一种相变蓄热式太阳能热风内墙供暖系统

1.本实用新型涉及太阳能热风室内供暖技术领域，具体涉及一种相变蓄热式太阳能热风内墙供暖系统。


背景技术：

2.目前，随着人类生活品质的不断提高，能源需求量越来越大，世界上越来越多的国家重视节能环保，采用可再生能源代替不可再生能源，例如：太阳能供暖替代传统的煤、电供暖。太阳能供暖根据所用介质不同分为太阳能热水供暖和太阳能热风供暖。太阳能热水供暖存在水结冰使管路爆裂的问题，在严寒地区和寒冷地区不可采用。太阳能热风供暖系统具有低温高效、结构简单、安装和控制方便、制作及维修成本低等特点，通常用应于严寒和寒冷地区的低层建筑中。但是，现有的太阳能热风供暖系统设计，存在能源密度低、能源供需矛盾(即太阳能资源与居住建筑的用能时段刚好相反)、受天气条件影响导致供应不稳定性等诸多缺点。如果能够利用耦合内墙材料和相变材料的蓄热技术，将有利于居住建筑的太阳能稳定供暖，从而最大限度地满足居住建筑中夜间室内有人居住时的热舒适性要求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种相变蓄热式太阳能热风内墙供暖系统，能耦合内墙材料和相变材料进行蓄热，满足居住建筑中夜间室内有人居住时的热舒适性要求，以解决背景技术中提到的技术问题。
4.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
5.一种相变蓄热式太阳能热风内墙供暖系统，包括太阳能空气集热器、风机、第一风管、设于房间内的空心内墙、蛇形流道和第二风管，所述太阳能空气集热器悬设于所述空心内墙的南侧外沿处，所述太阳能空气集热器的送风口通过第一风管与所述空心内墙的顶端连通，所述风机的出风口通过第二风管与所述太阳能空气集热器连接，所述风机的进风口通过第二风管与所述空心内墙的底端连通，所述蛇形流道设于所述空心内墙内，所述蛇形流道内安装有相变材料层板，所述空心内墙的两内表面安装有相变材料层板。
6.进一步地，所述蛇形流道包括土建内腔、多个第一隔板和多个第二隔板，所述第一隔板和所述第二隔板均间隔设置在所述土建内腔内，所述第一隔板和所述第二隔板的上表面和下表面均敷设有所述相变材料层板。
7.进一步地，所述空心内墙的两侧内表面敷设有相变材料层板。
8.进一步地，多个所述第一隔板的一端均连接于所述土建内腔的第一侧壁，多个所述第二隔板的一端均连接于所述土建内腔的第二侧壁，且所述第一隔板和所述第二隔板间隔交替分布。
9.进一步地，各个所述第一隔板位于相邻的两个第二隔板之间。
10.进一步地，所述相变材料层板内填充有相变材料层，所述相变材料层内填充有石
蜡。
11.进一步地，所述太阳能空气集热器的表面敷设有用于收集热量的涂料层。
12.本实用新型的有益效果是：
13.本实用新型的相变蓄热式太阳能热风内墙供暖系统，其太阳能空气集热器在白天采集太阳能转成热量，通过风机驱动将热量通过第一风管传送到空心内墙内的蛇形流道内，蛇形流道内的相变材料层板内的相变材料吸收热量，由固态变成液态将热能储存起来，同时因空心内墙的内表面安装有相变材料层板，也可储存热量。晚间温度降低时，相变材料层板内的相变材料均放热，以导热、对流和辐射的形式将热量传递给房间，使室内温度升高。采用相变材料层板和太阳能空气集热器相结合的方法，合理地匹配了太阳能集热部件与相变蓄热材料之间的关系，避免了热量的无效损耗，有利于提升太阳能热风供暖系统的供暖能力。相变材料层板安装在空心通风内墙内，可以减少热量向外传递而造成的损失，蛇形流道置于空心通风内墙，可以增加热风与相变材料层板的接触时间，使热风与相变材料层板进行充分地换热。
附图说明
14.图1为本实用新型相变蓄热式太阳能热风内墙供暖系统的整体结构示意图；
15.图2为本实用新型蛇形流道内部结构示意图；
16.图3为本实用新型空心内墙的轴侧图；
17.图中，1
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太阳能空气集热器，2
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风机，3
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第一风管，4
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空心内墙，5
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蛇形流道，6
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第二风管，7
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相变材料层板，8
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土建内腔，9
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第一隔板，10
‑
第二隔板。
具体实施方式
18.下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.实施例1
20.参阅图1
‑
3，本实用新型提供一种技术方案：
21.请参照图1
‑
2，一种相变蓄热式太阳能热风内墙供暖系统，包括太阳能空气集热器1、风机2、第一风管3、设于房间内的空心内墙4、蛇形流道5和第二风管6，所述太阳能空气集热器1悬设于所述空心内墙4的南侧外沿处，所述太阳能空气集热器1的送风口通过第一风管3与所述空心内墙4的顶端连通，所述风机2的出风口通过第二风管6与所述太阳能空气集热器1连接，所述风机2的进风口通过第二风管6与所述空心内墙4的底端连通，所述蛇形流道5设于所述空心内墙4内，所述蛇形流道5内安装有相变材料层板7，所述空心内墙4的两内表面安装有相变材料层板7。
22.在本实施例中，白天，太阳能空气集热器1采集太阳能转成热量，通过风机驱动将热量通过第一风管3传送到空心内墙4内的蛇形流道5内，蛇形流道5内的相变材料层板7内的相变材料吸收热量，由固态变成液态将热能储存起来，同时空心内墙4的内表面安装的相变材料层板也可储存热量。晚间温度降低时，相变材料层板7内的相变材料均放热，以导热、
对流和辐射的形式将热量传递给房间，使室内温度升高。采用相变材料层板和太阳能空气集热器1相结合的方法，合理地匹配了太阳能集热部件与相变蓄热材料之间的关系，避免了热量的无效损耗，有利于提升太阳能热风供暖系统的供暖能力。
23.请参照图1
‑
2，所述蛇形流道5包括土建内腔8、多个第一隔板9和多个第二隔板10，所述第一隔板9和所述第二隔板10均间隔设置在所述土建内腔8内，所述第一隔板9和所述第二隔板10的上表面和下表面均敷设有所述相变材料层板7。
24.在本实施例中，蛇形流道5的土建内腔8内分布有多个间隔排列的第一隔板9和第二隔板10，第一隔板9和第二隔板10与土建内腔8之间形成迂回的蛇形流道5，并在第一隔板9和第二隔板10的上下表面设置相变材料层板7，可以增加热风与相变材料层板7的接触时间和接触轨迹，使热风与相变材料层板7进行充分地换热。
25.请参照图1
‑
2，所述空心内墙4的两侧内表面敷设有相变材料层板7。
26.在本实施例中，空心内墙4的两侧内表面均敷设相变材料层板7，有利于相变材料充分吸收从太阳能空气集热器1传递到空心内墙4的热量。
27.所述的相变材料层板安装在空心通风内墙内，可以减少热量向外传递而造成的损失，蛇形流道5置于空心通风内墙，可以增加热风与相变材料层板的接触时间，使热风与相变材料层板7进行充分地换热。
28.请参照图2
‑
3，多个所述第一隔板9的一端均连接于所述土建内腔8的第一侧壁，多个所述第二隔板10的一端均连接于所述土建内腔8的第二侧壁，且所述第一隔板9和所述第二隔板10间隔交替分布。
29.请参照图2，各个所述第一隔板9位于相邻的两个第二隔板10之间。
30.在本实施例中，第一隔板9和第二隔板10间隔均匀分布，且交错连接在所述土建内腔8的第一侧壁或第二侧壁，可以增加蛇形流道5的迂回路径之外，可以降低噪音，外部热气流的音噪会被第一隔板9和第二隔板10多次折射或绕射，从而消减了噪音的能量。
31.优选地，所述相变材料层板7内填充有相变材料层，所述相变材料层内填充有石蜡。
32.在本实施例中，石蜡作为相变蓄热材料具有较高的相变潜热，性能稳定、无毒、无腐蚀性，价格便宜等优点。
33.优选地，所述太阳能空气集热器1的表面敷设有用于收集热量的涂料层。
34.在本实施例中，涂料层可以提高太阳能空气集热器1吸收热量的效率，可以吸收到更多的热量用来贮存。
35.所述的相变蓄热式太阳能热风内墙供暖系统的工作过程是：
36.白天，进行蓄热过程，启动风机2和太阳能空气集热器1，热风来自太阳能空气集热器1，热风经第一风管3传送到空心内墙4，由于热风温度高于相变材料层板7内的相变材料的熔点，热风送入空心内墙4，热风加热空心内墙4的内的相变材料层板7的相变材料，相变材料层板7内的相变材料逐渐由固态变为液态，将吸收的热量以潜热的形式储存起来，此时热风温度降低，热风被风机2经第二风管6送回到太阳能集热器重新加热，此过程循环进行，直至相变材料层板内的相变材料全部融化，蓄热过程完成。
37.夜晚，关闭风机2和空气集热器1，相变材料层板7内的相变材料凝固放热，以导热的形式将热量传到空心内墙4外侧，再以对流和辐射的方式将热量传给房间，使房间内温度
升高，相变材料逐渐由液态变为固态，一段时间后，相变材料完全凝固，放热过程完成。
38.本实用新型避免了热量的无效散失，保证了太阳能热风供暖系统的热稳定性，从而最大程度地提升太阳能热风供暖系统的供暖能力。
39.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。