连接口4中的一个，当然阀门3也可以与进风口2和连接口4都构成一个角度，即如图所示的位置，阀门3就同时打开了进风口2和连接口4。同样的，排风口13和连接口14之间设有阀门16，该阀门16的固定端就设在排风口13和连接口14相互所成的直角角部，这样，阀门16的自由段通过旋转就可以选择关闭排风口13和连接口14中的一个，当然阀门16也可以与排风口13和连接口14都构成一个角度，即如图所示的位置，阀门16就同时打开了排风口13和连接口14。进风口2与集热模块6之间设有第一风机5。回风口8上设有阀门7，供风口18上设有阀门15。该系统还设有一防护网26，防护网26安装在集热模块6外侧。防护网26的作用是万一立面上真空管发生意外损坏时，防止碎玻璃落下伤人。室内风管10通过供风口18连有供风管19。室外风管11通过排风口13连有抽风管12。

图2是图1中的集热模块空气流通方向上的截面图，详细显示了图1中的集热模块6的结构。如图所示，集热模块6包括主风管61、与主风管61贯通的支风管63、环绕支风管63设置的真空集热管64以及连接主风管61和真空集热管64的连接管62。第一风机5送来的空气经主风管61到支风管63把真空集热管64的热量带出来，通过连接管62集中送到下一集热模块或室外风管中。

再次结合图1，说明本发明的太阳能供暖系统的工作原理。该系统共分为三个工作阶段：

一、室内空气加热阶段：

该阶段的供风口18和一个回风口8之间是隔断的。阀门3关闭进风口2，阀门7打开回风口8，阀门16打开连接口14，同时关闭排风口13，阀门15打开供风口18，阀门7打开回风口8。有太阳光时，第一风机5启动，室内空气经回风口8、室内风管10、连接口4、第一风机5、集热模块6、室外风管11、连接口14、供风口18、供风管19对室内空气加温。

二、输送新鲜空气阶段：

该阶段的供风口18和一个回风口8之间是隔断的。阀门3关闭连接口4打开进风口2，阀门16打开连接口14，关闭排风口13，阀门15打开供风口18。有太阳光时，第一风机5启动，室外空气经过滤器1、进风口2、第一风机5、集热模块6、室外风管11、连接口14、供风口18、供风管19把加热后的新鲜空气送到室内。

三、保护集热模块阶段：

在夏季不需要供暖、真空管中的热量用不完时、温度会升得很高、影响寿命、就需要把真空管中的热量排到大气中。

阀门3打开进风口2同时关闭连接口4、阀门16打开排风口13同时关闭连接口14、第一风机5启动，这样就把多余的热量经过滤器1、进风口2、集热模块6、室外风管11、排风口13、抽风管12排回大气。

考虑到现在太阳能热水箱的普及程度越来越高，如果将太阳能热水箱也整合到本发明的太阳能供暖系统中，这样就可以使供暖系统增加储热和使用所储存的热量的新功能。

为此，所述室内风管10内增设换热器20和第二风机9，换热器20通过带有泵23的热水管22和带有泵24的冷水管21连接一个保温水箱25。在供风口18旁边增设一个开口17，供风口18与开口17共用阀门15。在需要隔断供风口18和回风口8的情况下，通过阀门15来关闭开口17即可。增加了保温水箱25后的太阳能供暖系统，增加了两个工作阶段：

四、储存热量阶段：

阀门3关闭进风口2打开连接口4，阀门7关闭回风口8，阀门16打开连接口14，关闭排风口13，阀门15打开开口17，关闭供风口18。有太阳光时，第一风机5启动，管内空气经连接口4、第一风机5、集热模块6、室外风管11、连接口14、开口17、换热器20、室内风管10、形成空气的循环加温，把换热器20加热，水泵24启动把换热器20中的热量经水泵24、冷水管21、换热器20、热水管22送到保温水箱25。

五、使用储存热量阶段：

在没有阳光时，可以使用保温水箱中的热量使室内升温。

阀门3关闭连接口4、阀门7打开回风口8、阀门15同时打开开口17和供风口18、阀门16关闭连接口14、第二风机9、水泵23启动、保温水箱25中的热量经水泵23、热水管22送到换热器20中、把换热器20加热、第二风机9又把室内空气经回风口8、送到换热器20加热、加热后的空气经开口17、供风口18、供风管19送到需要热量的室内。

前面提供了对较佳实施例的描述，以使本领域内的任何技术人员理解本发明。对该较佳实施例，本领域内的技术人员在不脱离本发明原理的基础上，可以作出各种修改或者变换。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。

Claims (7)

1.一种太阳能供暖系统，其特征在于，该系统包括：

带有集热模块(6)的室外风管(11)，室外风管(11)具有一个进风口(2)和一个排风口(13)；

带有供风口(18)和回风口(8)的室内风管(10)，室内风管(10)与室外风管(11)通过两个连接口(4、14)相连，其中的第一连接口(4)设在进风口(2)旁，第二连接口(14)设在排风口(13)旁；

进风口(2)与集热模块(6)之间设有第一风机(5)；回风口(8)上设有第一阀门(7)，供风口(18)上设有第二阀门(15)；进风口(2)和第一连接口(4)之间设有第三阀门(3)、排风口(13)和第二连接口(14)之间设有第四阀门(16)。

2.如权利要求1所述的太阳能供暖系统，其特征在于，所述进风口(2)和第一连接口(4)之间设有公用的第三阀门(3)，该第三阀门(3)最多关闭进风口(2)和第一连接口(4)中的一个。

3.如权利要求1所述的太阳能供暖系统，其特征在于，排风口(13)和第二连接口(14)之间设有公用的第四阀门(16)，第四阀门(16)最多关闭排风口(13)和第二连接口(14)中的一个。

4.如权利要求1或2或3所述的太阳能供暖系统，其特征在于，所述集热模块(6)包括主风管(61)、与主风管(61)贯通的支风管(63)、环绕支风管(63)设置的真空集热管(64)以及连接主风管(61)和真空集热管(64)的连接管(62)。

5.如权利要求4所述的太阳能供暖系统，其特征在于，所述室内风管(10)内设有换热器(20)和第二风机(9)，换热器(20)通过带有第一泵(23)的热水管(22)和带有第二泵(24)的冷水管(21)连接一个保温水箱(25)。

6.如权利要求5所述的太阳能供暖系统，其特征在于，所述进风口(2)之前设有一个过滤器(1)。

7.如权利要求6所述的太阳能供暖系统，其特征在于，该系统还设有一防护网(26)，防护网(26)安装在集热模块(6)外侧。

Images