[实用新型]一种村镇住宅太阳能空气供暖用地面蓄热装置及系统

说明书

本申请涉及太阳能供暖领域，具体涉及一种村镇住宅太阳能空气供暖用地面蓄热装置及系统。所述的地面蓄热装置自上而下依次包括地面层、水泥砂浆找平层、蓄热层、保温层以及地面夯实基层，其中，在所述蓄热层内设置有地埋热空气换热器，所述埋热空气换热器的内部设置旁通管路，与蓄热构件并行连接。优化了气流分布，解决了箱式并联结构带来的气流短路的问题，整个蓄热期间，热空气均匀进入到蓄热体内，保证了蓄热体温度分布的均匀性；同时本蓄热系统创新采用带竖向翅片的换热管道，强化了蓄热体内的换热能力。

技术领域

本申请涉及太阳能供暖领域，具体涉及一种村镇住宅太阳能空气供暖用地面蓄热装置及系统。

背景技术

村镇建筑冬季采暖在村镇建筑生活用能中占据了较大比例，我国广大村镇地区存在丰富多样的可再生能源资源。我国2/3地区太阳能资源高于Ⅱ类，需要采暖的寒冷和严寒区域和太阳能资源丰富和较丰富的Ⅰ区和Ⅱ区基本重合，只有东北等部分采暖区域太阳能资源属于一般的Ⅲ区，而经济欠发达的我国西部地区的太阳能资源非常丰富，在广大采暖村镇地区利用太阳能作为采暖用能的替代能源具有得天独厚的优越条件。

以空气作为热媒的太阳能采暖系统相比之下有更多突出的优势：(1)不存在冬季冻结问题；(2)空气不会腐蚀集热器和管路；(3)少量泄漏，对系统的运行和效率不会产生较大的影响；(4)空气集热反应速度快，受日照后出热空气时间短；(5)空气集热器直接加热空气用于采暖，无需二次换热，提高了采暖效率；(6)系统的安全性能高。太阳能空气供暖技术与热水供暖系统相比，更加简单、可靠，在以村镇建筑为代表的小密度低层建筑中具有较好的应用前景。为解决直接热风供暖的舒适性问题和白天高峰时段空气过热问题，装置采用建筑地面作为蓄热体，采用旁通的技术方法，在太阳能得热量过大，空气供暖系统温度过高时，通过蓄热体蓄存热量，降低风温；同时把白天的太阳能蓄积起来用于夜晚的供热，有效降低夜晚的不可再生能源(如煤、电等)的耗能量，实现太阳能在利用时间上的转移。散热量主要通过强制对流方式进入室内。

目前对太阳能空气集热蓄热的研究主要集中在基于特朗勃墙原理的外墙蓄热，多采用相变材料，这种技术一般需要在建筑新建时介入，后期施工成本比较大，在农村应用比较困难。例如申请号为CN 104674979 B的专利，描述了一种相变蓄热轻质墙体太阳能空气供暖体系，采用的蓄热构件为相变蓄热轻质墙体，中间层为钢板制成的墙体空气通道，外表面层为轻质墙体材料，这种构造成本巨大，很难形成产业化。

对于地面蓄热体系，经查询目前的专利较少，很多是集成在系统里面，以系统为申报对象。同时，对于地面蓄热系统换热部件设置，蓄热材料的选用，保温的做法，以及蓄热取热模式等，都很少见有专利申明。因此，如果能实现一种符合现有技术水平与中小村镇居民经济水平的太阳能空气蓄热系统，将有利用推动新能源采暖在我国农村的应用，促进我国村镇单体建筑的节能减排。

实用新型内容

本申请的主要目的是解决北方村镇单体住宅太阳能空气采暖过热和降低夜间采暖能源消耗的问题，提供了一种村镇住宅太阳能空气供暖用地面蓄热装置。

本申请的再一目的是提供一种村镇住宅太阳能空气供暖用地面蓄热系统。

根据本申请的村镇住宅太阳能空气供暖用地面蓄热装置，所述的地面蓄热装置自上而下依次包括地面层、水泥砂浆找平层、蓄热层、保温层以及地面夯实基层，其中，在所述蓄热层内设置有热空气换热器，所述热空气换热器的内部设置旁通管路，与蓄热构件内部管路并行连接，以实现蓄热结构使用与否的切换。

根据本申请的村镇住宅太阳能空气供暖用地面蓄热装置，其中，所述热空气换热器为带翅片的金属风管道换热器。

根据本申请的村镇住宅太阳能空气供暖用地面蓄热装置，其中，所述热空气换热器的管道采用并联分支布置，降低换热装置内的气流分布不均匀性。

根据本申请的村镇住宅太阳能空气供暖用地面蓄热装置，其中，所述保温层采用EPS保温板，厚度大于150mm，或者采用具有相同保温性能的其他材料。