CN201119328Y - 具有v型板的太阳能大棚集储热系统 - Google Patents
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Abstract
具有V型板的太阳能大棚集储热系统，涉及新能源领域，包括：外层保温材料、镀有选择性涂层的V型吸热板、装有相变储热材料的圆柱形储热管、风机、阳光板、镀有选择性涂层的金属铝板、强化传热肋片、铝合金框架、通风门、冷空气进口和热空气出口等，铝合金框架构成整个系统的支撑结构。上表面镀有选择性吸收膜的V型铝板，能有效增加集热面积，有很大的吸收率和很小的发射率。阳光板的使用可有效起到保温作用。由于有相变储热单元，能够将部分热能储存起来供夜间和阴雨天使用，其优点是：用空气作为传热介质，从而避免渗漏、腐蚀和冻结问题；收集热量增加，热损失减少，集热效率明显提高；制作简单、成本低、使用方便；适合不同时间、地点。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源领域，主要是太阳热能如何收集和储存以及有效为农业大棚供暖的问题，特指一种具有V型板的太阳能大棚集储热系统。
技术背景
在太阳能大棚利用过程中，首先面临的问题就是如何收集和储存太阳热能供农作物生长所用。现有的农业大棚，大都由砖石结构的保温墙、混凝土、钢筋骨架、塑料薄膜、保温帘和夜间或阴雨天辅助加热设备等组成。这种大棚的保温墙不仅占用了有限的土地资源，而且还遮挡了很大一部分阳光。塑料薄膜的阳光透过率也比较差，使用年限较短。大棚的整体保温性能也不好，这无形中增加了传统常规能源的消耗量，同时也降低了农作物的产量。
发明内容
为了避免和克服上述不足，本实用新型的目的是提供一种能够有效吸收太阳热能，减少散热损失，能尽快将所收集的热能传给农业大棚，并且能将多余的热能储存，供阴雨天或者夜晚使用的具有V型板太阳能大棚集储热系统。
本实用新型的技术方案为：
具有V型板的太阳能大棚集储热系统包括：风机、铝合金框架、通风门、冷空气进口和热空气出口，其特征是：设有外层保温材料、镀有选择性涂层的V型吸热板、装有相变储热材料的圆柱形储热管、阳光板、镀有选择性涂层的金属铝板、强化传热肋片，由铝合金框架构成整个系统的支撑结构，阳光板安装于铝合金框架的四周及顶部，能有效使太阳光透过并起到保温作用，系统南边由内向外是由强化传热肋片、镀有选择性涂层的金属铝板、装有相变储热材料的圆柱形储热管、镀有选择性涂层的V型吸热板和阳光板构成的集储热结构，强化传热肋片焊接在金属铝板上，系统北边由内向外是由阳光板、风机、镀有选择性涂层的V型吸热板、装有相变储热材料的圆柱形储热管、外层保温材料构成的集储热结构，在北边的阳光板下部要开两个方形孔，作为冷空气进口，在其上部开一个方形孔并将风机安装在其中，作为热空气出口。
外层保温材料常用聚氨酯发泡材料，V型吸热板由平面铝板轧制成90°，再在上面镀上一层选择性涂层，选择性涂层为NiCrOXNY或TiOyNx。镀有选择性涂层的金属铝板的选择性涂层同样为NiCrOXNY或TiOyNx。装有相变储热材料的圆柱形储热管是在金属管中填装石蜡或十水硫酸钠储热材料，再将管子两端密封而得到的储热单元。
其工作过程为：在具有V型板太阳能大棚集储热系统的南边，太阳光透过阳光板进入集储热结构，被镀有选择性涂层的V型吸热板吸收转化为热能，该热量进一步传递给装有相变储热材料的圆柱形储热管，使管内的相变材料熔化，完成储热过程，一部分热量会通过镀有选择性涂层的金属铝板和强化传热肋片直接传递给大棚内部，加热其中的空气，装有相变储热材料的圆柱形储热管储存的热量，可供夜间使用。在具有V型板太阳能大棚集储热系统的北边，太阳光先透过系统顶部的阳光板，然后才进入集储热结构，工作过程和系统南边集储热结构相似，所不同的是该集储热结构是将收集的太阳热能储存起来，供夜间使用，系统的最北边安装有外层保温材料，目的是减少装有相变储热材料的圆柱形储热管对外界的热损失。在白天，北边阳光板上的风机关闭，集储热结构收集并储存能量，在夜间，将风机打开，热空气由上部的热空气出口进入大棚加热空气，冷空气由下部的两个冷空气进口补充。在具有V型板太阳能大棚集储热系统的中部，太阳光直接透过阳光板照射在地面和农作物上，给大棚加热。
本实用新型的优点是：一、本系统能有效增加太阳能集热面积；二、由于镀上了选择性吸收薄膜，使吸热板有很大的吸收率和很小的发射率。三、由阳光板代替了传统太阳能大棚中的塑料薄膜，降低了系统整体的热损失。四、装有相变储热材料的圆柱形储热管吸收了部分的集热能量，使系统内外温差减小，热损失减少。五、由于有相变储热单元，能够将部分热能储存起来，供夜间和阴雨天使用。六、由于集热效率、保温效果都比传统的塑料大棚好，因此能够得到较高的棚内温度，使农作物进一步增产。
此外，可以利用空气作为传热介质，从而避免渗漏、腐蚀和冻结问题；集热和储热结合为一体，因此可以解决太阳能不能连续供应的问题；装有相变储热材料的圆柱形储热管吸收了部分的集热能量，使系统内外温差减小，热损失减少；用镀有选择性涂层的V型吸热板集热，可有效增大集热面积，并使吸热板吸收的太阳辐射更多，反射的更少；制作简单、成本低、使用方便；适合不同时间、地点，将对太阳能热利用和农业产生积极影响。
附图说明
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型示意图。
如图所示，图中标号分别代表：1.外层保温材料 2.冷空气进口 3.热空气出口 4.阳光板 5.强化传热肋片 6.镀有选择性涂层的金属铝板 7.铝合金框架 8.镀有选择性涂层的V型吸热板 9.装有相变储热材料的圆柱形储热管 10.通风门。
具体实施方式
如图所示，由铝合金框架7构成整个具有V型板太阳能大棚集储热系统的外部骨架，起支撑作用。将平面铝板用特制轧机轧制成90度角的V型板，再在V型板上表面镀上一层选择性吸收薄膜，薄膜材料为TiOyNx，便得到了镀有选择性涂层的V型吸热板8。在具有V型板太阳能大棚集储热系统的南边，由内向外依次安装镀有选择性涂层的金属铝板6，并将强化传热肋片5焊接在镀有选择性涂层的金属铝板6上，装有相变储热材料的圆柱形储热管9，相变储热材料为石蜡，镀有选择性涂层的V型吸热板8和阳光板4。在具有V型板太阳能大棚集储热系统的北边，由内向外依次安装阳光板4，并在阳光板4上部开一个方孔，安装上风机，作为热空气出口3，在阳光板下部开两个方孔，作为冷空气进口2，镀有选择性涂层的V型吸热板8，装有相变储热材料的圆柱形储热管9和外层保温材料1。将阳光板4安装在铝合金框架7上，作为具有V型板太阳能大棚集储热系统的侧面和顶棚。在具有V型板太阳能大棚集储热系统的西边安装一个通风门10，供大棚通风和人员走动使用。
在实际应用时，在具有V型板太阳能大棚集储热系统的南边，太阳光透过阳光板4进入集储热结构，被镀有选择性涂层的V型吸热板8吸收转化为热能，该热量进一步传递给装有相变储热材料的圆柱形储热管9，使管内的相变材料熔化，完成储热过程，一部分热量会通过镀有选择性涂层的金属铝板6和强化传热肋片5直接传递给大棚内部，加热其中的空气，其余储存的热量供夜间使用。在具有V型板太阳能大棚集储热系统的北边，太阳光先透过系统顶部的阳光板4，然后才进入集储热结构，工作过程和系统南边集储热结构相似，所不同的是该集储热结构是将收集的太阳热能储存起来，供夜间使用，系统的最北边安装有外层保温材料1，目的是减少装有相变储热材料的圆柱形储热管9对外界的热损失。在白天，北边阳光板4上的热空气出口3的风机关闭，集储热结构收集并储存能量，在夜间或阴雨天，将风机打开，热空气由上部的热空气出口3进入大棚加热空气，冷空气由下部的两个冷空气进口补充。在具有V型板太阳能大棚集储热系统的中部，太阳光直接透过阳光板4照射在地面和农作物上，给大棚加热。
Claims (5)
1、具有V型板的太阳能大棚集储热系统包括：风机、铝合金框架(7)、通风门(10)、冷空气进口(2)和热空气出口(3)，其特征是：设有外层保温材料(1)、镀有选择性涂层的V型吸热板(8)、装有相变储热材料的圆柱形储热管(9)、阳光板(4)、镀有选择性涂层的金属铝板(6)、强化传热肋片(5)，由铝合金框架(7)构成整个系统的支撑结构，阳光板(4)安装于铝合金框架(7)的四周及顶部，系统南边由内向外是由强化传热肋片(5)、镀有选择性涂层的金属铝板(6)、装有相变储热材料的圆柱形储热管(9)、镀有选择性涂层的V型吸热板(8)和阳光板(4)构成的集储热结构，强化传热肋片(5)焊接在金属铝板上(6)，系统北边由内向外是由阳光板(4)、风机、镀有选择性涂层的V型吸热板(8)、装有相变储热材料的圆柱形储热管(9)、外层保温材(1)料构成的集储热结构，在系统北边的阳光板(4)下部要开两个方形孔，作为冷空气进口(2)，在其上部开一个方形孔并将风机安装在其中，作为热空气出口(3)。
2、根据权利要求1所述的具有V型板的太阳能大棚集储热系统，其特征在于：外层保温材料(1)为聚氨酯发泡材料。
3、根据权利要求1所述的具有V型板的太阳能大棚集储热系统，其特征在于：V型吸热板由平面铝板轧制成90°，上面镀有选择性涂层，选择性涂层为NiCrOXNY或TiOyNx。
4、根据权利要求1所述的具有V型板的太阳能大棚集储热系统，其特征在于：镀有选择性涂层的金属铝板的选择性涂层为NiCrOXNY或TiOyNx。
5、根据权利要求1所述的具有V型板的太阳能大棚集储热系统，其特征在于：装有相变储热材料的圆柱形储热管是在金属管中填装石蜡或十水硫酸钠储热材料，再将管子两端密封而得到的储热单元。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080924 Termination date: 20111106 |