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一种昼夜交替运行隔断式太阳能通风采暖系统


技术摘要:
本发明提供一种昼夜交替运行隔断式太阳能通风采暖系统,包括太阳能空气集热器;第一通风通道设于室内墙体的一侧,上设有第一开口,第一开口与太阳能空气集热器的出风端通过第一导管连接;第二通风通道,设于室内墙体的另一侧,所述第二通风通道上设有第二开口,所述第  全部
背景技术:
当下,建筑能耗约占全球能源消耗的近30%,我国也不例外,随着国民经济水平的 迅速攀升,我国的社会总能耗也在持续增长,为了促进节能减排,优化能源结构,目前降低 建筑能耗至关重要,而在建筑领域,暖通空调行业能源使用的增长速度尤为显著,因此设法 降低采暖能耗、合理利用自然资源、维护生态平衡必然是一种有效途径。 在我国西部,尤其青藏地区,海拔偏高,春冬寒冷,同时常年日照充足,太阳能资源 丰富,众所周知,太阳能绿色、清洁、可再生,发展前景巨大,但是太阳能间断、分散、不稳定 且存在间歇,所以当地居民多以改变居住建筑结构形式、位置朝向等来尽可能多地接受太 阳辐射,对太阳能并未充分利用。对于当地居民而言,如何高效收集太阳能,实现对其移峰 填谷,从而解决建筑昼夜温差大、夜间取暖难、各房间因功能不同在采暖上存在时间差异的 问题将成为关键。 目前相变储能技术发展迅速,PCM封装体可结合建筑墙板、地板、天花板以及直接 加入建筑材料中。就相变蓄热墙而言,现在存在问题有构造形式单一,多以管内通热空气或 者PCM封装在管内为主、PCM封装体质量不足、夜间温升缓慢,采暖效率低以及没有因地制宜 地设计墙体。
技术实现要素:
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于,发明提供一种昼夜交替运行隔断 式太阳能通风采暖系统,解决现有技术中相变蓄热墙构造形式单一,多以管内通热空气或 者PCM封装在管内为主、PCM封装体质量不足、夜间温升缓慢等问题。 为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案予以实现: 一种昼夜交替运行隔断式太阳能通风采暖系统,包括:太阳能空气集热器;第一通 风通道,设于室内墙体的一侧,所述第一通风通道上设有第一开口,所述第一开口与所述太 阳能空气集热器的出风端通过第一导管连接;第二通风通道,设于室内墙体的另一侧,所述 第二通风通道上设有第二开口,所述第二开口与所述太阳能空气集热器的进风端通过第二 导管连接;循环风机,设于所述第一导管或所述第二导管上,用于使热空气在太阳能空气集 热器、第一通风通道与第二通风通道之间循环流动;相变层,设于所述第二通风通道内,用 于吸收并储存进入所述第二通风通道的热空气中的热量;风口,设于所述室内墙体远离所 述第一开口的一侧,用于连通第一通风通道与第二通风通道;温度感控器,设于所述室内墙 体上,用于感应通过第二通风通道的空气温度;控制器,设于所述室内墙体上,当温度控制 器感应到空气温度大于一预设值时,控制器能够控制所述风口开启。 所述太阳能通风采暖系统还包括通风装置,设于所述风口上并与所述控制器连 3 CN 111550859 A 说 明 书 2/5 页 接,用于加速热空气在第一通风通道与第二通风通道之间的流动。 所述相变层为PCM封装体。 所述第一通风通道与第二通风通道的外侧分别设有保护罩,所述保护罩为耐高温 塑料。 所述通风装置为轴流风扇。 所述预设值为50℃。 所述第一开口与所述第二开口上设有格栅式风口盖,在非采暖期用于防止进入灰 尘与垃圾。 所述风口为多个旋转风口。 所述室内墙体上下两侧表面设置有砖混结构。 所述第一通风通道、第二通风通道以及相变层平行设置。 本发明与现有技术相比,具有如下技术效果: (Ⅰ)本发明的采暖系统,通过将太阳能空气集热器与墙体结合,对绿色清洁的太阳 能加以有效利用,通过差异化设计墙体结构和改变通风方式实现了将太阳能移峰填谷的高 用能率,使各个房间取暖效果最优化。 (Ⅱ)本发明的采暖系统,通过在室内墙体上设第一通风通道与第二通风通道并在 第二通风通道内填充PCM封装体,用户根据自身需求以及环境温度选择确定相变温度的PCM 封装体材料,白天采暖系统运行时,经太阳能空气集热器加热后的热空气先经过第一通风 通道与客厅室室内空气换热,然后进入第二通风通道后使PCM封装体蓄热,以此保证换热介 质热空气温降过程中的高用能率,其PCM封装体被做成具有一定厚度的矩形蓄热板块填充 固定于第二通风通道中,PCM封装体与第二通风通道留有空隙形成通风流道,以保证热空气 的正常流动及与相变封装体接触面积最大化。 (Ⅲ)本发明的采暖系统,能够巧妙的结合西部地区居民建筑规律,常见的室内墙 体两侧空间一侧多为客厅室,仅白天需要采暖,另一侧为卧室,夜间需要采暖,故墙体靠近 第一通风通道的一侧临近客厅,通过白天在第一通风通道内流动高温热空气对室内供暖, 靠近第二通风通道的一侧临近卧室,第二通风通道中的PCM封装体白天蓄热,晚间释热,达 到卧室采暖目的,构思独特,紧贴生活实际,实现了能源的高效利用。 (Ⅳ)本发明的采暖系统,通过在墙体内设置风口、轴流风扇、温度感控器与控制 器,实现了当温度感控器感应到第一通风通道中的热空气温度高于50℃时,控制器能够控 制风口开启,并在轴流风扇的引流下热空气进入第二通风通道后被PCM封装体吸收热量。 (Ⅴ)本发明的采暖系统白天经过太阳能空气集热器加热后的热空气进入墙体第 一通风通道,进而热空气与铝合金板对流换热、铝合金板内部导热、铝合金板与室内空气对 流换热及其他墙体、物体表面辐射换热向客厅传递热量,实现均匀化加热和稳定化升温,营 造出舒适室内热环境,提高采暖效率,其中铝合金板的传热性能佳,外部增设耐高温塑料保 护罩,以免人体接触板面时烫伤。 (Ⅵ)本发明的采暖系统,通过在太阳能空气集热器第一风口与第二风口上设格栅 式风口盖,实现了在非采暖期风口覆盖格栅式风口盖可有效防止进入灰尘与垃圾。 (Ⅶ)本发明的采暖系统,在采暖期时,当外界室内热环境的改变会使PCM封装体自 动发生吸热和放热的熔化和凝固相变,从而自动调节室温。非采暖期风口关闭,太阳能空气 4 CN 111550859 A 说 明 书 3/5 页 集热器停止运行,轴流风扇关闭,但墙体尚可依靠PCM封装体自身特性,通过墙体导热、对流 换热及辐射传热方式实现一定程度的室温自动调节。 附图说明 图1为本发明的采暖系统的整体结构示意图; 图2为本发明的室内墙体与第一挡板、第二挡板的组合结构示意图; 图3为本发明的室内墙体与第一挡板、第二挡板的组合结构截面图; 图4为本发明的采暖系统白天热风气流组织示意图。 1-太阳能空气集热器,2-第一通风通道,3-第二通风通道,4-循环风机,5-相变层, 6-风口,7-通风装置,8-温度感控器,9-室内墙体,10-保护罩,11-砖混结构,12-控制器; 201-第一开口,202-第一导管,203-出风端; 301-第二开口,302-第二导管,303-进风端。
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