用于寒冷地区吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统及屋顶、墙体的制作方法

本发明涉及太阳能技术领域，具体涉及一种用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统及屋顶、墙体。

背景技术：

传统室内调温设备大多是采用电力空调系统等，通过设备的制冷制热功能使室内通入冷气或热气，从而达到制冷制热的目的。

虽然这类采用制冷制热的末端设备来实现室内调温的手段效果显著，但是均是以消耗电能等能源为代价的，使用费用高。

因此，也有一些现有技术提供了不以消耗电能等类似能源为代价的、可实现室内自动调温的系统，如专利cn101906832a中公开了一种保温、调温、通风的建筑墙体和屋面结构，其主要是在建筑外围护墙体和屋面结构的立面层和屋面层中分别砌筑由空心的且有一个以上贯通砖体的空气道开口的空气砖构成的墙体空气砖层和屋面空气砖层，在空气砖层中空气砖之间相邻的空气道开口相连形成空气通道，多条空气通道构成了建筑的外围护墙体空气层和屋面空气层，主要利用空气层起到保温、调温作用。但是这种结构所能起到的调温效果不明显。

技术实现要素：

因此，本发明实施例要解决的技术问题在于现有技术中的自动调温系统调温效果差。

为此，本发明实施例的一种用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统，包括：

储液罐，储液罐的上端口采用透光材料封闭，储液罐内部且第一连通管路外部储存有低浓度的吸收质和吸收剂混合的低浓度混合液，低浓度混合液液面上方的储液罐管壁上设有集液槽，集液槽用于收集并储存液体，集液槽下方且低浓度混合液液面上方的储液罐管壁上设有储液槽，储液槽用于储存从喷液孔喷射出的液体；

聚光器，聚光器连接位于储液罐内的靠近上端口处，聚光器的光线输出端与第一连通管路的一端连接，用于汇聚太阳光线进入第一连通管路；

第一连通管路，第一连通管路的另一端与储液罐的下底面密封连接，第一连通管路下部管壁上开设有第一连通孔，第一连通管路内部储存有高浓度的吸收质和吸收剂混合的高浓度混合液，高浓度混合液液面上方且集液槽和储液槽之间的第一连通管路的管壁上开设有喷液孔；

蓄热层，敷设连接位于墙壁的室内表面上，储液罐的下部位于蓄热层内。

优选地，所述储液罐的集液槽上方的管壁上敷设连接有冷凝层。

优选地，所述第一连通管路包括：导光管，导光管的一端与聚光器的光线输出端连接，导光管的另一端与储液罐的下底面密封连接。

优选地，还包括：

散热层，敷设连接位于墙壁的室外表面上，覆盖储液罐的低浓度混合液液面上方的上部罐体，散热层为中空通道。

优选地，所述散热层包括第一散热层，第一散热层的输入端分别与外界空气输入端和室内空气输入端连接，第一散热层的输出端分别与外界空气输出端和室内空气输出端连接，外界空气输入端处设有第一阀门，室内空气输入端处设有第二阀门。

优选地，所述散热层还包括第二散热层，敷设于第一散热层和墙壁之间且覆盖储液槽所在位置的储液罐，第二散热层的一端与供水端连接，另一端与出水端连接。

优选地，还包括：

保温层，敷设连接位于散热层的靠近外界的表面上。

本发明实施例的一种自动调温屋顶，包括屋顶墙壁和上述的用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统，用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统安装于屋顶墙壁上。

本发明实施例的一种自动调温墙体，包括墙体墙壁和上述的用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统，用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统安装于墙体墙壁上。

本发明实施例的技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供的用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统及屋顶、墙体，通过设置储液罐等，将传统屋面/墙面与吸收技术结合，通过安装太阳能聚光器产生高温热能，进而驱动吸收式自动调温辐射单元，达到自动辐射调温的目的。由于采用吸收技术并结合蓄热层的使用，提高了调温效果。并且系统未采用终端制冷制热设备，完全采用物理自然调温手段，大大减少室内冷热负荷，减少室内供冷供热的末端设备数量，提高室内空间利用率。通过以辐射形式向室内提供冷量或热量，因此其室内热环境更舒适。通过利用清洁能源太阳能向室内提供冷量或热量，相比于传统燃煤等制冷制热方式，对外界环境产生的污染小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统的一个具体示例的结构示意图；

图2为本发明实施例1中用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统的一个具体示例的详细结构示意图；

图3为本发明实施例1中聚光器的一个具体示例的结构示意图；

图4为本发明实施例1中用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统的另一个具体示例的结构示意图；

图5为本发明实施例2中用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统的一个具体示例的结构示意图。

附图标记：1-储液罐，11-冷凝层，12-集液槽，13-储液槽，14-低浓度混合液，15-高浓度混合液，2-聚光器，3-第一连通管路，31-第一连通孔，32-喷液孔，4-蓄热层，5-散热层，51-第一散热层，511-第一阀门，512-第二阀门，52-第二散热层，6-保温层，7-墙壁。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。除非上下文明确指出，否则如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“该”等意图也包括复数形式。使用“包括”和/或“包含”等术语时，是意图说明存在该特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件，而不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件、和/或其他组合的存在或增加。术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统，可应用安装于房屋屋顶及外墙体上，对室内温度实现自动调温。如图1所示，该用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统包括一个或两个以上的辐射单元，辐射单元在墙壁上阵列排布，如图2所示，每个辐射单元均包括：储液罐1、聚光器2、第一连通管路3、和蓄热层4等。

储液罐1的上端口采用透光材料封闭，储液罐1内部且第一连通管路3外部储存有低浓度的吸收质和吸收剂混合的低浓度混合液14，低浓度混合液液面上方的储液罐1管壁上设有集液槽12，集液槽12用于收集并储存液体，集液槽12下方且低浓度混合液液面上方的储液罐1管壁上设有储液槽13，储液槽13用于储存从喷液孔32喷射出的液体。优选地，吸收质的气化点温度较低，易气化，在系统内可以以气态和液态两种形式存在。吸收剂的气化点温度较高，不易气化，通常以液态形式存在在系统内。优选地，储液罐1上端口透光材料为玻璃等。优选地，集液槽12的集液面为上高下底的曲面，沿集液槽12上方的储液罐1管壁滴落的液态吸收质正好滴落在集液面上，在集液槽12内储存，并且不会落至集液面以外的地方即不会落至集液槽12下方的储液槽13内。优选地，储液槽13的下底面可以为圆底面，也可以为平底面，从喷液孔32喷射出的液体全部落入储液槽13内。

聚光器2连接位于储液罐1内的靠近上端口处，聚光器2的光线输出端与第一连通管路3的一端连接，用于汇聚太阳光线进入第一连通管路3。透过储液罐1上端口透光材料入射的太阳光平行光全部到达聚光器2。优选地，如图2所示，聚光器2为抛物线碗型聚光器，入射太阳光平行光经抛物面反射后到达光线输出端，进而进入第一连通管路3中传输。或者优选地，如图3所示，聚光器2包括菲涅尔透镜21和光纤22，菲涅尔透镜21的入射光面为正方形或矩形，多个菲涅尔透镜21紧密阵列排布，排列成一个平面正方形或矩形，每个菲涅尔透镜21的焦点处均布设一条光纤22，光纤22的一端端面位于菲涅尔透镜21的焦点处，光纤22的另一端均绑设在一起，伸入至第一连通管路3，太阳光平行光从菲涅尔透镜21的入射光面入射，光线经菲涅尔透镜21后汇聚到光纤22端面处，光线全部进入光纤22进行传输，然后进入第一连通管路3中，由于入射光面选择使用规则的正方形或矩形，所以排列时没有缝隙即太阳光能全部被汇聚耦合到光纤22内，损耗极小，极大地提高了聚光效率。

第一连通管路3的一端与聚光器2的光线输出端连接，第一连通管路3的另一端与储液罐1的下底面密封连接，第一连通管路3为有利于聚光器2出射光线在其内传播，例如可以为导光管，用于聚光器输出的光线随着导光管的形状在导光管内传输。第一连通管路3通过采用导光管，更加有利于光线的传播，降低损耗，提高光热利用率。导光管的使用长度不限，可长可短，以实际使用需求为准。第一连通管路3下部管壁上开设有第一连通孔31，第一连通管路3内部储存有高浓度的吸收质和吸收剂混合的高浓度混合液15，高浓度混合液液面上方且集液槽12和储液槽13之间的第一连通管路3的管壁上开设有喷液孔32。优选地，喷液孔32的孔边缘处还垂直连接有一圈挡板，防止喷射出的液体四处飞溅，使液体沿着挡板方向喷出，提高了方向性。

墙壁的室内表面是指没有设置用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统时原本墙壁的近室内的一面，墙壁的室外表面是指没有设置用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统时原本墙壁的近室外的一面。

蓄热层4敷设连接位于墙壁的室内表面上，储液罐1的下部位于蓄热层4内，蓄热层4覆盖住低浓度混合液所在的储液罐，用于实现保温蓄热的功能。

上述用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统的工作原理为：在白天，太阳光照射较强，阳光照射到聚光器2上，被聚光器2汇集进入第一连通管路3，并通过第一连通管路3到达下部加热第一连通管路3内的高浓度混合液15。高浓度混合液15受热温度升高并达到沸腾，由于第一连通管路3外侧的低浓度混合液14温度较低，密度较大，而第一连通管路3内的汽液混合物密度较小，根据连通器原理，汽液混合物会沿着第一连通管路3到达喷液孔32，并从喷液孔32喷出。喷出的汽液混合物中的气体和液体开始分离，喷出的高浓度混合液液体（若高浓度混合液中的吸收质全部气化，则为高浓度吸收剂）储存在储液槽13中，气态的吸收质上升到达集液槽12上部的储液罐1内，由于储液罐1上部靠近外界温度较低，所以气态的吸收质遇冷凝结成液滴附着在储液罐1上部管壁上，随着液滴的不断增多，液滴顺着储液罐1上部管壁流入集液槽12中。

在晚上时，没有阳光照射时，储液槽13中的高浓度混合液液体（若高浓度混合液中的吸收质全部气化，则为高浓度吸收剂）开始降温，由于储液槽13中溶液浓度高，会吸收吸收质蒸气，使储液罐1内的吸收质蒸气浓度降低，进而集液槽12中的吸收质蒸发，吸收吸收质蒸气时会放出热量，热量通过蓄热层4传到室内，达到夜晚对室内供暖的目的，因此系统较为适用于寒冷地区，实现了自动辐射调温。而储液槽13中液体吸收吸收质后浓度变小，体积变大，溢出流入储液罐1的低浓度混合液14中。如此达到循环使用。

上述用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统，通过设置储液罐等，将传统屋面/墙面与吸收技术结合，通过安装太阳能聚光器产生高温热能，进而驱动吸收式自动调温辐射单元，达到自动辐射调温的目的。由于采用吸收技术并结合蓄热层的使用，提高了调温效果。并且系统未采用终端制冷制热设备，完全采用物理自然调温手段，大大减少室内冷热负荷，减少室内供冷供热的末端设备数量，提高室内空间利用率。通过以辐射形式向室内提供冷量或热量，因此其室内热环境更舒适。通过利用清洁能源太阳能向室内提供冷量或热量，相比于传统燃煤等制冷制热方式，对外界环境产生的污染小。

优选地，如图4所示，储液罐1的集液槽12上方的管壁上敷设连接有冷凝层11。冷凝层11具有促进气态吸收质冷凝，提高冷凝速率的作用。冷凝层11可以为平行于储液罐1管壁设置，也可以为与储液罐1管壁成一定角度设置，使储液罐1上部形成由下而上逐渐缩小的尖顶，提高集液速率。

优选地，第一连通管路3包括：导光管，导光管的一端与聚光器2的光线输出端连接，导光管的另一端与储液罐1的下底面密封连接。通过采用导光管，更加有利于光线的传播，降低损耗，提高光热利用率。

优选地，如图4所示，用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统还包括：散热层5。散热层5敷设连接位于墙壁的室外表面上，覆盖储液罐1的低浓度混合液液面上方的上部罐体，散热层5为中空通道，用于实现散热的效果。本实施例中散热层5包括第一散热层51，第一散热层51的输入端分别与外界空气输入端和室内空气输入端连接，第一散热层51的输出端分别与外界空气输出端和室内空气输出端连接，外界空气输入端处设有第一阀门511，室内空气输入端处设有第二阀门512。优选地，外界空气输出端处还可设有第一阀门511，室内空气输出端处还可设有第二阀门512。散热层5中空通道内也可通入其他物质来实现提高散热效果等目的，例如水（详见实施例2）。

工作时，白天时，关闭第一阀门511，打开第二阀门512，第一散热层51内通入室内循环空气。储液罐1上部管壁凝结出吸收质液体时放出热量加热从室内空气输入端进入第一散热层51的空气，加热后的空气从室内空气输出端进入室内，给室内供暖，进一步达到对室内加热的目的。

晚上时，第二阀门512关闭，第一阀门511打开，第一散热层51内通入室外空气，由于集液槽12中的吸收质蒸发，蒸发过程中产生的冷量使得从外界空气输入端进入第一散热层51内的空气经过储液罐1后温度降低，降温后的空气从外界空气输出端排到室外，从而减少了降温对于蓄热层4蓄热的影响，保障和维系了室内温暖的环境。

优选地，如图4所示，用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统还包括：保温层6。保温层6敷设连接位于散热层5的靠近外界的表面上。

实施例2

本实施例提供一种用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统，与实施例1中不同的是：散热层5还包括第二散热层52，敷设于第一散热层51和墙壁7之间且覆盖储液槽13所在位置的储液罐1，第二散热层52的一端与供水端连接，另一端与出水端连接。如图5所示。

工作时，在白天，关闭第一阀门511，打开第二阀门512，第一散热层51内通入室内循环空气。太阳光照射较强，阳光照射到聚光器2上，被聚光器2汇集进入第一连通管路3，并通过第一连通管路3到达下部加热第一连通管路3内的高浓度混合液15。高浓度混合液15受热温度升高并达到沸腾，由于第一连通管路3外侧的低浓度混合液14温度较低，密度较大，而第一连通管路3内的汽液混合物密度较小，根据连通器原理，汽液混合物会沿着第一连通管路3到达喷液孔32，并从喷液孔32喷出。喷出的汽液混合物中的气体和液体开始分离，喷出的高浓度混合液液体（若高浓度混合液中的吸收质全部气化，则为高浓度吸收剂）储存在储液槽13中，气态的吸收质上升到达集液槽12上部的储液罐1内，由于储液罐1上部靠近外界温度较低，所以气态的吸收质遇冷凝结成液滴附着在储液罐1上部管壁上，随着液滴的不断增多，液滴顺着储液罐1上部管壁流入集液槽12中。此过程中凝结出液体时放出热量加热从室内空气输入端进入第一散热层51的空气，加热后的空气从室内空气输出端进入室内，给室内供暖。

在晚上时，第二阀门512关闭，第一阀门511打开，第一散热层51内通入室外空气。没有阳光照射时，储液槽13中的高浓度混合液液体（若高浓度混合液中的吸收质全部气化，则为高浓度吸收剂）开始降温，由于储液槽13中溶液浓度高，会吸收吸收质蒸气，使储液罐1内的吸收质蒸气浓度降低，进而集液槽12中的吸收质蒸发，蒸发过程中产生的冷量使得从外界空气输入端进入第一散热层51内的空气经过储液罐1后温度降低，降温后的空气从外界空气输出端排到室外，从而减少了降温对于蓄热层4蓄热的影响，保障和维系了室内温暖的环境。储液槽13中吸收吸收质蒸气的吸收过程中会放出热量，加热从进水口进入第二散热层52的水，加热后的水通过出水口排出，用于供热或生活用水。并且热量也会通过蓄热层4传到室内，达到夜晚对室内供暖的目的，实现自动辐射调温。而储液槽13中液体吸收吸收质后浓度变小，体积变大，溢出流入储液罐1的低浓度混合液14中。如此达到循环使用。

上述用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统，通过设置储液罐等，将传统屋面/墙面与吸收技术结合，通过安装太阳能聚光器产生高温热能，进而驱动吸收式自动调温辐射单元，达到自动辐射调温的目的。由于采用吸收技术并结合蓄热层的使用，提高了调温效果。并且系统未采用终端制冷制热设备，完全采用物理自然调温手段，大大减少室内冷热负荷，减少室内供冷供热的末端设备数量，提高室内空间利用率。通过以辐射形式向室内提供冷量或热量，因此其室内热环境更舒适。通过利用清洁能源太阳能向室内提供冷量或热量，相比于传统燃煤等制冷制热方式，对外界环境产生的污染小。

实施例3

本实施例提供一种自动调温屋顶，包括屋顶墙壁和实施例1（或实施例2）的用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统，用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统安装于屋顶墙壁上。

上述自动调温屋顶，通过设置储液罐等，将传统屋面与吸收技术结合，通过安装太阳能聚光器产生高温热能，进而驱动吸收式自动调温辐射单元，达到自动辐射调温的目的。由于采用吸收技术并结合蓄热层的使用，提高了调温效果。并且系统未采用终端制冷制热设备，完全采用物理自然调温手段，大大减少室内冷热负荷，减少室内供冷供热的末端设备数量，提高室内空间利用率。通过以辐射形式向室内提供冷量或热量，因此其室内热环境更舒适。通过利用清洁能源太阳能向室内提供冷量或热量，相比于传统燃煤等制冷制热方式，对外界环境产生的污染小。

实施例4

本实施例提供一种自动调温墙体，包括墙体墙壁和实施例1（或实施例2）的用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统，用于寒冷地区的吸收式太阳能聚光自动调温辐射系统安装于墙体墙壁上。

上述自动调温墙体，通过设置储液罐等，将传统墙面与吸收技术结合，通过安装太阳能聚光器产生高温热能，进而驱动吸收式自动调温辐射单元，达到自动辐射调温的目的。由于采用吸收技术并结合蓄热层的使用，提高了调温效果。并且系统未采用终端制冷制热设备，完全采用物理自然调温手段，大大减少室内冷热负荷，减少室内供冷供热的末端设备数量，提高室内空间利用率。通过以辐射形式向室内提供冷量或热量，因此其室内热环境更舒适。通过利用清洁能源太阳能向室内提供冷量或热量，相比于传统燃煤等制冷制热方式，对外界环境产生的污染小。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。