[发明专利]一种村镇房屋用太阳能空气组合供热供暖系统

说明书

技术领域

本发明涉及村镇房屋供暖及生活热水利用领域，特别涉及一种村镇房屋用太阳能空气组合供热供暖系统。

背景技术

目前我国农村冬季取暖仍采用传统的燃煤炉、土暖气或火炕方式，这不仅使室内热环境很难得到保证，而且燃料燃烧效率很低，造成了一定程度的能源浪费与环境污染。

太阳能热利用的现有技术仍以太阳能生活热水系统为主，农村地区的太阳能供暖主要以被动式太阳房供暖为主，利用热水作为介质的主动式太阳能供热由于受成本和装备、防冻、防过热要求等因素限制，目前还尚不成熟。

太阳能空气供暖还涉及到蓄热问题，目前相关技术探索中有采用卵石床作为蓄热体的形式，但该形式需要较大的地下架空空间铺设卵石层，增加了施工成本与材料成本；一般通过热风取热，舒适性较差，因此在村镇地区的广泛应用受到了限制。而相变蓄热地板也具有较高的成本。

随着能源形势的日趋紧张和环境压力的进一步加大，可再生能源的利用受到了越来越高的重视，探索适合我国村镇地区的太阳能空气供热供暖形式，不仅有利于改善农村室内人居环境，扩大太阳能应用范围，实现节能减排，改善室内空气质量，也有利于广大农村社区的可持续发展。

发明内容

本发明的目的在于，针对村镇地区房屋的具体情况，提供一种村镇房屋用太阳能空气组合供热供暖系统，在满足系统基本功能的前提下尽量简化并有效降低成本，该系统不仅避免了采用水系统供暖的室外防冻和非供暖季防过热问题，并且通过土壤蓄热进一步降低了系统成本，提高了建筑舒适性。系统可实现在供暖季供暖，在非供暖季可不使用常规能源提供生活热水的功能，因此，在保证村镇地区的人居环境质量的同时，以较低的成本实现太阳能的有效利用。

根据本发明的村镇房屋用太阳能空气组合供热供暖系统包括：太阳能空气集热系统、热风传输系统、土壤蓄热系统和生活热水系统；

所述的太阳能空气集热系统包括若干集热器，所述集热器以并联方式集成安装于建筑采光坡屋面上，并与热风传输系统相连接；

所述的热风传输系统包括热风管道、电动风阀、手动风阀、风机和辅助热源系统风水换热器，用于向土壤蓄热系统或生活热水系统输送热风，系统回风口位于室内，非供暖季排风口位于室外，风机采用低噪音风机，并设置于室外，系统设有电动风阀与手动风阀，可实现风向切换；

所述的土壤蓄热系统包括保温层、土壤蓄热床和热风换热盘管，土壤蓄热系统设置于室内地面以下，蓄热床四周及底面铺设保温层，蓄热床内铺设金属换热盘管，盘管一侧与热风传输系统连接，另一侧与室内送风管道连接；

所述的生活热水系统包括生活热水风水换热器、热水管道、贮热水箱、生活热水一次侧循环泵和用水装置，生活热水系统通过风水换热器与热风输送系统连接，贮热水箱采用保温水箱，贮热水箱设有一次侧热水进水口、一次侧出水口、自来水补水口和二次侧热水出口，一次侧出水口与生活热水一次侧循环泵连接。

作为上述技术方案的一种改进，所述的太阳能空气集热系统采用真空管空气集热器，可提高集热效率，增加集热器出口热风温度。

作为本发明的村镇房屋用太阳能空气组合供热供暖系统的又一种改进，所述的热风传输系统在室外设有低噪音风机，风机设置于集热器进风管路，风机出口设置逆止阀与过滤器，以防止夏季热风倒灌并保证进风空气质量。

作为本发明的村镇房屋用太阳能空气组合供热供暖系统的再一种改进，土壤蓄热系统采用当地常见的素土作为蓄热材料，并经过夯实与换热盘管紧密接触，可减少材料及施工成本。

作为本发明的村镇房屋用太阳能空气组合供热供暖系统的还一种改进，所述的电动风阀可通过换向开关实现全开或全关，以满足不同季节与不同日照条件下的手动风向转换。

本技术所述的村镇房屋用太阳能空气组合供热供暖系统的工作原理如下：

（1）太阳能空气集热器供暖并蓄热

建筑物有供暖需求，白天日照充足的情况下，采用太阳能空气集热器为房屋供暖，高温热风通过土壤蓄热系统换热后，送入供暖房间。

（2）土壤蓄热系统供暖

建筑物有供暖需求，白天日照充足使得土壤蓄热系统有一定的热量储存的情况下，夜晚关闭风机，依靠土壤蓄热床放热量为房间供暖。

（3）辅助热源供暖

建筑物有供暖需求，但日照不足且土壤蓄热系统无可用热量时，开启辅助热源系统，为房间供暖，满足建筑供暖需求。

（3）非供暖季生活热水供热

在无供暖需求的非供暖季，日照充足的情况下，通过设置在排风管路上风水换热器制备生活热水，满足建筑在非供暖季的热水需求。并可增强室内通风，降低室内温度。