[实用新型]太阳能空气集热采暖系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种采暖技术，特别是一种高效低成本的利用太阳能对室内采暖的系统。

背景技术

目前高效太阳能采暖一般是一种主动采暖技术，需要以下过程才能实现：1）太阳能的光热转换过程，一般采用高效选择性吸热涂层或吸热膜，且反射率低；2）热能的吸收与储存，一般需要热媒介与蓄热容器，且需要与外界高效隔热；3）热能向室内的输运，一般需要循环泵及换热器并通过热媒介实现热传输；4）热能在室内的扩散，一般通过自然对流或者风扇强制换热的方式实现采暖功能。

但高效主动太阳能采暖一般会成本较高，很难在太阳能采暖需求极大的广大农村采用。因此，相对低成本的被动太阳能房技术成为农村采暖的主要方式。目前被动太阳能房主要有以下类型：1）直接受益式太阳房：太阳光穿过透明材料后直接进入室内采暖的方式；2）集热蓄热墙式太阳房：集热蓄热墙可为具有上下风口的实体墙、水墙或具有门、窗的实体墙的外部装上如玻璃板之类的透明材料作为罩盖的方式。集热蓄热墙和罩盖之间有夹层。太阳光穿过透明材料后，投射在集热蓄热墙的吸热面上，加热玻璃板和墙体之间形成的夹层中的空气与墙体，再通过空气的对流和墙体的传导、辐射向室内传递热量采暖；3）附加阳光间式太阳房：在房屋的向阳面附加一个玻璃温室的方式，当然如果玻璃温室与房屋交界处为具有门窗的实体墙则可归为前面的集热蓄热墙式太阳房；4）由上述两种或更多种基本类型组合而成的组合式太阳房。

其中，直接受益式太阳房是最简单也是最常用的一种，它是利用南窗直接接受太阳能辐射。通常将房屋朝南的窗户扩大，或者做成落地式大玻璃窗。在冬季，太阳光通过大玻璃窗直接照射到室内的地面、墙壁和家具上，大部分太阳辐射能被其吸收并转换成热量，从而使它们的温度升高；少部分太阳辐射能被反射到室内的其他表面，再次进行太阳辐射能的吸收、反射过程。温度升高后的地面、墙壁和家具，一部分热量以对流和辐射的方式加热室内的空气，以达到采暖的目的；另一部分热量则储存在地板和墙体内，到夜间再逐渐释放出来，使室内继续保持一定的温度。但直接受益式太阳房有其固有缺点：首先，大窗户必然造成其散热损失增大，尤其在晚上或没有太阳能时造成额外的热损失；其次，窗户围护结构的其他部分的保温性能一定要有相应的提高，否则,就会引起室温日波动大,舒适性差,辅助能耗增多等一系列问题；此外，由于窗户开口面积大,光照强烈,容易引起眩光,并且在夏季时必须做遮阳处理。

集热蓄热墙式太阳房是间接式太阳能采暖系统，阳光首先照射到玻璃外罩内的深色储热墙体上，然后向室内供热。具有集热蓄热墙的附加阳光间是集热蓄热墙式太阳房的一种发展，将玻璃与墙体之间的空气夹层加宽，形成一个可以使用的空间——附加阳光间，从某种意义上说，附加阳光间被动式太阳房是直接受益式（南向的温室）和集热蓄热墙式（后面带集热蓄热墙的房间）的组合形式。该集热蓄热墙将附加阳光间与房屋主体隔开，墙上一般开设有门、窗或通风口。组合式太阳房是不同采暖方式的结合使用，可以形成互为补充、更加有效的被动式太阳房。这几种被动太阳能房由于其固有的太阳能低吸收率、高发射率以及隔热效果低（散热损失高）等缺点，虽然能部分利用太阳能，但单位面积的太阳能平均利用效率极低（不高于10%），必须依赖建筑整体南墙大面积优势，因此成本较高。

实用新型内容

本实用新型针对现有的主动采暖技术实现过程复杂且成本高而被动太阳能房技术存在效率低的问题，提供一种太阳能空气集热采暖系统，能够利用太阳能高效低成本地实现对建筑物供暖。

本实用新型的技术方案如下：

一种太阳能空气集热采暖系统，其特征在于，包括热管和真空玻璃管，所述真空玻璃管为具有真空夹层的玻璃管，所述真空玻璃管位于室外，所述热管的蒸发段位于真空玻璃管的腔内，所述热管的冷凝段位于室内，所述热管的蒸发段直接或间接吸收太阳能热后再由冷凝段通过散热器与室内空气换热。

当所述热管的蒸发段间接吸收太阳能热时，所述真空玻璃管具有选择性吸热涂层，所述热管的蒸发段设置有导热翅片，所述导热翅片接触真空玻璃管的内壁以传导真空玻璃管吸收的太阳能热。

当所述热管的蒸发段直接吸收太阳能热时，所述真空玻璃管为透光的真空玻璃管，位于真空玻璃管的腔内的热管蒸发段直接吸收太阳能热。

所述热管为金属材料经焊接或挤压或冲压成型的具有两个及以上并排排列的通孔阵列的平板结构，所述通孔的等效直径为1mm-5mm，所述通孔内灌装有液体工质并且热管两端密封封装。

所述真空玻璃管沿一定倾角设置在室外墙体外侧或屋顶上。

所述真空玻璃管的倾角设置在当地纬度加减10度之间。