專利名稱：一種利用太陽能蓄熱形式的太陽能供暖及通風(fēng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能供暖及通風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用太陽能蓄熱形式的太 陽能供暖及通風(fēng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，利用太陽能供暖的系統(tǒng)從集熱形式上分為“主動式”和“被動式”兩種。主 動式太陽能供暖系統(tǒng)基本由太陽能集熱器、儲熱裝置、傳遞設(shè)備與控制部件等組成，利用太 陽能集熱器與載熱介質(zhì)經(jīng)蓄存及設(shè)備傳送向室內(nèi)供暖。被動式太陽能供暖系統(tǒng)最基本的工 作機(jī)理是“溫室效應(yīng)”。被動式太陽房的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有較大的熱阻，室內(nèi)要有足夠的重 質(zhì)材料，如磚石、混凝土，以保持房屋有良好的蓄熱性能。主動式系統(tǒng)的設(shè)備較多，結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，投資較大，但是太陽能輻射熱的利用效率較高，而被動式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對簡單，投資較低， 但是太陽能輻射熱的利用效率很低。
從載熱介質(zhì)上來說，大致可分為太陽能一水系統(tǒng)和太陽能一空氣系統(tǒng)。其中，“主 動式”系統(tǒng)多為太陽能一水系統(tǒng)，而“被動式”系統(tǒng)多為太陽能一空氣系統(tǒng)。當(dāng)前，將主動式 太陽能供暖系統(tǒng)與被動式太陽能供暖系統(tǒng)結(jié)合使用的方法很少，而且對于當(dāng)前絕大多數(shù)的 太陽能供暖系統(tǒng)來說，其接受的能量為直接的太陽輻射熱，即以短波輻射為主的太陽輻射 熱。還有，在太陽房的應(yīng)用上也比較單一，例如，只將其用于供暖或只用通風(fēng)，沒有將太陽房 的功能及能量發(fā)揮完全。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種利用太陽能蓄熱形式的太陽能供暖及通風(fēng) 系統(tǒng)，將主動式太陽能供暖系統(tǒng)與被動式太陽能供暖系統(tǒng)相結(jié)合，以滿足不同時(shí)間段或不 同季節(jié)室內(nèi)供暖需求；內(nèi)部設(shè)置的相變蓄熱材料可以有效地吸收和儲存輻射熱與對流熱， 提高了太陽能的利用效率，以達(dá)到充分和全面利用太陽能的目的；不僅可以實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)供 暖的功能，還可以使建筑物實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)的功能。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種利用太陽能蓄熱形式的太陽能供暖及通風(fēng)系統(tǒng)，包括吸收太陽光的蓄熱空 間，以及與蓄熱空間相連的室內(nèi)空間，所述蓄熱空間與室內(nèi)空間通過一隔板分隔開來；
所述蓄熱空間包括開設(shè)一個(gè)投射太陽光的玻璃頂，以及與玻璃頂相對設(shè)置的隔 板，所述隔板上包覆有第一蓄熱體，玻璃頂所在的屋面的內(nèi)側(cè)包覆有第二蓄熱體，且在蓄熱 空間兩側(cè)的墻體上開設(shè)有通風(fēng)口；
所述室內(nèi)空間由圍護(hù)結(jié)構(gòu)和地面構(gòu)成。
優(yōu)選的，所述蓄熱空間內(nèi)側(cè)還包覆有保溫層，防止蓄熱空間內(nèi)部儲存的熱量向外 界的散失，所述第一蓄熱體以及第二蓄熱體敷設(shè)于保溫層上。
優(yōu)選的，在隔板上兩側(cè)還設(shè)置有出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口，所述出風(fēng)口處安裝有第一風(fēng)機(jī)， 第一風(fēng)機(jī)、出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口構(gòu)成蓄熱空間與室內(nèi)空間的風(fēng)通道。
優(yōu)選的，所述第二蓄熱體的中部安裝有第二風(fēng)機(jī)，對蓄熱空間的內(nèi)部循環(huán)空氣起 到強(qiáng)化和誘導(dǎo)作用。
優(yōu)選的，所述通風(fēng)口處安裝有通風(fēng)窗，通過啟閉調(diào)節(jié)及開度調(diào)節(jié)對建筑物進(jìn)行自 然通風(fēng)。
優(yōu)選的，所述第一蓄熱體和第二蓄熱體均為相變蓄熱材料。
通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明屋面上設(shè)置的玻璃頂可以透射大量的太陽光，使之到達(dá)屋頂內(nèi)部；
太陽能屋頂內(nèi)設(shè)置的第一蓄熱體與第二蓄熱體都為相變蓄熱材料，能有效的吸收 與儲存太陽輻射熱與對流熱，可以將能量轉(zhuǎn)移到夜晚時(shí)使用，更加有效地利用了太陽能；
保溫層的設(shè)置可以有效地阻止屋頂內(nèi)部儲存的熱量向外界的散失，同時(shí)還可以有 效地降低屋頂內(nèi)空氣溫度波動對室內(nèi)空氣溫度影響的程度；
位于隔板上的第一風(fēng)機(jī)可以對氣流的流向及流量起到誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)的作用，并且風(fēng) 機(jī)的啟?？刂坪驼{(diào)節(jié)都很便捷；
第二風(fēng)機(jī)的設(shè)置可以對太陽房內(nèi)部循環(huán)空氣起到強(qiáng)化和誘導(dǎo)作用，強(qiáng)化換熱，太 陽房外墻上設(shè)置的通風(fēng)窗可以在春秋季對建筑物進(jìn)行自然通風(fēng)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明白天蓄熱第一階段的工作原理圖。
圖2為本發(fā)明白天蓄熱第二階段的工作原理圖。
圖3為本發(fā)明晚上放熱的工作原理圖。
圖4為本發(fā)明的另一種應(yīng)用形式。
圖5為本發(fā)明的自然通風(fēng)工作原理圖。
圖6為本發(fā)明另一種形式的自然通風(fēng)工作原理圖。
圖中1、屋面；2、外墻；3、隔板；4、圍護(hù)結(jié)構(gòu)；5、地面；6、玻璃頂；7、保溫層；8、弟 一風(fēng)機(jī)；9、第一蓄熱體；10、第二蓄熱體；11、第二風(fēng)機(jī)；12、出風(fēng)口 ；13、進(jìn)風(fēng)口 ；14、通風(fēng)窗；O具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
參照圖1-圖6所述，一種利用太陽能蓄熱形式的太陽能供暖及通風(fēng)系統(tǒng)，包括一 個(gè)水平布置的屋面1、豎向的外墻2和水平布置的隔板3，隔板3的下面是由圍護(hù)結(jié)構(gòu)4和 地面5構(gòu)成的室內(nèi)空間。
屋面I中部有玻璃頂6，屋面1、外墻2和隔板3構(gòu)成蓄熱空間，在屋面I內(nèi)側(cè)、夕卜 墻2內(nèi)側(cè)和隔板3上面一側(cè)敷設(shè)有保溫層7，在隔板3右側(cè)安裝有第一風(fēng)機(jī)8，第一風(fēng)機(jī)8下面有出風(fēng)口 12，出風(fēng)口 12通向室內(nèi)；在隔板3左側(cè)有進(jìn)風(fēng)口 13，進(jìn)風(fēng)口 13與室內(nèi)相通， 出風(fēng)口 12和進(jìn)風(fēng)口 13之間的保溫層7上面敷設(shè)有第一蓄熱體9，屋面I內(nèi)側(cè)的保溫層7下 表面敷設(shè)有第二蓄熱體10，其中，第二蓄熱體10為多塊分散布置，位于玻璃頂6的兩側(cè)，第 二蓄熱體10的下面設(shè)置有第二風(fēng)機(jī)U，對太陽房內(nèi)部循環(huán)空氣起到強(qiáng)化和誘導(dǎo)作用。
太陽房外墻2上設(shè)置的通風(fēng)窗14可以手動或自動打開，在春秋季對建筑物進(jìn)行自 然通風(fēng)。
所述第一蓄熱體9和第二蓄熱體10均為相變蓄熱材料。
本發(fā)明的工作原理為
實(shí)施例1:
白天時(shí)(見圖1 )，玻璃頂透射大量的太陽輻射，而太陽輻射多以短波輻射為主，絕 大部分的太陽輻射能量被第一蓄熱體吸收，其溫度升高，在第一蓄熱體蓄熱相變的同時(shí)，也 不斷的向外放熱，使屋頂內(nèi)的空氣溫度升高。此時(shí)，可根據(jù)室內(nèi)的供暖需求選擇性的開啟和 關(guān)閉風(fēng)機(jī)，并同時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，控制進(jìn)入室內(nèi)空氣量，從而達(dá)到對室內(nèi)供暖的目的，或 者開啟通風(fēng)窗，并同時(shí)調(diào)節(jié)窗戶的開度，選擇性的開啟風(fēng)機(jī)，對室內(nèi)進(jìn)行自然通風(fēng)(見圖5)。
當(dāng)?shù)谝恍顭狍w蓄熱完成后(見圖2、圖5)，其向外的散熱量加大，第一蓄熱體充當(dāng) 將太陽輻射的短波輻射轉(zhuǎn)換為長波輻射的媒介，它源源不斷的釋放出長波輻射能量，屋頂 內(nèi)的空氣溫度逐漸升高，此時(shí)，第二蓄熱體吸收來自第一蓄熱體的長波輻射，溫度逐漸升 高，相變蓄熱量加大，同時(shí)它還吸收屋頂上部溫度較高的空氣中的對流熱，逐漸的完成自身 的相變蓄熱過程。此時(shí)，也可根據(jù)室內(nèi)的供暖及通風(fēng)需求選擇性的開啟和關(guān)閉風(fēng)機(jī)及通風(fēng) 窗，從而達(dá)到對室內(nèi)供暖及通風(fēng)的目的。
晚上時(shí)(見圖3)，開啟風(fēng)機(jī)，利用白天儲存在蓄熱體中的熱量加熱循環(huán)空氣，同時(shí) 調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，控制進(jìn)入室內(nèi)空氣量，達(dá)到對室內(nèi)供暖的目的?；蛘?，開啟通風(fēng)窗，并同時(shí) 調(diào)節(jié)窗戶的開度，選擇性開啟風(fēng)機(jī)，對室內(nèi)進(jìn)行自然通風(fēng)(見圖5)。
實(shí)施例2
本發(fā)明所述的一種利用太陽能蓄熱形式的太陽能供暖及通風(fēng)系統(tǒng)，稍加改動，如 省略掉風(fēng)機(jī)、出風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)口，也可直接應(yīng)用在室內(nèi)的太陽能儲存及利用中，即這個(gè)太陽能 屋頂可以直接作為室內(nèi)來使用。
實(shí)施例3
本發(fā)明所述的一種利用太陽能蓄熱形式的太陽能供暖及通風(fēng)系統(tǒng)，也可應(yīng)用在類 似于附加陽光間式的建筑物內(nèi)，其結(jié)構(gòu)示意圖及供暖、通風(fēng)工作原理見圖4和圖6。
本發(fā)明可以在不同季節(jié)或一天里的不同時(shí)間段充分的利用太陽能來對室內(nèi)進(jìn)行 供暖(主要是在冬季)或自然通風(fēng)(主要在春秋季)，可以廣泛應(yīng)用于陽光較充足地區(qū)的室內(nèi) 供暖及通風(fēng)的場合。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù) 人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變 化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種利用太陽能蓄熱形式的太陽能供暖及通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于包括吸收太陽光的 蓄熱空間，以及與蓄熱空間相連的室內(nèi)空間，所述蓄熱空間與室內(nèi)空間通過一隔板分隔開來； 所述蓄熱空間包括開設(shè)一個(gè)投射太陽光的玻璃頂，以及與玻璃頂相對設(shè)置的隔板，所述隔板上包覆有第一蓄熱體，玻璃頂所在的屋面內(nèi)側(cè)包覆有第二蓄熱體，且在蓄熱空間兩側(cè)的墻體上開設(shè)有通風(fēng)口； 所述室內(nèi)空間由圍護(hù)結(jié)構(gòu)和地面構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用太陽能蓄熱形式的太陽能供暖及通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于所述蓄熱空間內(nèi)側(cè)包覆有保溫層，防止蓄熱空間內(nèi)部儲存的熱量向外界的散失，所述第一蓄熱體以及第二蓄熱體敷設(shè)于保溫層上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用太陽能蓄熱形式的太陽能供暖及通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于在隔板上兩側(cè)還設(shè)置有出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口，所述出風(fēng)口處安裝有第一風(fēng)機(jī)，第一風(fēng)機(jī)、出風(fēng)口和進(jìn)風(fēng)口構(gòu)成蓄熱空間與室內(nèi)空間的風(fēng)通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用太陽能蓄熱形式的太陽能供暖及通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于所述第二蓄熱體的中部安裝有第二風(fēng)機(jī)，對蓄熱空間的內(nèi)部循環(huán)空氣起到強(qiáng)化和誘導(dǎo)作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用太陽能蓄熱形式的太陽能供暖及通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于所述通風(fēng)口處安裝有通風(fēng)窗，通過啟閉調(diào)節(jié)及開度調(diào)節(jié)對建筑物進(jìn)行自然通風(fēng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用太陽能蓄熱形式的太陽能供暖及通風(fēng)系統(tǒng)，其特征在于所述第一蓄熱體和第二蓄熱體均為相變蓄熱材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用太陽能蓄熱形式的太陽能供暖及通風(fēng)系統(tǒng)，包括吸收太陽光的蓄熱空間，以及與蓄熱空間相連的室內(nèi)空間，所述蓄熱空間與室內(nèi)空間通過一隔板分隔開來；所述蓄熱空間包括開設(shè)一個(gè)投射太陽光的玻璃頂，以及與玻璃頂相對設(shè)置的隔板，所述隔板上包覆有第一蓄熱體，玻璃頂所在的屋面的內(nèi)側(cè)包覆有第二蓄熱體，且在蓄熱空間的兩側(cè)墻體上開設(shè)有通風(fēng)口；所述室內(nèi)空間由圍護(hù)結(jié)構(gòu)和地面構(gòu)成。該系統(tǒng)將主動式太陽能供暖系統(tǒng)與被動式太陽能供暖系統(tǒng)相結(jié)合，以滿足不同時(shí)間段或不同季節(jié)室內(nèi)供暖需求；提高了太陽能的利用效率，以達(dá)到充分和全面利用太陽能的目的。設(shè)置的通風(fēng)窗可以有效地對建筑物進(jìn)行自然通風(fēng)(主要在春秋季節(jié))。
文檔編號F24D15/02GK102995845SQ20121047106
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者周敏, 張寅平, 侯占魁, 段海英, 李曉威 申請人:中國建筑西北設(shè)計(jì)研究院有限公司