[实用新型]透光屋顶下的室内柔性太阳能空气集热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳辐射能集热器。具体而言，本实用新型涉及一种用空气作为集热传输介质的、用于阳光温室内或有透光屋顶的建筑物阁楼内的太阳能集热器。

背景技术

目前，公知的太阳能空气集热器都是直接暴露在室外，因此需要采取相应的保护措施，所采用材料也需要经得起风力、雨雪、冰雹等袭击，致使公众利用太阳能的成本持高不下。

本实用新型的太阳能空气集热器是用在室内的透光屋顶下，不需要抵御风力和雨雪冰雹，集热器材料采用柔性材料，所以结构可以非常的简洁和轻盈，从而使得太阳能集热器的制造成本大大降低，有利于更加广泛地利用太阳能。

发明内容

本实用新型涉及一种太阳辐射能集热器，用于在阳光温室内或有透光屋顶的建筑物阁楼内，以空气作为集热传输介质。本实用新型的集热器主要包括顶板、底板、侧壁、导热管和冷空气入口，其中除了顶板和底板，均可采用柔性材料，如塑料薄膜或纤维织物。本实用新型集热器的侧壁由三至四类不同功能的薄膜组成，沿着阳光射入的方向，所述薄膜依次为：透光隔热膜、任选的一层或多层深色半透光集热膜、深色不透光集热膜和一层或多层反辐射膜，其中所述各层薄膜采用塑料薄膜或纤维织物。

在本实用新型的集热器中，第一类薄膜为透光隔热膜，该层膜可透过阳光辐射光谱中的绝大部分射线，其主要作用是阻止在集热膜上吸收辐射而产生热量的散失。

第二类薄膜为深色半透光集热膜，该薄膜将阳光辐射光谱中的部分射线吸收并转换为热量，并传给周边的空气。该层膜是任选使用的，可以为一层或多层。通过设置深色半透光集热膜，增大了集热器接受阳光辐射的面积，使其与气体的热交换面积增加，增加了集热器与集热空气间的传热值，多层的深色半透光吸热膜可将吸收的热量更进一步分散，因此提高了集热器的集热效率。

第三类薄膜为深色不透光集热膜，该层膜将透过深色半透光集热膜的剩余阳光辐射线几乎全部吸收并转换为热量，并传给周边的空气。

第四类薄膜为反辐射膜，采用金属薄膜或塑料镀金属薄膜，该反射膜可为一层或多层。该层膜将透过深色不透光集热膜的剩余阳光辐射线和其受热升温后产生的红外辐射几乎全部反射回给深色不透光集热膜，起到隔热的作用。多层反辐射膜隔热效果会更好。

每层膜上都有少量的透气孔，可透过少量空气，以防止气流在各层膜之间的缝隙间上升流动时，在垂直于气流方向产生负压，使薄膜受压粘连，阻止碍气流的上升流动，并将从集热器中通过传导散出的大部分热量收回。

本实用新型的集热器底板上有作为冷空气入口的透气缝隙或透气孔。

集热系统一般靠近透光屋顶的屋脊在屋顶下安装。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：透光屋顶下的室内空气，经过本实用新型的集热系统被加热，根据热空气上升，冷空气下降的基本原理，空气在集热膜两侧从下向上、由外向内运动，从而将集热膜上的热量带到集热器顶部。导热抽气管的抽气口设置在集热器的顶部，将集中在集热器上部的热空气通过导热管从集热器顶部抽走。抽气作用在集热器内产生负压，使得加热空气向上流动不会散失。抽出的热空气可输送到地下与大地换热，将阳光辐射通过集热器转换的热量存储在土壤中；或者与水换热，将热量存储在水中；或者作为空气源热泵等的热源。

本实用新型的优点在于，通过这种设计模式使得太阳能集热器的制造成本大大降低，使公众更加广泛地利用太阳能获得低碳热力。

附图说明：

图1是本实用新型的原理图。

图2是本实用新型的正视图。

图3是本实用新型在阳光温室中的安装示意图。

附图中符号说明：

1.透光隔热膜

2.半透光吸热膜

3.不透光吸热膜

4.反辐射膜

5.集热器顶板

6.集热器底板

7.冷空气入口

8.导热管

9.向阳面

10.背阳面

11.集热膜

12.本新型集热器

13.I型拱梁

具体实施方式：

如图1中所示，加热前的冷空气流自集热器的向阳面9通过集热器的透气底板6上的冷空气入口7进入集热器中。由于阳光的辐射通过透光隔热膜1对深色半透光集热膜2和深色不透光集热膜3的加热作用，同时由于透光隔热膜1和反辐射膜4的防热扩散作用，进入的冷空气被加热。加热后的空气集中在集热器顶板5处。集热器顶部的热空气通过导热管8被抽走。

由于上部和两侧封闭，集热器中的热空气被抽走后，空气只能通过下部的透气缝隙或透气底板从外部补充进入到集热器中，从集热膜两侧吸收集热膜上的热量后，空气的温度逐渐升高，因而向上浮动，并不断将集热膜上的热量带走。加热的空气上浮到顶部后再被抽风管抽走，如此循环。