与建筑屋面一体化的太阳能采暖与通风复合能量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于建筑采暖与通风的、与建筑一体化的太阳能复合能量系统，属于能源类节能技术领域。
【背景技术】
[0002]建筑物是各类用能设备的重要载体，随着社会的发展和人们生活水平的提高，建筑物的能耗(以采暖、通风、空调和热水为主)在社会总能耗中所占比重持续增长。以燃煤、燃油、燃气及电为热源的建筑采暖系统以及电驱动的建筑通风系统不仅常规能源消耗巨大，同时也存在较大的环境污染。取之不尽、用之不竭的太阳辐射资源是世界上最重要的可再生能源之一，合理开发利用太阳能可有效降低建筑能耗，对节能减排具有重要意义。目前，以太阳能为热源的热水采暖系统，系统结构复杂，并且对防冻的要求较高。传统的太阳能空气集热器采暖与通风系统，热效率较低。此外，传统的太阳能采暖系统与太阳能通风系统未能集成为一体，并且也很少有与建筑真正有机结合的应用。
[0003]与传统的平板式太阳能集热器相比，多孔微流结构平板式集热器有效采光面积大，板面温度均匀，在提高换热性能的同时，还可实现结构轻量化，并降低其自身热容。此夕卜，多孔微流结构平板式空气集热器容易与建筑有机结合。因此，基于多孔微流结构平板式集热器，开发与建筑有机结合、采暖与通风合二为一的太阳能复合能量系统，可望有效解决传统太阳能空气集热器采暖与通风系统的上述问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于一方面有效提高平板式太阳能空气集热器的光热转化效率和集热效率，另一方面拓展太阳能采暖系统的功能，使其兼有强化自然通风的功能，并将太阳能采暖与通风复合能量系统与建筑屋面一体化。
[0005]与建筑屋面一体化的太阳能采暖与通风复合能量系统包括多孔微流结构平板式空气集热器1、回风口 6、蓄热器10、循环风机11、送风口 13，多孔微流结构平板式空气集热器I镶嵌于屋顶15上,其上表面高于屋面l~5cm,多孔微流结构平板式空气集热器I的一端通过集热器送风管4与蓄热器10连通，蓄热器10通过循环风机11与采暖送风管12连通，采暖送风管12出口与送风口 13连接，多孔微流结构平板式空气集热器I另一端与集热器进风管9连通，集热器进风管9与回风口 6相连，集热器进风管9上设置有集热器进风阀8，回风口 6通过蓄热器回风阀7与蓄热器进风管5入口连通，蓄热器进风管5出口连通至蓄热器10，回风口 6和送风口 13设置在顶棚14上；集热器排风管3与多孔微流结构平板式空气集热器I连通，其上设置有集热器排风阀2 ；
[0006]其中所述多孔微流结构平板式空气集热器I包括下集管18、盖板20、长直微通道金属集热板22、上集管23、边框24、底部保温板25、底板26 ;多孔微流结构平板式空气集热器I通过边框24与屋顶15中的预埋钢筋27焊接固定，边框24底部设置有底板26，底板26上设置有底部保温板25，边框24内侧设置有侧部保温板19，长直微通道金属集热板22设置在底部保温板25上方，长直微通道金属集热板22 —端与下集管18连通，另一端与上集管23连通，下集管18与集热器进风管9连接，上集管23分别与集热器排风管3、集热器送风管4连接，盖板20安装在边框24顶端，长直微通道金属集热板22上涂覆有太阳能光谱选择性吸收涂层21。
[0007]所述边框24与屋顶15结合处设置有防水密封层17。
[0008]所述盖板20为透明板。
[0009]所述长直微通道金属集热板22为带有微通道的金属板，每个微通道截面长为0.5~5mm,宽为0.5~5mm,长直微通道金属集热板的材质为招或铜,长度为l~3m,金属板管壁的厚度为0.27~lmm。
[0010]本实用新型以空气为吸热介质，采用具有多孔微流结构的长直微通道金属板作为太阳能集热板芯，设计多孔微流结构平板式空气集热器，长直微通道金属集热板内的微通道作为空气通道，微通道内的空气与太阳能集热板芯均匀地充分接触，以减少传热热阻及强化多孔微流结构的对流换热性能，并降低集热器板芯的热损。将多孔微流结构平板式空气集热器镶嵌于建筑屋面，使之成为建筑围护结构的一部分，从而与建筑一体化。在建筑室内顶棚上设置送风口与回风口。在采暖季节，多孔微流结构平板式空气集热器产生的热风，在风机的牵引下，经采暖送风管、送风口送入室内，用于采暖。在非采暖季节，多孔微流结构平板式空气集热器产生的热压，引导建筑室内上部的空气经回风口、集热器进风管、集热器排风管排入室外，室外新风通过门窗补入室内，用于强化自然通风。
[0011]本实用新型的技术方案中，蓄热器10可采用碎鹅卵石作为蓄热材料，也可采用NaSO4.1H2O等低温相变材料作为蓄热材料。在采暖季节，白天有太阳的时段，热空气在循环风机牵弓I下流经蓄热材料时，蓄热器进行蓄热。在采暖季节夜间，室内回风在循环风机牵弓I下流经蓄热材料时，蓄热器进行放热。
[0012]与建筑屋面一体化的太阳能采暖与通风复合能量系统的工作原理为:在采暖季节的白天，关闭集热器排风阀2与蓄热器回风阀7，打开集热器进风阀8，太阳辐射投射到多孔微流结构平板式空气集热器1，长直微通道金属集热板吸收太阳辐射能，温度升高。开启循环风机11，来自室内的回风在循环风机的牵引下，从回风口 6流经长直微通道金属集热板22内的微通道时被加热。加热后的热空气通过集热器送风管4先流经蓄热器10，对蓄热器进行蓄热；而后通过送风口 13送入房间，用于采暖。在采暖季节的夜间，关闭集热器排风阀2与集热器进风阀8，打开蓄热器回风阀7，开启循环风机11，来自室内回风空气在循环风机牵引下由回风口 6流经蓄热器10中的蓄热材料被加热，而后通过送风口 13送入房间，用于采暖，蓄热器放热结束时关闭循环风机。在非采暖季节，关闭蓄热器回风，7，打开集热器进风阀8与集热器排风阀2，太阳辐射投射到多孔微流结构平板空气式集热1，长直微通道金属集热板22吸收太阳辐射能，温度升高，加热微通道内的空气，从而产生热压，引导室内上部的空气经回风口 6、集热器进风管9、集热器排风管3排入室外，室外新风通过门窗补入室内，用于强化自然通风。
[0013]本实用新型在有效提高平板式太阳能空气集热器的光热转化效率和集热效率的同时，拓展了太阳能采暖系统的功能，使其兼有强化自然通风的功能。并将太阳能采暖与通风复合能量系统与建筑屋面一体化，使其不影响建筑景观，具有节能、环保、美观等优点，可广泛适用于各种太阳能建筑。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型结构示意图；
[0015]图2是本实用新型中多孔微流结构平板式空气集热器安装俯视结构示意图；
[0016]图3是本实用新型中多孔微流结构平