專利名稱:一種日光溫室用太陽能蓄/放熱設備的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種太陽能設備,特別是涉及一種可大面積、低成本吸收、轉運、儲存、釋放太陽能的溫室用太陽能蓄/放熱設備。
背景技術:
太陽能是一種取之不盡、用之不竭的環保能源。自上世紀70年代以來,鑒于常規的化石能源供給的有限性和環保壓力的增加,世界上許多國家掀起了開發利用太陽能的熱潮,在民用方面,太陽能熱水器已得到普及,主要的產品有平板式太陽能集熱器、玻璃真空管式太陽能集熱器等。近幾年來,太陽能光伏產品也呈“井噴”之勢。然而目前有效地利用太陽能還存在一些問題,主要是收集、轉換和儲存的效率不高,尤其在農業生產領域,充分、高效利用太陽能還有很大的發展空間。據聯合國發表的人口報告估計,到2050年全球人口將達到93億,若依靠傳統的靠天而收的耕作方式,目前世界上所有的可耕地幾乎滿負荷地運作,才勉強養活現在的60多億人口。所以必須尋求一個根本的解決辦法。“溫室大棚”可以在有限的土地上跨季節栽培農作物,達到豐產、優產等目的,是現代農業技術的重要組成部分,已受到各國政府和各大科研機構的高度重視。日光溫室是節能日光溫室的簡稱,又稱暖棚,是我國北方地區獨有的一種溫室類型。是一種在室內不加熱的溫室,即使在最寒冷的季節,也只依靠太陽光來維持室內一定的溫度水平,以滿足某些類 蔬菜作物生長的需要。具有投資/使用費用低、運行效果好的特點,被廣泛使用。然而現有的日光溫室在實際使用中也發現一些問題:白天由于光照條件好,中午時棚內溫度高,需開窗通風以維持適宜的溫度,而夜間溫度下降快時又顯得熱量不足,尤其是對一些經濟價值高的作物更是如此。如果沒有輔助能源,日光溫室只能種植一些低價值的農作物,且生長周期長。為達到豐產、高附加值的目的,通常的做法是夜間采用輔助能源。現階段輔助能源主要為化石燃料,其耗能高、污染大,已制約了其進一步發展。為解決這個問題,專利文獻CN1415923A提供了一種土壤蓄熱式太陽能熱泵供熱系統及供熱方法。但存在如下不足:1、太陽能集熱器為普通民用太陽能熱水器,大面積使用,造價高;2、土壤蓄熱,地下需鋪設大量的傳熱管及增加熱泵設備,同樣增加了設施的初投資;3、土壤蓄/放熱緩慢,效率低;4、熱泵設備雖然效率較高,還是要使用電能驅動,增加了運行費用。近年來,有研究者在日光溫室后墻體內測懸掛雙層薄膜(外層為透光膜、內層為吸熱膜、中間通水)做成簡易的太陽能集熱器,利用水蓄/放熱。這種方式雖然成本低,但還存在如下不足:1、塑料薄膜導熱性能差,蓄/放熱效率低;2、兩層薄膜間通水,水受熱時會產生水霧附著在透光膜內側,嚴重降低了透光率;3、塑料薄膜易老化且位置一般緊靠通道,易劃傷,使用壽命短;4、需現場施工,周期長、人工費高、質量無法保證。
發明內容
為克服現有技術的不足,本發明的目的在于提供一種可大面積、低成本吸收、轉運、儲存、釋放太陽能的溫室用太陽能蓄/放熱設備。本發明解決技術問題采用如下技術方案:一種日光溫室用太陽能蓄/放熱設備,包括儲液器、循環泵及太陽能蓄/放熱板,其結構特點在于,所述太陽能能蓄/放熱板包括金屬箔材質的公共換熱壁、起固定及保溫作用的隔熱層;所述公共換熱壁通過折疊方式形成數列平行的流體通道及換熱壁面,流體通道折疊處的縫隙通過粘接或焊接的方式密封;所述隔熱層緊覆在公共換熱壁的背面;所述公共換熱壁向陽的一面設有吸熱層。本發明結構特點還在于:所述公共換熱壁的厚度不大于0.1_。所述吸熱層為吸熱涂層或吸熱膜。所述隔熱層為聚氨酯發泡、PS發泡材料或其它隔熱材料。所述設備還設有布液管和集液管,所述布液管連通太陽能蓄/放熱板的各流體通道的循環水入口,并通過連接管路與循環泵出水口連接,所述集液管連通太陽能蓄/放熱板的各流體通道的循環水出口,并通過連接管路與儲液器循環水入口相連。與已有技術相比,本發明的有益效果體現在:1、本發明使用一層薄金屬(如鋁箔)通過折疊方式一次成型形成換熱流道及換熱壁面,易加工、成本低,降低了初投資 。2、本發明流體在相對密封的流道中流動,不存在起霧現象,太陽光吸收率高。3、本發明換熱壁金屬熱阻小,傳熱系數高,蓄/放熱效率高。4、本發明使用壽命長、維護保養方便。5、本發明可做成標準化產品,易運輸、施工。
圖1為本發明一種太陽能蓄/放熱板結構剖面圖。圖2為本發明非限定實施例:日光溫室太陽能蓄/放熱設備結構示意圖。圖中標號:1太陽能蓄/放熱板,11金屬箔,12吸熱層,13隔熱層,14流體介質,2布液管,3連接管路,4循環泵,5儲液器,6集液管。以下通過具體實施方式
,并結合附圖對本發明作進一步說明。
具體實施例方式實施例如圖1所示,太陽能蓄/放熱板,包括金屬箔材質的公共換熱壁11、起固定換熱壁及保溫作用的隔熱層13 ;公共換熱壁11通過折疊方式形成數列平行的流體通道Ilb及換熱壁面,流體通道折疊處Ila的縫隙通過粘接或焊接的方式密封;隔熱層13聚氨酯發泡、PS發泡材料,緊覆在金屬箔11的背面;公共換熱壁11向陽的一面設有吸熱層12 ;公共換熱壁
(11)的厚度為不大于0.1mm。吸熱涂層12可為吸熱涂層、選擇性吸熱膜或其組合體。
圖2為溫室太陽能蓄/放熱結構示意圖,具體結構包括本發明太陽能蓄/放熱板1,布液管2,連接管路3,循環泵4,儲液器5,集液管6。布液管2連通太陽能蓄/放熱板的各流體通道IIb的循環水入口,并通過連接管路與循環泵出水口連接,所述集液管6連通太陽能蓄/放熱板的各流體通道Ilb的循環水出口,并通過連接管路與儲液器5循環水入口相連。該設備的蓄/放熱過程如下:開啟循環泵4,儲液器5中的流體介質14經連接管路3、布液管2進入太陽能蓄/放熱板I的流體通道中,與金屬箔材質的換熱壁進行熱交換后經集液管6、連接管路3回到儲液器5完成一個循環過程。蓄熱過程:白天,太陽光透過溫室的透光膜照射在太陽能蓄/放熱板I上,被吸熱層12吸收產生熱量,該熱量通過金屬箔材質的公共換熱壁11傳給流體介質14 (低溫),流體介質14溫度升高后流回儲液器5中再循環吸熱,隨著流體介質14溫度不斷升高,系統最終達到一個熱平衡狀態,完成太陽能的蓄熱過程,此時可關閉循環泵以節能。放熱過程:夜晚溫室內溫度下降,當需要升溫時,開啟循環泵4,儲液器5中的流體介質14 (高溫)經連接管路3、布液管2進入太陽能蓄/放熱板I的流體通道中加熱金屬箔材質公共換熱壁11 ;由于公共換熱壁11的壁面溫度高于溫室內的空氣溫度,公共換熱壁11向空氣放熱,當溫室內空 氣溫度達到要求后,關閉循環泵4,完成放熱過程。
權利要求
1.一種日光溫室用太陽能蓄/放熱設備,包括儲液器(5 )、循環泵(4 )及太陽能蓄/放熱板(1),其特征在于,所述太陽能蓄/放熱板包括金屬箔材質的公共換熱壁(11 )、起固定及保溫作用的隔熱層(13);所述公共換熱壁(11)通過折疊方式形成數列平行的流體通道(Ilb)及換熱壁面,流體通道折疊處(Ila)的縫隙通過粘接或焊接的方式密封;所述隔熱層(13)緊覆在公共換熱壁(11)的背面;所述公共換熱壁(11)向陽的一面設有吸熱層(12)。
2.根據權利要求I所述的一種日光溫室用太陽能蓄/放熱板,其特征在于,所述公共換熱壁(11)的厚度不大于O. 1mm。
3.根據權利要求I所述的一種日光溫室用太陽能蓄/放熱板,其特征在于,所述吸熱層(12)為吸熱涂層或吸熱膜。
4.根據權利要求I或2所述的一種日光溫室用太陽能蓄/放熱板,其特征在于,所述隔熱層(13)為聚氨酯發泡、PS發泡材料或其它隔熱材料。
5.根據權利要求I所述的一種日光溫室用太陽能蓄/放熱設備,其特征在于,所述設備還設有布液管(2)和集液管(6),所述布液管(2)連通太陽能蓄/放熱板的各流體通道(Ilb)的循環水入口,并通過連接管路與循環泵出水口連接,所述集液管(6 )連通太陽能蓄/放熱板的各流體通道(Ilb)的循環水出口,并通過連接管路與儲液器(5)循環水入口相連。
全文摘要
本發明公開了一種日光溫室用太陽能蓄/放熱設備,包括儲液器(5)、循環泵(4)及太陽能蓄/放熱板(1),其特征在于,所述太陽能蓄/放熱板包括金屬箔材質的公共換熱壁(11)、起固定及保溫作用的隔熱層(13);所述公共換熱壁(11)通過折疊方式形成數列平行的流體通道(11b)及換熱壁面,流體通道折疊處(11a)的縫隙通過粘接或焊接的方式密封;所述隔熱層(13)緊覆在公共換熱壁(11)的背面;所述公共換熱壁(11)向陽的一面設有吸熱層(12)。本發明采用吸熱金屬箔作為換熱壁材質,通過一次成型技術形成換熱壁面,實現太陽光與蓄熱介質或蓄熱介質與空氣的能量交換;解決了現有的太陽能集熱器成本高、只能集熱(吸收太陽能)不能放熱(加熱空氣)的難題。
文檔編號F24J2/30GK103256726SQ201310188628
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月21日 優先權日2013年5月21日
發明者陳凌云, 曾曉程, 沈增友 申請人:滁州揚子必威中央空調有限公司, 滁州愛沃熱工設備有限公司