[发明专利]一种重力热管型太阳能集热-辐射制冷复合集热装置

说明书

本发明公开了一种重力热管型太阳能集热‑辐射制冷复合集热装置，包括复合集热单元和连接单元，复合集热单元包括基板、传热热管、散热热管、复合集热组件、热水箱和冷水箱；连接单元设置在复合集热单元内，包括第一连接组件和第二连接组件，第一连接组件设置在传热热管和热水箱的连接处，第二连接组件设置在散热热管和冷水箱的连接处。本发明所述装置借助重力热管的热二极管特性，将传热热管及散热热管的蒸发端和冷凝端分别交替布置在基板背面，以实现不同功能热管的分时工作；具备白天制热，夜间制冷的功能，有效克服了传统太阳能集热器和辐射制冷装置功能单一的局限性，并可根据季节调整运行模式，与建筑结合可有效降低建筑能耗。

技术领域

本发明涉及太阳能建筑技术领域，特别是一种重力热管型太阳能集热-辐射制冷复合集热装置。

背景技术

能源问题是社会经济发展的首要问题。近年来，伴随着经济的快速发展，我国对能源的需求呈现快速增长的趋势。由于我国能源利用效率的低下和煤炭等化石能源的使用比重过大导致了我国能源问题更加严峻和环境破坏日趋严重，极大地制约了我国经济的发展。太阳能因为其可再生以及对环境友好的优点，是重要的传统能源替代物。目前，建筑能耗已与工业能耗、交通能耗并列成为我国能源消耗的三大“耗能大户”，尤其是建筑能耗伴随着建筑总量的不断攀升和居住舒适度的提升，呈急剧上升趋势。据统计，建筑能耗约占社会总能耗的30％，其中最主要的是采暖和空调，占到20％。而这“30％”还仅仅是建筑物在建造和使用过程中消耗的能源比例，如果再加上建材生产过程中耗掉的能源(占全社会总能耗的16.7％)，和建筑相关的能耗将占到社会总能耗的46.7％。建筑负荷主要以冷热负荷为主，而太阳能建筑一体化是一项降低建筑负荷的可行方式。

虽然太阳能集热技术已相对成熟，但由于受到昼夜更迭的影响，太阳能集热系统在夜间处于闲置状态，这大大降低了其使用效率；另一方面，辐射制冷也存在功率较小导致成本较高，且辐射制冷装置在白天很难实现制冷效果等缺陷。

现有的制热制冷复合装置存在的缺陷为：(1)一般的建筑一体化太阳能集热器热量传递管道过长，提高了热量传递过程中的热损失，影响了系统的整体性能，并且造价较高。(2)功能单一，只能供暖或只能制冷难以满足用户日常所需。(3)在白天辐射制冷的过程中会与环境进行对流换热及热辐射，使得白天制冷效益不高。(4)无法自动控制制冷系统工作的启停。(5)太阳能集热装置的不稳定性。(6)器件结构复杂、加工难度大，制备成本高。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有的制热制冷复合装置中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明所要解决的问题在于提供一种重力热管型太阳能集热-辐射制冷复合集热装置。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种重力热管型太阳能集热-辐射制冷复合集热装置，其包括复合集热单元和连接单元，复合集热单元包括基板、传热热管、散热热管、复合集热组件、热水箱和冷水箱，所述传热热管一端固定设置在所述基板上，一端与所述热水箱可拆卸连接，所述散热热管一端固定设置在所述基板上，一端与所述冷水箱可拆卸连接，所述复合集热组件设置在所述基板的表面上；连接单元，设置在所述复合集热单元内，包括连接组件，所述连接组件设置在所述传热热管和所述热水箱的连接处，所述连接组件设置在所述散热热管和所述冷水箱的连接处。

作为本发明所述重力热管型太阳能集热-辐射制冷复合集热装置的一种优选方案，其中：所述连接组件包括固定座、固定套、移动件和保护套，在所述热水箱和所述冷水箱上均设置有所述固定座，所述固定座和所述固定套固定连接，所述固定套上设置有凸起，所述保护套设置在所述移动件外侧。