一种太阳能光热交换器制造技术

技术编号:16698446 阅读:125 留言:0更新日期:2017-12-02 10:16
本发明专利技术公开了一种太阳能光热交换器,与地下空间的通风口连通的光热转换结构,光热转换结构由若干个互相连通的太阳能光热转换单元组成,太阳能光热转换单元为矩形状,且太阳能光热转换单元之间呈矩形阵列排布;其中太阳能光热转换单元包括中部的空气通道,空气通道上方设置有光热膜板,光热膜板上方设置有透光保护层;空气通道下方设置有保温层;其中空气通道入口与地下空间的通风出口连通,空气通道的出口与烟筒的入口连通。该装置通过将圆形光热接受太阳光的管路转换成为平面式接受太阳光的高光热转换效率来同步加热空气通道中的空气,进而达到提高系统通风流量的要求;该装置采用模块化设计,使其运输、安装方便,同时该装置的使用寿命长,性价比高,简单实用。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能光热交换器
本专利技术属于太阳能利用
,涉及地下空间的增强空气流通
;具体的涉及一种太阳能光热交换器。
技术介绍
近年来能源问题的日益突出,隧道等地下空间的通风领域出现了丰富多样的节能手段。1991年日本在长10km的关越隧道中采用两直径9.7m竖井+多台静电集尘器的组合通风方案。2000年底通车的挪威莱尔多隧道,采用了“单斜井+烟尘及氮氧化物净化器+射流风机”组合的纵向通风方式,空气净化器可以清除空气中的烟尘颗粒和NO2有害气体。对于长大公路隧道,我国现多采用纵向分段式通风,但该方式仍然能耗高昂。国内对隧道的自然风压的研究不多。根据经验,对于短隧道采用自然通风的方式既经济又实用;而对于长大隧道而言,一般要采用机械通风方式,但在特定条件下,自然风的影响也会相当明显,若能认识其规律并加以利用,将在节能减排方面发挥重要的作用。国内先后依托陕西秦岭终南山特长隧道(通风竖井直径9.5米)、宁夏六盘山隧道通过通风竖井实现部分自然通风进行了应用研究并取得了一些进展,主要思路是有效利用负压抽风技术--烟囱效应结合机械排风机一起完成隧道通风功能。当自然风从竖井上方经过,在竖井出口处产生动压对竖井形成负压抽吸作用,使竖井内压力降低,从而形成对隧道内通风换气的作用。但是实际使用过程中由于受到地理位置和自然风稳定性限制其效果甚微,目前仍然还是主要依靠排风机机械通风,从而加大了耗能同时造成运行成本的增加。所以如何有效利用一次能源增加自然通风分量来实现节能减排同时降低运行成本,已经成为其推广应用的技术瓶颈。申请号为2015105667196,专利名称为一种太阳能风泵互补型隧道自然通风系统及方法的专利技术专利,提出了一种通过利用太阳能实现隧道等地下空间的通风装置,但是该装置并未提出合适的太阳光热转换结构的具体结构,也未对此进行研究探讨,并且该装置能否高效实现节能目标,则主要取决于光热转换结构的转换效率和性价比等因素。申请号为201320224299.X,专利名称为一种太阳能热能隧道通风系统的技术专利,同样也是仅对于光热交换器装置(此专利中称“集热棚”)由吸热层、蓄热层以及保温层三部分组成的笼统概念,因为没有具体的结构设计而无法实施;另外,在关中某公路隧道试验时,所采用的是亚克力材料制作的管状受热器中插入黑色金属片实现太阳光热转换的,类似于太阳能热水器中的单层玻璃管。虽然该装置应用于隧道自然通风系统中取得了一定效果,但是管状受热通风结构明显降低了太阳能热吸收以及与空气的交换效率,而有机材料长期处于太阳光照射状态下,其惊人的老化速度也是严重影响其使用寿命的主要因素。
技术实现思路
本专利技术提供了一种太阳能光热交换器,利用将圆形光热接受太阳光的管路转换成为平面式接受太阳光的高效率光热转换来同步加热空气通道中的空气,进而达到提高系统通风流量的目标;该装置采用模块化设计,使其运输、安装方便,同时该装置的使用寿命长,性价比较高,简单实用。本专利技术的技术方案是:一种太阳能光热交换器,包括与地下空间的通风口连通的光热转换结构,光热转换结构由若干个互相连通的太阳能光热转换单元组成,太阳能光热转换单元为方体状,且太阳能光热转换单元之间呈方形阵列排布;其中太阳能光热转换单元包括中部的空气通道,空气通道上方设置有光热膜板,光热膜板上方设置有透光保护层;空气通道下方设置有保温层;其中空气通道入口与地下空间的通风出口连通,空气通道的出口与烟筒的入口连通。更进一步的,本专利技术的特点还在于:其中光热膜板向下伸出有若干个金属材质的散热片,散热片向下伸入空气通道中。其中太阳能光热交换单元设置有若干个固定立板,固定立板上设置有安装透明保护层的第一卡槽,第一卡槽下方设置有安装光热模板的第二卡槽。其中固定立板下端固定连接在保温层上。其中固定立板的两侧均设置有第一卡槽和第二卡槽。其中保温层相对的两个侧边上设置有连接结构。其中保温层的一个侧边上设置有连接母口,保温层相对的另一个侧边上设置有与连接母口匹配的连接公口。其中由若干个光热转换单元串接组成的相邻两列空气通道之间设置有维修通道。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:隧道等地下空间的通风出口与空气通道连通,光热模板通过吸收太阳能的光能并且转换成为热能,进而加热空气通道内的空气,使空气通道内产生热气流,热气流顺着光热转换结构整体形成的大的空气通道向高处流动,最后从烟筒排出,由于整个空气通道处于封闭状态,由此产生的负压将一直等效传递到通风竖井的入口处,进而将地下空间(隧道)内的污染空气吸出,从而促进地下空间的空气流通;透光保护层能够对光热模板进行保护,防止光热膜板受到冰雹或者山上滚落下的石头砸损伤,保温层能够提高光热利用率,提高空气受热的效率,降低热损失。更进一步的,光热膜板底部的散热片与二边固定板以及底部一起组成包围空气通道的热金属环形体,再加上焊接光热膜板底部的散热片,通过增大与空气接触面积的方式快速将光热模板的热量传递给空气通道中的空气,加快了空气通道内空气温度的上升。更进一步的,固定立板起到固定透明保护层、光热模板和保温层的作用;并且固定立板能够同时安装相邻两侧的太阳能光热转换单元,提高了固定立柱的利用率,降低了成本。更进一步的,保温层的两侧设置的连接结构,能够将两个相邻的太阳能光热交换单元可拆卸的连接起来,使光热转换结构组装方便。更进一步的,维修通道方便了维修人员对发生故障的太阳能光热转换单元进行维修。附图说明图1为本专利技术的结构示意图;图2为本专利技术中太阳能光热转换单元的结构示意图;图3为本专利技术中固定立柱的结构示意图;图4为本专利技术中维修通道的结构示意图。图中:1为光热转换结构;2为连通结构;3为烟囱;4为太阳能光热转换单元;5为曲部连通件;6为连通管;7为空气通道;8为透光保护层;9为光热膜板;10为散热片;11为固定立板;12为第一卡槽;13为第二卡槽;14为保温层;15为连接母口;16为连接公口;17为维修通道。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案进一步说明。本专利技术提供了一种太阳能光热交换器,如图1所示,包括光热转换结构1,光热转换结构1的一端通过连通结构2与地下空间的空气通道的出口连通,光热转换结构1的另一端通过连通结构2与溢流出口烟囱3连通;其中连通结构2包括曲部连通件5和连通管6。由于光热转换结构1由多个矩形体状的太阳能光热转换单元4组成阵列结构,其平面结构为矩形形状的,并且其边长相对溢流出口3的直径和地下空间的出口直径大很多,因此通过曲部连通件5实现了其密封连接,并且曲部连通件5使空气流通通道逐渐放大或缩小,使气流平稳,不会发生骤变。如图2所示,太阳能光热转换单元4包括透明保护层8,透明保护层8为钢化玻璃;透明保护层8下方设置有专用的光热膜板9,光热模板9下方设置有保温层14,光热模板9和保温层14之间为空气通道7,光热膜板9的下方连接有若干个散热片10,散热片10向下伸入空气通道7的下方;太阳能光热转换单元4还包括4个固定立柱11,固定立柱11设置在太阳能光热转换单元4的4个直角端部处,其中固定立柱11固定连接在保温层14上,且固定立柱11上设置有用于卡装透明保护层8的第一卡槽12,第一卡槽12下方设置有卡装光热模板9的第二卡槽13。如图3所示,固定立柱11设计为双本文档来自技高网
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一种太阳能光热交换器

【技术保护点】
一种太阳能光热交换器,其特征在于,包括与地下空间的通风口连通的光热转换结构(1),光热转换结构(1)由若干个互相连通的太阳能光热转换单元(4)组成,太阳能光热转换单元(4)为矩形体状,且太阳能光热转换单元(4)之间呈矩形阵列排布;所述太阳能光热转换单元(4)包括中部的空气通道(7),空气通道(7)上方设置有光热膜板(9),光热膜板(9)上方设置有透光保护层(8);空气通道(7)下方设置有保温层(14);所述空气通道(7)的入口与地下空间的通风出口连通,空气通道(7)的出口与烟筒(3)的入口连通。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能光热交换器,其特征在于,包括与地下空间的通风口连通的光热转换结构(1),光热转换结构(1)由若干个互相连通的太阳能光热转换单元(4)组成,太阳能光热转换单元(4)为矩形体状,且太阳能光热转换单元(4)之间呈矩形阵列排布;所述太阳能光热转换单元(4)包括中部的空气通道(7),空气通道(7)上方设置有光热膜板(9),光热膜板(9)上方设置有透光保护层(8);空气通道(7)下方设置有保温层(14);所述空气通道(7)的入口与地下空间的通风出口连通,空气通道(7)的出口与烟筒(3)的入口连通。2.根据权利要求1所述的太阳能光热交换器,其特征在于,所述光热膜板(9)向下伸出有若干个金属材质的散热片(10),散热片(10)向下伸入空气通道(7)中。3.根据权利要求1或2任意一项所述的太阳能光热交换器,其特征在于,所述太阳能光热交换单元(4)设置有若干个固定立板(11)...

【专利技术属性】
技术研发人员:宁铎杨杰王成兵
申请(专利权)人:陕西科技大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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