专利名称：利用太阳能的毛细管网立面辐射采暖系统的制作方法
技术领域：
本发明属于住宅供热系统技术领域，是一种适合寒冷地区新农村住宅的太阳能采暖系统。
背景技术：
随着社会经济的迅速发展，人们对室内热环境质量的要求也越来越高，尤其是我国农村住宅冬季采暖时急需解决的热环境问题。目前，受到能源、经济及环境等因素的制约，采用常规采暖措施还很难解决农村住宅冬季采暖的问题。如城市集中供暖方式不适合分散的农村住宅；由于地源热泵、水源热泵及空气源热泵等采暖技术高昂的投资及复杂的运行管理也很难在农村推广；小锅炉及分体空调的高运行费用使农村用户难以承受。太阳能是一种清洁可再生能源，把太阳能技术与建筑采暖技术相结合已经成为了国内外学者的研究热点，其中，太阳能辅助热泵采暖技术已经在一些建筑中开始应用，并取得了一定的效果。同样，太阳能辅助热泵采暖方式也存在许多问题，如需要较高的初投资、较高的运行费用及专业的运行管理人员。目前，该采暖方式也很难在我国农村住宅建筑上推广应用。本发明中利用太阳能的毛细管辐射采暖系统充分利用了太阳能，只消耗了少量的电能，费用约为锅炉采暖费用的1/10，大大降低了初投资；系统运行维护简单，不需要专业人员；室内采用了毛细管辐射采暖方式，降低了室内空气温度不均匀度，提高了热舒适度，改善了室内热环境；毛细管网贴立面墙安装，对既有建筑没有负面影响；在合理投资范围内，该采暖方式虽然无法像城镇集中供暖方式那样使室内达到20°c甚至20°C以上的效果，但可以使室内平均温度达到16°C，已经很好地改善了冬季农村住宅的室内热环境。
发明内容本发明的目的在于改善寒冷地区新农村住宅冬季室内热环境，提出了一种利用太阳能的毛细管网立面辐射采暖系统。系统特征在于室外采用太阳能真空管集热器蓄热，各组并联连接，每组集热器之间有2个截止阀，室内采用毛细管网立面贴墙辐射采暖，系统增加一个独立蓄热水箱，把多余的热量储存在水箱里面，毛细管网采用并联连接方式，并在毛细管之间安装流量调节阀，可以调节控制各个毛细管网的水流量，优化系统运行，保证有人的房间热环境最佳。技术方案利用太阳能的毛细管网立面辐射采暖系统，本采暖系统的特征在于太阳能集热器的输出端接截止阀二的输入端，截止阀二的输出端接第一毛细管网、第二毛细管网和第三毛细管网的输入端，第一毛细管网、第二毛细管网和第三毛细管网的输出端接蓄热水箱的输入端，蓄热水箱的输出端接截止阀三的输入端，截止阀三的输出端接循环水泵的输入端，循环水泵的输出端接太阳能集热器的输入端，在太阳能集热器之间安装截止阀一，在太阳能集热器和蓄热水箱之间连接旁通管，并在管道上安装截止阀四，第一毛细管网的输出端接流量调节阀二，第二毛细管网的输出端接流量调节阀三，第三毛细管网的输入端接流量调节阀一。根据太阳能辐照状况，可 分为晴好天气、一般天气也阴天三种类型，系统运行模式也分为三种运行模式I.晴好天气白天，太阳辐照强度大，可以很好的满足室内辐射采暖。而当太阳能集热器的集热量大于房间热负荷时，可以把多余的热量储存在蓄热水箱10中，以备晚上使用。一般情况下，只要循环水温度不低于25°c，毛细管网就可以持续向室内散热。根据对北京地区部分新农村住宅调查及DeST负荷模拟软件分析，发现由于农村住宅窗墙比较大，白天太阳辐照对室内温度温升的作用较大，在太阳辐照的作用下，每天约有4个小时的时间，可以使自然室内干球温度达到14°C 16°C。当室内温度超过16°C时，关闭截止阀(3)，打开截止阀(13)，利用蓄热水箱10进行蓄热。晚上，可以关闭其他房间的采暖，只开卧室房间的毛细管网，保证室内温度环境。2. 一般天气白天，人们经常活动的地点是客厅，不是卧室，当太阳辐照度不是太强的时候，可以关闭进入卧室房间的毛细管网阀门，只让客厅的毛细管网运行，保证有人停留的客厅热舒适环境。晚上，正好相反，打开卧室毛细管网的阀门，关闭客厅的毛细管网阀门，保证卧室的热环境质量。3.阴天当没有太阳辐照时，太阳能集热器无法很好地发挥作用，可根据水温情况确定是否让系统运行。由于周围环境散射对太阳能集热器中的循环水也有加热作用，只是效率较低。当循环水温度低于20°C时，关闭系统，防止毛细管网从室内吸热，造成室内热环境恶化。此时，可以考虑其他方式采暖。根据气象统计，北京的冬季，每个月平均只有3. 5天的阴天。因此，新农村住宅采用太阳能的毛细管网立面辐射采暖系统，可以保证大部分时间室内热环境较好。
图I为太阳能毛细管网立面辐射采暖系统原理图其中1太阳能集热器，2截止阀一，3截止阀二，4第一毛细管网，5第二毛细管网，6流量调节阀一，7流量调节阀二，8流量调节阀三，9第三毛细管网，10蓄热水箱，11截止阀三，12循环水泵，13截止阀四，14截止阀五。图2为蓄热水箱进出水管位置图其中热水进水管15，从太阳能集热器I出来进入蓄热水箱10，位于蓄热水箱10的上部；冷水进水管16，从毛细管网4、5和8出来进入蓄热水箱10，位于蓄热水箱10的底部；冷水出水管17，从蓄热水箱10出来，进入循环水泵12，位于蓄热水箱10底部。
具体实施方式
利用太阳能的毛细管网立面辐射采暖系统，采暖系统中太阳能集热器的输出端接截止阀二的输入端，截止阀二的输出端接第一毛细管网、第二毛细管网和第三毛细管网的输入端，第一毛细管网、第二毛细管网和第三毛细管网的输出端接蓄热水箱的输入端，蓄热水箱的输出端接截止阀三的输入端，截止阀三的输出端接循环水泵的输入端，循环水泵的输出端接太阳能集热器的输入端，在太阳能集热器之间安装截止阀一，在太阳能集热器和蓄热水箱之间连接旁通管，并在管道上安装截止阀四，第一毛细管网的输出端接流量调节阀二，第二毛细管网的输出端接流量调节阀三，第三毛细管网的输入端接流量调节阀
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权利要求1.利用太阳能的毛细管网立面辐射采暖系统，系统的特征在于由太阳能集热系统和室内辐射换热系统组成的采暖系统采暖系统中太阳能集热器的输出端接截止阀二的输入端，截止阀二的输出端接第一毛细管网、第二毛细管网和第三毛细管网的输入端，第一毛细管网、第二毛细管网和第三毛细管网的输出端接蓄热水箱的输入端，蓄热水箱的输出端接截止阀三的输入端，截止阀三的输出端接循环水泵的输入端，循环水泵的输出端接太阳能集热器的输入端，在太阳能集热器之间安装截止阀一，在太阳能集热器和蓄热水箱之间连接旁通管，并在管道上安装截止阀四，第一毛细管网的输出端接流量调节阀二，第二毛细管网的输出端接流量调节阀三，第三毛细管网的输入端接流量调节阀一。
2.根据权利要求I所述的利用太阳能的毛细管网立面辐射采暖系统，其特征在于所述的太阳能集热器采用真空管集热器。
3.根据权利要求I所述的利用太阳能的毛细管网立面辐射采暖系统，其特征在于所述的太阳能集热器每组之间都有2个截止阀。
4.根据权利要求I所述的利用太阳能的毛细管网立面辐射采暖系统，其特征在于所述的毛细管网采用立面贴墙安装。
5.根据权利要求I所述的利用太阳能的毛细管网立面辐射采暖系统，其特征在于所述的毛细管网采用并联连接方式。
6.根据权利要求I所述的利用太阳能的毛细管网立面辐射采暖系统，其特征在于所述的毛细管网之间的阀门采用流量调节阀。
专利摘要一种利用太阳能的毛细管网立面辐射采暖系统，系统的特征在于太阳能集热器的输出端接截止阀二的输入端，截止阀二的输出端接第一毛细管网、第二毛细管网和第三毛细管网的输入端，第一毛细管网、第二毛细管网和第三毛细管网的输出端接蓄热水箱的输入端，蓄热水箱的输出端接截止阀三的输入端，截止阀三的输出端接循环水泵的输入端，循环水泵的输出端接太阳能集热器的输入端，在太阳能集热器之间安装截止阀一，在太阳能集热器和蓄热水箱之间连接旁通管，并在管道上安装截止阀四，第一毛细管网的输出端接流量调节阀二，第二毛细管网的输出端接流量调节阀三，第三毛细管网的输入端接流量调节阀一。本系统可以直接利用低温太阳能热水对室内供暖，解决了常规散热器无法利用低温太阳能热水供暖的问题。
文档编号F24D15/00GK202647964SQ201220057479
公开日2013年1月2日 申请日期2012年2月22日 优先权日2012年2月22日
发明者吴金顺, 潘天泉, 张维亚, 潘嵩, 崔蕾, 魏鋆 申请人:吴金顺