專利名稱：光伏驅(qū)動(dòng)太陽能空氣集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種安裝在建筑物向陽面外墻上的太陽能空氣集熱器。
背景技術(shù)：
隨著太陽能技術(shù)和材料技術(shù)的發(fā)展，將太陽能技術(shù)與建筑相關(guān)設(shè)備相集合中成為太陽能與建筑一體化的重要部分，對(duì)于建筑節(jié)能減排具有重要意義，并且隨著《可再生能源法》的頒布，在建筑中利用太陽能的情況越來越多，利用太陽能技術(shù)為建筑室內(nèi)供暖的設(shè)備已經(jīng)應(yīng)運(yùn)而生了。傳統(tǒng)的安裝在建筑物向陽面外墻上的太陽能空氣集熱器具有以下缺點(diǎn) 1、傳統(tǒng)的太陽能空氣集熱器換熱效果差、換熱不夠充分，所以熱利用率低，對(duì)室內(nèi)空氣的加熱效果不太好；2、傳統(tǒng)的太陽能空氣集熱器必須接室內(nèi)電源，消耗常規(guī)能源，具有使用成本高、不利于建筑節(jié)能減排的缺點(diǎn)；3、傳統(tǒng)的太陽能空氣集熱器功能單一，只能循環(huán)加熱室內(nèi)空氣，不能為室內(nèi)提供熱的新風(fēng)，而且在夏季無法避免集熱器腔體內(nèi)過熱的問題，容易造成設(shè)備損壞。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種光伏驅(qū)動(dòng)太陽能空氣集熱器，要解決傳統(tǒng)的太陽能空氣集熱器換熱效果差、熱利用率低、對(duì)室內(nèi)空氣的加熱效果不好的技術(shù)問題；并解決傳統(tǒng)的太陽能空氣集熱器需要消耗常規(guī)能源的技術(shù)問題；還要解決傳統(tǒng)的太陽能空氣集熱器不能為室內(nèi)提供預(yù)熱新風(fēng)且容易損壞的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種光伏驅(qū)動(dòng)太陽能空氣集熱器，包括有集熱器腔體和內(nèi)置在集熱器腔體中的集熱板，所述集熱器腔體的正面設(shè)有高透光玻璃，集熱器腔體的背面連接在建筑物向陽面外墻上，其特征在于所述集熱器腔體中還設(shè)置有太陽能光伏板、S型風(fēng)道、導(dǎo)風(fēng)板和隔板，所述導(dǎo)風(fēng)板將集熱器腔體分隔為正面空腔和背面空腔，所述隔板位于背面空腔中并且將背面空腔分隔為背面上部空腔和背面下部空腔，所述太陽能光伏板和集熱板連接在一起并且太陽能光伏板在上、集熱板在下，同時(shí)太陽能光伏板和集熱板位于正面空腔中并且將正面空腔分隔為向陽面空腔和陰面空腔，所述S 型風(fēng)道設(shè)置在陰面空腔中。所述導(dǎo)風(fēng)板的上部開有連通陰面空腔與背面上部空腔的導(dǎo)風(fēng)板出風(fēng)口，導(dǎo)風(fēng)板的下部開有連通陰面空腔與背面下部空腔的導(dǎo)風(fēng)板進(jìn)風(fēng)口，所述集熱器腔體上開有連通室外與背面上部空腔的室外出風(fēng)口、連通室外與背面下部空腔的室外進(jìn)風(fēng)口、連通室內(nèi)與背面上部空腔的室內(nèi)送風(fēng)口，連通室內(nèi)與背面下部空腔的室內(nèi)回風(fēng)口。所述室外出風(fēng)口、室外進(jìn)風(fēng)口、室內(nèi)送風(fēng)口和室內(nèi)回風(fēng)口處均設(shè)有閥門，室內(nèi)送風(fēng)口處還設(shè)置有直流風(fēng)機(jī)，并且直流風(fēng)機(jī)與控制開關(guān)、穩(wěn)壓器、太陽能光伏板串連在一起。所述集熱器腔體的寬度可為1. 0 1. 4米，高度可為1. 5 2. 0米。所述建筑物向陽面外墻可為建筑物的南向外墻、西向外墻或東向外墻。所述太陽能光伏板和集熱板可與高透光玻璃平行。[0009]所述穩(wěn)壓器可位于背面上部空腔中，控制開關(guān)可位于室內(nèi)。所述閥門可為電動(dòng)閥門或手動(dòng)閥門。 所述集熱器腔體可由鐵板焊接而成。所述S型風(fēng)道、導(dǎo)風(fēng)板和隔板的材質(zhì)可為銅或鐵。所述太陽能光伏板的功率可大于50Wp。所述直流風(fēng)機(jī)的通風(fēng)量可大于200m3 /h。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)和有益效果本實(shí)用新型是一種利用光伏驅(qū)動(dòng)的環(huán)保、節(jié)能的太陽能空氣集熱器，其利用取之不盡用之不竭的太陽能來集熱采暖 (即利用集熱板吸收太陽能并加熱其內(nèi)部空氣)，同時(shí)利用太陽能將熱風(fēng)輸送至室內(nèi)(即利用太陽能光伏板為直流風(fēng)機(jī)提供電力，然后直流風(fēng)機(jī)將集熱器腔體內(nèi)的熱空氣送入室內(nèi))， 所以完全不會(huì)耗費(fèi)常規(guī)能源，具有使用成本低、經(jīng)濟(jì)性高的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型使用起來特別舒適，這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的太陽能空氣集熱器并沒有考慮到夏季和過渡季節(jié)的使用，只設(shè)置了室內(nèi)送、回風(fēng)口，這樣就無法將新鮮空氣送入室內(nèi)，僅僅是室內(nèi)空氣循環(huán)。而本實(shí)用新型的使用方式多樣化，其設(shè)置了室外進(jìn)風(fēng)口、室外出風(fēng)口、室內(nèi)送風(fēng)口、室內(nèi)回風(fēng)口共四個(gè)口，可以根據(jù)室外環(huán)境和室內(nèi)需求調(diào)整各風(fēng)口的開啟，由此達(dá)到室內(nèi)空氣集熱循環(huán)、室外空氣加熱后送入室內(nèi)、室外空氣自循環(huán)給集熱器降溫等目的。本實(shí)用新型充分考慮了空氣受熱后上升的原理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的非常合理，對(duì)室內(nèi)空氣的加熱效果非常的好，具有換熱充分、換熱效果好和熱利用率高的優(yōu)點(diǎn)。所述集熱器腔體的寬度為1. 0 1. 4米，高度為1. 5 2. 0米，寬度窄，高度長(zhǎng)，同時(shí)空氣由下進(jìn)入集熱器腔體，由上離開集熱器腔體，可保證空氣在集熱器腔體內(nèi)部得到充分的加熱，保證出風(fēng)溫度的升高。本實(shí)用新型中的太陽能光伏板與直流風(fēng)機(jī)之間通過穩(wěn)壓器連接，可以使送至直流風(fēng)機(jī)處的電力更穩(wěn)定，所以不但能夠保持直流風(fēng)機(jī)在多云天及日照變化頻繁時(shí)依然穩(wěn)定的運(yùn)行，而且延長(zhǎng)了直流風(fēng)機(jī)的使用壽命。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1是本實(shí)用新型安裝在建筑物向陽面外墻上的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型各組成部分的分解示意圖。圖3是本實(shí)用新型內(nèi)部的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)斷面示意圖。圖5是S型風(fēng)道的正面示意圖。附圖標(biāo)記1 一高透光玻璃、2 —太陽能光伏板、3 —集熱板、4 一 S型風(fēng)道、5 —導(dǎo)風(fēng)板、6 —隔板、7 —穩(wěn)壓器、8 —直流風(fēng)機(jī)、9 一集熱器腔體、10 —室內(nèi)送風(fēng)口、11 一室內(nèi)回風(fēng)口、12 —室外出風(fēng)口、13 —室外進(jìn)風(fēng)口、14 一控制開關(guān)、15 —建筑物向陽面外墻、16 —背面上部空腔、17 —背面下部空腔、18 —導(dǎo)風(fēng)板出風(fēng)口、19 一導(dǎo)風(fēng)板進(jìn)風(fēng)口、20 —向陽面空腔、 21 一陰面空腔。
具體實(shí)施方式
[0026]實(shí)施例參見
圖1-5所示，這種光伏驅(qū)動(dòng)太陽能空氣集熱器，安裝在建筑物向陽面外墻15上，包括有集熱器腔體9和內(nèi)置在集熱器腔體9中的集熱板3，所述集熱器腔體9的正面設(shè)有高透光玻璃1，集熱器腔體9的背面連接在建筑物向陽面外墻15上，所述集熱器腔體9中還設(shè)置有太陽能光伏板2、S型風(fēng)道4、導(dǎo)風(fēng)板5和隔板6，所述導(dǎo)風(fēng)板5將集熱器腔體9分隔為正面空腔和背面空腔，所述隔板6位于背面空腔中并且將背面空腔分隔為背面上部空腔16和背面下部空腔17，所述太陽能光伏板2和集熱板3連接在一起并且太陽能光伏板2在上、集熱板3在下，同時(shí)太陽能光伏板2和集熱板3位于正面空腔中并且將正面空腔分隔為向陽面空腔20和陰面空腔21，所述S型風(fēng)道4設(shè)置在陰面空腔21中。所述導(dǎo)風(fēng)板5的上部開有連通陰面空腔21與背面上部空腔16的導(dǎo)風(fēng)板出風(fēng)口 18，導(dǎo)風(fēng)板5的下部開有連通陰面空腔21與背面下部空腔17的導(dǎo)風(fēng)板進(jìn)風(fēng)口 19，所述集熱器腔體9上開有連通室外與背面上部空腔16的室外出風(fēng)口 12、連通室外與背面下部空腔17的室外進(jìn)風(fēng)口 13、連通室內(nèi)與背面上部空腔16的室內(nèi)送風(fēng)口 10，連通室內(nèi)與背面下部空腔17的室內(nèi)回風(fēng)口 11。所述建筑物向陽面外墻15上設(shè)有與室內(nèi)送風(fēng)口 10對(duì)應(yīng)的室內(nèi)送風(fēng)口和與室內(nèi)回風(fēng)口 11對(duì)應(yīng)的室內(nèi)回風(fēng)口。所述室外出風(fēng)口 12、室外進(jìn)風(fēng)口 13、室內(nèi)送風(fēng)口 10和室內(nèi)回風(fēng)口 11處均設(shè)有閥門，閥門為電動(dòng)閥門或手動(dòng)閥門，每個(gè)閥門均可單獨(dú)控制開啟。室內(nèi)送風(fēng)口 10處還設(shè)置有直流風(fēng)機(jī)8，直流風(fēng)機(jī)8與控制開關(guān)14、穩(wěn)壓器7、太陽能光伏板2串連在一起。本實(shí)施例中，穩(wěn)壓器7位于背面上部空腔16中，控制開關(guān)14位于室內(nèi)、室內(nèi)送風(fēng)口 10的下方。所述集熱器腔體9的寬度為1. 0 1. 4米，高度為1. 5 2. 0米。所述建筑物向陽面外墻15為建筑物的南向外墻、西向外墻或東向外墻，其中位于南向外墻時(shí)的集熱效果最好。所述穩(wěn)壓器7可將太陽能光伏板2所發(fā)的電壓不穩(wěn)定的電流轉(zhuǎn)化為電壓穩(wěn)定的電流。 所述S型風(fēng)道4能延長(zhǎng)空氣在陰面空腔21內(nèi)的時(shí)間，為空氣提供充足的熱交換時(shí)間。所述閥門可控制室外出風(fēng)口 12、室外進(jìn)風(fēng)口 13、室內(nèi)送風(fēng)口 10和室內(nèi)回風(fēng)口 11的開啟/關(guān)閉。 本實(shí)施例中，太陽能光伏板2和集熱板3與高透光玻璃1平行。集熱器腔體9由鐵板焊接而成。S型風(fēng)道、導(dǎo)風(fēng)板和隔板的材質(zhì)為銅或鐵，或者其它導(dǎo)熱性能好的材質(zhì)。太陽能光伏板2采用晶體硅組件、功率大于50Wp。直流風(fēng)機(jī)8的外輪廓為正四邊形，通風(fēng)量大于200m3/ h0所述太陽能光伏板2所產(chǎn)生的電力經(jīng)過穩(wěn)壓器7后與直流風(fēng)機(jī)8電連接，為直流風(fēng)機(jī)8提供電力，直流風(fēng)機(jī)8將集熱板3加熱過的空氣由室內(nèi)送風(fēng)口 10送入室內(nèi)。本實(shí)用新型的工作過程在冬季當(dāng)白天陽光充足時(shí)，可以為室內(nèi)提供熱風(fēng)，具體來說就是通過控制閥門，開啟室內(nèi)回風(fēng)口 11和室內(nèi)送風(fēng)口 10，關(guān)閉室外進(jìn)風(fēng)口 13和室外出風(fēng)口 12，控制開關(guān)14調(diào)到與太陽能光伏板2連接，這時(shí)太陽能光伏板2所發(fā)的電經(jīng)穩(wěn)壓器7 穩(wěn)壓后驅(qū)動(dòng)直流風(fēng)機(jī)8轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，室內(nèi)的空氣通過室內(nèi)回風(fēng)口 11進(jìn)入背面下部空腔17， 然后通過導(dǎo)風(fēng)板5上的導(dǎo)風(fēng)板進(jìn)風(fēng)口 19進(jìn)入陰面空腔21，然后在S型風(fēng)道4中被集熱板3 加熱，再通過導(dǎo)風(fēng)板5上的導(dǎo)風(fēng)板出風(fēng)口 18進(jìn)入背面上部空腔16，最后通過直流風(fēng)機(jī)8，由室內(nèi)送風(fēng)口 10送回至室內(nèi)。在夏季時(shí)，通過控制閥門，關(guān)閉室內(nèi)回風(fēng)口 11和室內(nèi)送風(fēng)口 10，開啟室外進(jìn)風(fēng)口 13和室外出風(fēng)口 12，關(guān)閉控制開關(guān)14。室外的空氣通過室外進(jìn)風(fēng)口 13進(jìn)入背面下部空腔17，然后通過導(dǎo)風(fēng)板5上的導(dǎo)風(fēng)板進(jìn)風(fēng)口 19進(jìn)入陰面空腔21，然后在S型風(fēng)道4中給集熱板3降溫，再通過導(dǎo)風(fēng)板5上的導(dǎo)風(fēng)板出風(fēng)口 18進(jìn)入背面上部空腔16，最后再?gòu)氖彝獬鲲L(fēng)口 12回到室外，這個(gè)過程降低了集熱器腔體9的內(nèi)部溫度，避免了集熱板3和集熱器腔體內(nèi)部的溫度過高。在過度季節(jié)時(shí)，可以為室內(nèi)提供預(yù)熱后的新風(fēng)，具體來說就是通過控制閥門，控制開關(guān)14調(diào)到與太陽能光伏板2連接，關(guān)閉室內(nèi)回風(fēng)口 11和室外出風(fēng)口 12，開啟室內(nèi)送風(fēng)口 10和室外進(jìn)風(fēng)口 13，這時(shí)太陽能光伏板2所發(fā)的電經(jīng)穩(wěn)壓器7穩(wěn)壓后驅(qū)動(dòng)直流風(fēng)機(jī)8轉(zhuǎn)動(dòng)。 此時(shí)，室外的空氣通過室外進(jìn)風(fēng)口 13進(jìn)入背面下部空腔17，接著通過導(dǎo)風(fēng)板5上的導(dǎo)風(fēng)板進(jìn)風(fēng)口 19進(jìn)入陰面空腔21，然后在S型風(fēng)道4中被集熱板3加熱，再通過導(dǎo)風(fēng)板5上的導(dǎo)風(fēng)板出風(fēng)口 18進(jìn)入背面上部空腔16，最后通過直流風(fēng)機(jī)8，由室內(nèi)送風(fēng)口 10進(jìn)入室內(nèi)。此外，為了保證室內(nèi)的空氣新鮮，使室內(nèi)達(dá)到一定的舒適度，也可以在任何時(shí)節(jié)關(guān)閉室內(nèi)回風(fēng)口 11和室外出風(fēng)口 12，開啟室內(nèi)送風(fēng)口 10和室外進(jìn)風(fēng)口 13，然后將室外的新風(fēng)輸送至室內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種光伏驅(qū)動(dòng)太陽能空氣集熱器，包括有集熱器腔體(9)和內(nèi)置在集熱器腔體(9) 中的集熱板(3 )，所述集熱器腔體(9 )的正面設(shè)有高透光玻璃(1)，集熱器腔體(9 )的背面連接在建筑物向陽面外墻(15)上，其特征在于所述集熱器腔體(9)中還設(shè)置有太陽能光伏板(2)、S型風(fēng)道(4)、導(dǎo)風(fēng)板(5)和隔板(6)，所述導(dǎo)風(fēng)板(5)將集熱器腔體(9)分隔為正面空腔和背面空腔，所述隔板(6)位于背面空腔中并且將背面空腔分隔為背面上部空腔(16) 和背面下部空腔(17)，所述太陽能光伏板(2)和集熱板(3)連接在一起并且太陽能光伏板 (2)在上、集熱板(3)在下，同時(shí)太陽能光伏板(2)和集熱板(3)位于正面空腔中并且將正面空腔分隔為向陽面空腔(20)和陰面空腔(21)，所述S型風(fēng)道(4)設(shè)置在陰面空腔(21)中；所述導(dǎo)風(fēng)板(5)的上部開有連通陰面空腔(21)與背面上部空腔(16)的導(dǎo)風(fēng)板出風(fēng)口(18)，導(dǎo)風(fēng)板(5)的下部開有連通陰面空腔(21)與背面下部空腔(17)的導(dǎo)風(fēng)板進(jìn)風(fēng)口 (19)，所述集熱器腔體(9)上開有連通室外與背面上部空腔的室外出風(fēng)口(12)、連通室外與背面下部空腔的室外進(jìn)風(fēng)口(13)、連通室內(nèi)與背面上部空腔的室內(nèi)送風(fēng)口(10)和連通室內(nèi)與背面下部空腔的室內(nèi)回風(fēng)口(11)，所述室外出風(fēng)口(12)、室外進(jìn)風(fēng)口(13)、室內(nèi)送風(fēng)口(10)和室內(nèi)回風(fēng)口(11)處均設(shè)有閥門，室內(nèi)送風(fēng)口(10)處還設(shè)置有直流風(fēng)機(jī)(8)，并且直流風(fēng)機(jī)(8)與控制開關(guān)(14)、穩(wěn)壓器(7)、太陽能光伏板(2)串連在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏驅(qū)動(dòng)太陽能空氣集熱器，其特征在于所述集熱器腔體 (9)的寬度為1. 0 1. 4米，高度為1. 5 2. 0米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏驅(qū)動(dòng)太陽能空氣集熱器，其特征在于所述建筑物向陽面外墻(15)為建筑物的南向外墻、西向外墻或東向外墻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏驅(qū)動(dòng)太陽能空氣集熱器，其特征在于所述太陽能光伏板(2 )和集熱板(3 )與高透光玻璃(1)平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏驅(qū)動(dòng)太陽能空氣集熱器，其特征在于所述穩(wěn)壓器(7)位于背面上部空腔(16)中，控制開關(guān)(14)位于室內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏驅(qū)動(dòng)太陽能空氣集熱器，其特征在于所述閥門為電動(dòng)閥門或手動(dòng)閥門。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏驅(qū)動(dòng)太陽能空氣集熱器，其特征在于所述集熱器腔體 (9)由鐵板焊接而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏驅(qū)動(dòng)太陽能空氣集熱器，其特征在于所述S型風(fēng)道 (4)、導(dǎo)風(fēng)板(5)和隔板(6)的材質(zhì)為銅或鐵。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏驅(qū)動(dòng)太陽能空氣集熱器，其特征在于所述太陽能光伏板(2)的功率大于50Wp。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏驅(qū)動(dòng)太陽能空氣集熱器，其特征在于所述直流風(fēng)機(jī) (8)的通風(fēng)量大于200m3/h。
專利摘要一種光伏驅(qū)動(dòng)太陽能空氣集熱器，包括有集熱器腔體和內(nèi)置在集熱器腔體中的集熱板，所述集熱器腔體中還設(shè)置有太陽能光伏板、S型風(fēng)道、導(dǎo)風(fēng)板和隔板，所述導(dǎo)風(fēng)板將集熱器腔體分隔為正面空腔和背面空腔，所述隔板位于背面空腔中并且將背面空腔分隔為背面上部空腔和背面下部空腔，所述太陽能光伏板和集熱板連接在一起并且太陽能光伏板在上、集熱板在下，同時(shí)太陽能光伏板和集熱板位于正面空腔中并且將正面空腔分隔為向陽面空腔和陰面空腔，所述S型風(fēng)道設(shè)置在陰面空腔中。本集熱器具有換熱充分、換熱效果好和熱利用率高、使用成本低、經(jīng)濟(jì)性高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24J2/46GK202254378SQ20112037338
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者劉燕輝, 姜中天, 張哲 , 張廣宇, 張磊, 張鵬, 曾雁, 楊小東, 梁詠華, 趙希, 鞠曉磊, 魯永飛 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院