一种太阳能空气加热装置及加热方法
【专利摘要】本发明是一种太阳能空气加热装置及其加热方法，包括由太阳能集热墙、围板与建筑墙体之间的空间构成的空气加热腔室，在建筑墙体上设有与空气加热腔室连通的出气孔；太阳能集热墙包括第一太阳能吸热板和设在第一太阳能吸热板上方的第二太阳能吸热板，第一太阳能吸热板与建筑墙体之间的空气加热腔室设为第一空气加热区，第二太阳能吸热板与建筑墙体之间的空气加热腔室设为第二空气加热区，在第一太阳能吸热板的板面上设有若干透气微孔；周围空气通过透气微孔进入第一空气加热区，经第一太阳能吸热板进行预热后上升进入第二空气加热区，后经第二太阳能吸热板加热形成热空气，热空气通过出气孔进入建筑墙体内侧。
【专利说明】
_种太阳能空气加热装置及加热方法
技术领域
[0001]本发明涉及太阳能热利用领域，特别涉及一种太阳能空气加热装置。本发明还涉及用于前述太阳能空气加热装置的加热方法。
【背景技术】
[0002]在太阳能热利用领域，太阳能已被利用于采暖、制冷、照明等多个方面，其中一种被称为太阳墙(Solanrall)的采暖技术在欧美国家兴起，太阳墙能高效采暖、有效通风，因而得到了迅速推广，目前有一定应用的“太阳墙”采暖系统，如专利号为200510072542.0，公开号为CN100572974C的专利存在如下问题:
1、整个采暖面积全部采用板身设有微孔的太阳墙板，周围空气在被一级加热区加热后，需进入玻璃与第二块日光吸收集热器板之间的中间气流室，大量的气流只能通过第二块日光吸收集热器板上的微孔进入第二加热区，气流阻力大，热量容易堆积，需选择较大功率的风机才能把热量带走，造成风机运行成本提高，资源浪费；
2、在被第一加热区加热后的空气进入中间气流室，再由中间气流室通过第二日光吸收集热器板上的微孔进入第二加热区的过程中，空气始终处于流动状态，流动的空气极易将热量散失，造成热量浪费，系统热效率降低；
3、安装无相对统一的标准，比如，二级加热区的阳光板和太阳墙板之间的距离及太阳墙板和建筑面之间的距离设置不合理，易造成空气循环流动异常，造成整个系统集热效果差等冋题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种热利用效率高，成本低廉，使用方便的太阳能空气加热装置。
[0004]本发明所要解决的另一个技术问题是提供了上述太阳能空气加热装置的加热方法。
[0005]本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种太阳能空气加热装置，其特点是:包括安装在建筑墙体外侧的太阳能集热墙，太阳能集热墙的四周与建筑墙体之间设有围板，太阳能集热墙、围板与建筑墙体之间的空间构成了空气加热腔室，在建筑墙体上设有与空气加热腔室连通的出气孔;所述太阳能集热墙包括第一太阳能吸热板和设在第一太阳能吸热板上方的第二太阳能吸热板，第一太阳能吸热板与建筑墙体之间的空气加热腔室设为第一空气加热区，第二太阳能吸热板与建筑墙体之间的空气加热腔室设为第二空气加热区，在第一太阳能吸热板的板面上设有若干透气微孔，周围空气通过透气微孔进入第一空气加热区，经第一太阳能吸热板进行预热后上升进入第二空气加热区，后经第二太阳能吸热板加热形成热空气，热空气通过出气孔进入建筑墙体内侧。
[0006]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的太阳能空气加热装置中:所述太阳能集热墙距建筑墙体之间的距离为5-20cm。
[0007]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的太阳能空气加热装置中:所述第二太阳能吸热板的表面积为第一太阳能吸热板的表面积的I/4-1/2。
[0008]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的太阳能空气加热装置中:所述透气微孔为孔状或缝状。
[0009]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的太阳能空气加热装置中:所述第一太阳能吸热板上透气微孔的开孔率为0.1-10%。进一步优选，所述第一太阳能吸热板上透气微孔的开孔率为2%。
[0010]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的太阳能空气加热装置中:所述第一太阳能吸热板的外表面上和第二太阳能吸热板的外表面上分别涂有太阳能吸收涂层。
[0011]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的太阳能空气加热装置中:所述太阳能吸收涂层为选择性吸收涂层或者为非选择性吸收涂层。
[0012]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的太阳能空气加热装置中:所述出气孔设在建筑墙体的上部，与第二空气加热区连通。
[0013]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的太阳能空气加热装置中:在出气孔处装有风机。
[0014]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的太阳能空气加热装置中:在空气加热装置的上部设有与空气加热腔室连通的散热装置，散热装置可以为散热管。
[0015]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的太阳能空气加热装置中:所述第二太阳能吸热板与第一太阳能吸热板设在同一垂直面上或者第二太阳能吸热板距建筑墙体的距离小于第一太阳能吸热板距建筑墙体的距离。
[0016]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的太阳能空气加热装置中:在第二太阳能吸热板外设有透明盖板，透明盖板与第二太阳能吸热板之间构成封闭的保温腔。
[0017]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的太阳能空气加热装置中:所述透明盖板与第二太阳能吸热板之间的距离为10-100_。
[0018]本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种用于太阳能空气加热装置的加热方法，其特点是:使用如上述的太阳能空气加热装置，在所述建筑物上安装第一太阳能吸热板，其与建筑物向阳立面形成第一空气加热区，围空气通过透气微孔进入第一空气加热区进行加热；在第一太阳能吸热板上方装有第二太阳能吸热板，其与建筑物向阳立面形成第二空气加热区，第二空气加热区直接与第一空气加热区相通，经第一空气加热区加热的空气上升进入第二空气加热区进行二次加热形成热空气，热空气通过出气孔进入建筑墙体内侧。
[0019]本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的用于太阳能空气加热装置的加热方法中:在第二太阳能吸热板外设有透明盖板，透明盖板与第二太阳能吸热板之间构成封闭的保温腔，该保温腔提供了对第二空气加热区的隔热保护。
[0020]本发明安装在建筑墙体外侧，通过第一太阳能吸热板上的透气微孔使空气进入第一空气加热区进行加热;第二太阳能吸热板不仅可以对第一空气加热区内的空气进行二次加热外，还可以通过与透明盖板之间的封闭的保温腔有效的防止热量散失，使太阳能空气集热装置整体热效率提升20%左右。
[0021]与现有技术相比，本发明结构简单，热利用效率高，成本低廉，使用方便，系统的运行效果好、稳定性可靠、热效率能得到大幅度提升。
【附图说明】
[0022]图1是本发明的一种结构示意图。
[0023]图2是本发明的另一种结构示意图。
[0024]图3是本发明的另一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
[0026]参照图1，实施例1，一种太阳能空气加热装置，包括安装在建筑墙体2阳面外侧的太阳能集热墙，太阳能集热墙距建筑墙体2之间的距离为15cm，太阳能集热墙的四周与建筑墙体2之间设有围板6，太阳能集热墙、围板6与建筑墙体2之间的空间构成了空气加热腔室，在建筑墙体2上设有与空气加热腔室连通的出气孔4，在出气孔4处装有风机3。
[0027]所述太阳能集热墙包括第一太阳能吸热板9和设在第一太阳能吸热板9上方的第二太阳能吸热板7，第二太阳能吸热板7与第一太阳能吸热板9设在同一垂直面上。在第一太阳能吸热板9的外表面上涂有非选择性吸收涂层，能有效保证室外空气进入第一空气加热区I内高效吸热，同时将热量高效反射，提高热效率。在第二太阳能吸热板7的外表面上涂有选择性吸收涂层，可有效防止热量散失，提高热利用效率。所述第二太阳能吸热板7的表面积为第一太阳能吸热板9的表面积的1/3。第一太阳能吸热板9与建筑墙体2之间的空气加热腔室设为第一空气加热区I，第二太阳能吸热板7与建筑墙体2之间的空气加热腔室设为第二空气加热区8，在第一太阳能吸热板9的板面上设有若干透气微孔10，透气微孔10为孔状。第一太阳能吸热板9上透气微孔10的开孔率为2%。所述出气孔4设在建筑墙体2的上部，与第二空气加热区8连通。
[0028]冬季采暖时，周围空气通过透气微孔10进入第一空气加热区1，经第一太阳能吸热板9进行预热后上升进入第二空气加热区8，后经第二太阳能吸热板7加热形成热空气，热空气通过风机3从出气孔4抽出进入建筑墙体2内侧。夏季，不需要采暖时，热空气经过顶端围板6上的散热管5排出。
[0029]参照图2，实施例2，相对于实施例1，太阳能空气加热装置的区别在于，第二太阳能吸热板7距建筑墙体2的距离小于第一太阳能吸热板9距建筑墙体2的距离。但是第一太阳能吸热板9与第二太阳能吸热板7还是上下相连，构成一个整体的太阳能集热墙。第二太阳能吸热板7距建筑墙体2的距离为15cm，第一太阳能吸热板9距建筑墙体2的距离为20cmo
[0030]参照图2和图3，实施例3，是对实施例1或2的进一步描述，在第二太阳能吸热板7外设有透明盖板12，透明盖板12与第二太阳能吸热板7之间构成封闭的保温腔11。所述透明盖板12与第二太阳能吸热板7之间的距离为30mm。使用透明盖板12可以防止热量散失，使太阳能空气集热装置整体热效率提升20%左右。
[0031]实施例4，一种用于太阳能空气加热装置的加热方法，使用如实施例1-2所述的太阳能空气加热装置，在所述建筑物上安装第一太阳能吸热板9，其与建筑物向阳立面形成第一空气加热区I，围空气通过透气微孔10进入第一空气加热区I进行加热；在第一太阳能吸热板9上方装有第二太阳能吸热板7，其与建筑物向阳立面形成第二空气加热区8，第二空气加热区8直接与第一空气加热区I相通，经第一空气加热区I加热的空气上升进入第二空气加热区8进行二次加热形成热空气，热空气通过出气孔4进入建筑墙体2内侧。
[0032]实施例5，一种用于太阳能空气加热装置的加热方法，使用如实施例3所述的太阳能空气加热装置，在所述建筑物上安装第一太阳能吸热板9，其与建筑物向阳立面形成第一空气加热区I，围空气通过透气微孔10进入第一空气加热区I进行加热；在第一太阳能吸热板9上方装有第二太阳能吸热板7，其与建筑物向阳立面形成第二空气加热区8，第二空气加热区8直接与第一空气加热区I相通，经第一空气加热区I加热的空气上升进入第二空气加热区8进行二次加热形成热空气，热空气通过出气孔4进入建筑墙体2内侧;在第二太阳能吸热板7外设有透明盖板12，透明盖板12与第二太阳能吸热板7之间构成封闭的保温腔11，该保温腔11提供了对第二空气加热区8的隔热保护。
【主权项】
1.一种太阳能空气加热装置，其特征在于:包括安装在建筑墙体外侧的太阳能集热墙，太阳能集热墙的四周与建筑墙体之间设有围板，太阳能集热墙、围板与建筑墙体之间的空间构成了空气加热腔室，在建筑墙体上设有与空气加热腔室连通的出气孔;所述太阳能集热墙包括第一太阳能吸热板和设在第一太阳能吸热板上方的第二太阳能吸热板，第一太阳能吸热板与建筑墙体之间的空气加热腔室设为第一空气加热区，第二太阳能吸热板与建筑墙体之间的空气加热腔室设为第二空气加热区，在第一太阳能吸热板的板面上设有若干透气微孔;周围空气通过透气微孔进入第一空气加热区，经第一太阳能吸热板进行预热后上升进入第二空气加热区，后经第二太阳能吸热板加热形成热空气，热空气通过出气孔进入建筑墙体内侧。2.根据权利要求1所述的太阳能空气加热装置，其特征在于:所述太阳能集热墙距建筑墙体之间的距离为5-20cmo3.根据权利要求1所述的太阳能空气加热装置，其特征在于:所述第二太阳能吸热板的表面积为第一太阳能吸热板的表面积的1/4-1/2。4.根据权利要求1所述的太阳能空气加热装置，其特征在于:所述透气微孔为孔状或缝状。5.根据权利要求1所述的太阳能空气加热装置，其特征在于:所述第一太阳能吸热板上透气微孔的开孔率为0.1-10%。6.根据权利要求1所述的太阳能空气加热装置，其特征在于:所述第一太阳能吸热板的外表面上和第二太阳能吸热板的外表面上分别涂有太阳能吸收涂层。7.根据权利要求6所述的太阳能空气加热装置，其特征在于:所述太阳能吸收涂层为选择性吸收涂层或者为非选择性吸收涂层。8.根据权利要求1所述的太阳能空气加热装置，其特征在于:所述出气孔设在建筑墙体的上部，与第二空气加热区连通。9.根据权利要求1所述的太阳能空气加热装置，其特征在于:在出气孔处装有风机。10.根据权利要求1所述的太阳能空气加热装置，其特征在于:在空气加热装置的上部设有与空气加热腔室连通的散热装置。11.根据权利要求1所述的太阳能空气加热装置，其特征在于:所述第二太阳能吸热板与第一太阳能吸热板设在同一垂直面上或者第二太阳能吸热板距建筑墙体的距离小于第一太阳能吸热板距建筑墙体的距离。12.根据权利要求1-11任一项所述的太阳能空气加热装置，其特征在于:在第二太阳能吸热板外设有透明盖板，透明盖板与第二太阳能吸热板之间构成封闭的保温腔。13.根据权利要求12所述的太阳能空气加热装置，其特征在于:所述透明盖板与第二太阳能吸热板之间的距离为I O-1OOmm。14.一种用于太阳能空气加热装置的加热方法，其特征在于:使用如权利要求1-11或13任一项所述的太阳能空气加热装置，在所述建筑物上安装第一太阳能吸热板，其与建筑物向阳立面形成第一空气加热区，围空气通过透气微孔进入第一空气加热区进行加热；在第一太阳能吸热板上方装有第二太阳能吸热板，其与建筑物向阳立面形成第二空气加热区，第二空气加热区直接与第一空气加热区相通，经第一空气加热区加热的空气上升进入第二空气加热区进行二次加热形成热空气，热空气通过出气孔进入建筑墙体内侧。15.根据权利要求14所述的用于太阳能空气加热装置的加热方法，其特征在于:在第二太阳能吸热板外设有透明盖板，透明盖板与第二太阳能吸热板之间构成封闭的保温腔，该保温腔提供了对第二空气加热区的隔热保护。
【文档编号】F24J2/28GK105865042SQ201610399663
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】焦青太, 肖成珍, 李炫廷, 许道金, 张亚秋, 刘燕
【申请人】日出东方太阳能股份有限公司