太陽能低溫輻射裝置的製作方法

2023-05-22 22:23:21 2

專利名稱：太陽能低溫輻射裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及可再生能源與建築一體化領域，是一種太陽能低溫輻射供暖裝置。
背景技術：
冬季採暖是人類的一種基本能源需要。隨著人們環保意識和社會可持續發展觀念的不斷增強，太陽能逐漸被用於建築採暖中。然而，一方面由於真空玻璃管太陽能集熱器、平板式集熱器等經濟型太陽能集熱裝置冬季的集熱溫度通常低於對流式換熱器的供熱溫度，另一方面，儘管經濟型太陽能集熱器集熱溫度符合低溫地板輻射採暖系統的供熱溫度要求，但由於低溫地板輻射採暖系統初投資高，在已有建築中難於使用等問題，因此太陽能在建築採暖中的應用受到巨大束縛。為了克服現有技術和裝置的不足，本發明設計了一種太陽能集熱器與床的集成裝置，即基於低溫輻射原理的太陽能低溫輻射供暖裝置，實現了太陽能在建築採暖中的高效低成本利用。至今為止，國內外還沒有關於太陽能集熱器與床集成的專利，相關專利主要涉及其它的太陽能在建築採暖中的應用技術和裝置。中國實用新型專利「一種低溫輻射供暖裝置」(申請號200920240951. O ;公開號CN201555298 U)設計了一種低溫輻射供暖裝置，其結構包括碳晶電熱板和溫控器，至少一塊碳晶電熱板固定在安裝邊框內，碳晶電熱板通過電源線與溫控器連接，和現有技術相比，具有發熱面積大、熱場均勻、溫度效應好、節約能源、不消耗室內氧氣、無燥熱感、遠紅外線充沛、不向大氣排放汙染物等特點。中國實用新型專利「低溫輻射供熱裝置」(申請號992422249. 3 ;公開號CN2401814Y)設計了一種低溫輻射供熱裝置，它在殼體內置換熱器，換熱器的輸人端與熱電廠 等高溫管網的進、回水管路連通，在輸人端的進或回水管路上串接計量儀表，換熱器的輸出端管路、管路上的循環泵與集水器連通，集水器與低溫採暖裝置的回水、注冷水管連通，換熱器輸出端的另一管路與分水器連通，分水器與低溫採暖裝置的進水、生活熱水管連通。它具有熱源用熱量可以計量，單戶成獨立系統，自行循環，室溫可調，可實現採暖和使用生活熱水等優點。中國實用新型專利「組合式低溫輻射供暖裝置」(申請號200420039072. 9 ;公開號CN 2703211Y)設計了一種組合式低溫輻射供暖裝置，該供暖裝置包括緊貼地面的隔熱保溫層，該隔熱保溫層內置有龍骨。加熱層包括加熱盤管，該加熱盤管設置用於固定加熱盤管並連接裝飾面板的固定梁。為了更好的固定加熱盤管和連接裝飾面板，固定梁通常採用平行擺放等間隔設置。各固定梁間隔成的多個空間之間能夠通過預先設置的流通口或者自然形成的縫隙互相流通，不會造成局部溫度過高散發不出去的情況。中國發明專利「低溫熱水盤管炕輻射採暖系統」(申請號200610025526. O ;公開號CN 101050876A)設計了一種低溫熱水盤管炕輻射採暖系統，包括與建築為一體的炕、室內循環小水泵、分水器、集水器、膨脹水箱、排氣閥、連有溫度傳感器的溫控閥和家用燃氣鍋爐，其特徵在於還包括固定在炕上的輻射供暖熱水盤管，其中炕的結構層上鋪有複合鋁箔，再上面是固定的輻射供暖熱水盤管，炕的表面澆築細石混凝土保護層。本發明結合了熱水採暖系統潔淨室內環境的優勢以及傳統的炕低溫輻射採暖的節能優勢，無論採用集中供熱系統還是分散供熱系統，皆可達到熱源選擇的多元化，同時與廚房排煙餘熱採暖系統相結合，既保證了冬季採暖舒適要求，又保持了東北小城鎮居民的傳統生活習慣，同時達到了節能和環保的效果，適應了可持續發展的要求。中國發明專利「太陽能聯合供能系統」(申請號201010263093. 9 ;公開號CN101964606 A)設計了一種太陽能聯合供能系統，該太陽能聯合供能系統包括利用導熱介質熱耦合的光伏電熱聯用裝置、熱量提升裝置和建築供能裝置，其中光伏電熱聯用裝置產生熱量並將熱量傳輸給熱量提升裝置，熱量提升裝置提高導熱介質的溫度後將熱量傳輸給建築供能裝置，並且建築供能裝置產生冷和熱輸出中的至少一種。中國實用新型專利「儲熱式太陽能建築採暖保溫熱水系統」(申請號201120221062. 7 ;公開號CN 202194315U)設計了一種儲熱式太陽能建築採暖保溫熱水系統，該系統將太陽能接收、太陽能供暖保溫、太陽能熱水和建築材料良好結合為一體，該系·統可以接收太陽能並把太陽能轉換為熱能為建築物自動採暖保溫和提供熱水，同時真空保溫太陽能牆壁轉也是一種良好的保溫建築材料，該系統不需要其他能源大幅降低了建築物的能源消耗，可實現利用太陽能對建築物室內溫度的自動調節。上述專利或提供了一種輻射供熱裝置，或提供了一種太陽能用於建築供暖的技術或裝置。然而，這些專利都沒有解決低溫輻射採暖系統初投資高，在已有建築中難於使用，太陽能集熱裝置冬季的集熱溫度與對流式換熱器的供熱溫度不匹配等問題，因此太陽能在建築採暖中的應用受到巨大束縛。至今為止，國內外還沒有關於太陽能集熱器與床集成的技術與裝置。

發明內容
本發明的目的是提供太陽能低溫輻射供暖裝置。本發明所是太陽能低溫輻射裝置，主要由太陽能集熱器I、循環泵2、智能控制器
3、床架4、溫度傳感器5、床板6、換熱管道7和換熱介質8組成，循環泵2驅動太陽能集熱器I中的換熱介質8流過安裝在床板上的換熱管道7，然後再流回太陽能集熱器1，智能控制器3通過溫度傳感器5測得的床板6的溫度控制循環泵2的啟動或關閉，從而控制床板6的溫度。被換熱介質8加熱後的床板6和床架4組成床,一方面用於休息,另一方面作為輻射式散熱器向房屋散熱，起到房屋採暖的作用。與背景技術相比，本發明具有的有益效果是基於低溫輻射原理，將太陽能集熱器與床集成，一方面實現了太陽能通過換熱介質向室內的低溫輻射散熱，另一方面實現了床溫度在人們熱舒適度需求範圍之內，因此，本發明不僅突破了建築年代和形式對低溫輻射採暖的束縛，實現了低溫輻射採暖系統與建築的一體化，而且保持了低溫輻射採暖的高效性，實現了太陽能集熱器與低溫輻射採暖系統的低成本集成，具有明顯的節能減排效果。


圖I為本發明主視圖。
如圖I所示1為太陽能集熱器、2為循環泵、3為智能控制器、4為床架、5為溫度傳感器、6為床板、7為換熱管道；圖2為本發明左視圖，圖中8為換熱介質。
具體實施例方式
如圖I、圖2所示，本發明由太陽能集熱器I、循環泵2、智能控制器3、床架4、溫度傳感器5、床板6、換熱管道7和換熱介質8組成。循環泵2驅動太陽能集熱器I中的換熱介質8流過安裝在床板上的換熱管道7，然後再流回太陽能集熱器1，智能控制器3通過溫度傳感器5測得的床板6的溫度控制循環泵2的啟動或關閉，從而控制床板6的溫度。被換熱介質8加熱後的床板6和床架4組成床,一方面用於休息，另一方面作為福射式散熱器向房屋散熱，起到房屋採暖的作用。當床板6的溫度超過30°C時，通過智能控制器3關閉循環泵2,換熱介質8停止流動,床向室內散熱,床板6的溫度降低。當床板6的溫度低於25°C時，通過智能控制器3啟動循環泵2，換熱介質8開始在換熱管道內流動，床板6的溫度升高，床繼續向室內散熱。根據以上所述的太陽能低溫輻射裝置，被換熱介質8加熱後的床板6和床架4組成的床，一方面能用於休息，另一方面能夠作為輻射式散熱器向房屋散熱，起到房屋採暖的作用。太陽能集熱器I是非聚焦型太陽能集熱器，或是聚焦型太陽能集熱器，安裝在房屋頂部或房屋陽臺或地上。換熱管道7為銅管,或不鏽鋼管,或招塑複合管，或不鏽鋼複合管，或PPR管，或PVC管，或CPVC管，或PE管，或PP管，或PB管，或HDPE管。換熱管道7為帶肋片的換熱管道，或光管，在床板6上並聯安裝，或串聯安裝，或串並聯安裝。輻射床中換熱介質8為水，或油，或製冷劑，或氣體。床板(6)為單層床板，或雙層床板，或多層床板，材料為木質，或塑料，或金屬。
權利要求
1.太陽能低溫輻射裝置，由太陽能集熱器(I)、循環泵(2)、智能控制器(3)、床架(4)、溫度傳感器(5)、床板(6)、換熱管道(7)和換熱介質(8)組成，其特徵在於循環泵(2)驅動太陽能集熱器(I)中的換熱介質(8)流過安裝在床板(6)上的換熱管道(7)，然後再流回太陽能集熱器(I)，智能控制器(3 )通過溫度傳感器(5 )測得的床板(6 )的溫度，控制循環泵(2 )的啟動或關閉，從而控制床板(6)的溫度。
2.根據權利要求I所述的太陽能低溫輻射裝置，其特徵在於被換熱介質(8)加熱後的床板(6 )和床架(4 )組成的床,一方面能用於休息，另一方面能夠作為福射式散熱器向房屋散熱，起到房屋採暖的作用。
3.根據權利要求I所述的太陽能低溫輻射裝置，其特徵在於太陽能集熱器(I)是非聚焦型太陽能集熱器，或是聚焦型太陽能集熱器，安裝在房屋頂部或房屋陽臺或地上。
4.根據權利要求I所述的太陽能低溫輻射裝置，其特徵在於換熱管道(7)為銅管，或不鏽鋼管，或招塑複合管，或不鏽鋼複合管，或PPR管，或PVC管，或CPVC管，或PE管，或PP管，或PB管，或HDPE管。
5.根據權利要求I所述的太陽能低溫輻射裝置，其特徵在於換熱管道(7)為帶肋片的換熱管道，或光管，在床板(6)上並聯安裝，或串聯安裝，或串並聯安裝。
6.根據權利要求I所述的太陽能低溫輻射裝置，其特徵在於輻射床中換熱介質(8)為水，或油，或製冷劑，或氣體。
7.根據權利要求I所述的太陽能低溫輻射裝置，其特徵在於床板(6)為單層床板，或雙層床板，或多層床板，材料為木質，或塑料，或金屬。
全文摘要
太陽能低溫輻射裝置，由太陽能集熱器(1)、循環泵(2)、智能控制器(3)、床架(4)、溫度傳感器(5)、床板(6)、換熱管道(7)和換熱介質(8)組成，其特徵在於循環泵(2)驅動太陽能集熱器(1)中的換熱介質(8)流過安裝在床板(6)上的換熱管道(7)，然後再流回太陽能集熱器(1)，智能控制器(3)通過溫度傳感器(5)測得的床板(6)的溫度，控制循環泵(2)的啟動或關閉，從而控制床板(6)的溫度。
文檔編號F24D19/10GK102913988SQ201210419978
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月29日 優先權日2012年10月29日
發明者李金平, 刁榮丹, 馬思聰, 冷小超, 王春龍, 張殿平 申請人:蘭州理工大學