專利名稱：一種平板集熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利涉及一種平板集熱系統(tǒng)，尤其是涉及一種以玻璃窗或玻璃幕墻為平板，深 色導(dǎo)熱介質(zhì)為熱載體在玻璃板間吸收熱量并流動的平板集熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展，經(jīng)濟發(fā)達程度的提高，建筑能耗在社會總能耗所占比例越來越 大。雖然我國經(jīng)濟發(fā)展水平和生活水準相對落后，但建筑能耗在社會總能耗所占比例已達 到20%-25%，并逐步上升到30%。就我國目前典型的建筑結(jié)構(gòu)而言，門窗的能耗約占供熱 負荷的30% -50%。如何減少門窗、幕墻的能耗，是改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和提高提高建筑節(jié) 能水平的重要環(huán)節(jié)。本專利所涉及到的這個系統(tǒng)目的在于在玻璃幕墻或窗戶的玻璃夾層中 加入流動的深色導(dǎo)熱介質(zhì)，吸收日光輻射和室外高溫引起的傳導(dǎo)熱，降低空調(diào)系統(tǒng)制冷的 負荷，從而達到節(jié)能的效果。在同時導(dǎo)熱介質(zhì)通過熱交換產(chǎn)生熱水，供沐浴清潔使用。

發(fā)明內(nèi)容
本專利的目的為了實現(xiàn)上述的功能而設(shè)計的。本專利的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)包括具有二層中空玻璃結(jié)構(gòu)，可作 為玻璃窗和幕墻安裝于各類建筑物日照面的集熱單元，導(dǎo)熱介質(zhì)，儲槽，循環(huán)泵和熱交換器 以及連接上述各個部件的管路。所述的平板集熱系統(tǒng)的導(dǎo)熱介質(zhì)的顏色為公知的除了包括白/黃/橙及其色系外 的所有顏色。所述的平板集熱系統(tǒng)導(dǎo)熱介質(zhì)內(nèi)的液相可以為水相，油相，也可以為水和油的混合相。所述的平板集熱系統(tǒng)導(dǎo)熱介質(zhì)內(nèi)的分散相或溶質(zhì)可以為分子狀態(tài)，也可以為離子 狀態(tài)。所述的平板集熱系統(tǒng)導(dǎo)熱介質(zhì)在集熱單元的兩層玻璃板中間(其中一層玻璃板 與建筑物外界大氣直接接觸)吸收熱量后在系統(tǒng)中流動帶走熱量。所述的平板集熱系統(tǒng)的集熱單元具有二層玻璃結(jié)構(gòu)，每層的厚度從Imm到IOOmm 之間，每兩層間的間距為從Imm到IOOmm之間。每兩層玻璃之間作密閉處理，使之成為封閉 空間。在有導(dǎo)熱介質(zhì)流動的兩層玻璃間開有導(dǎo)熱介質(zhì)的入口和出口(每個單元的入口和出 口的數(shù)量可以從1到100)，供導(dǎo)熱介質(zhì)可以在各個串聯(lián)或并聯(lián)的集熱單元中流動，并被最 終收集用來做熱交換。集熱單元可以根據(jù)建筑物的實際情況設(shè)計成為玻璃窗或玻璃幕墻， 各個單元并聯(lián)或串聯(lián)，或者并聯(lián)串聯(lián)混用。其數(shù)量可以從1到無窮多。導(dǎo)熱介質(zhì)在各個單 元間流動。所述的平板集熱系統(tǒng)的儲槽為導(dǎo)熱介質(zhì)儲存之處，當導(dǎo)熱介質(zhì)進行熱交換后回流 到儲槽里。在無需系統(tǒng)工作的時候，導(dǎo)熱介質(zhì)可以被全部收集到儲槽里。根據(jù)建筑物的外 形和規(guī)模，可以設(shè)計一級或多級儲槽進行串聯(lián)或并聯(lián)的工作。其數(shù)量可以從1到無窮多。
所述的平板集熱系統(tǒng)的循環(huán)泵提供導(dǎo)熱介質(zhì)在系統(tǒng)中流動的動力。根據(jù)建筑物的 外形和規(guī)模，可以設(shè)計一級或多級循環(huán)泵進行串聯(lián)或并聯(lián)的工作。其數(shù)量可以從1到無窮
^^ ο所述的平板集熱系統(tǒng)的熱交換器內(nèi)的冷水與被加熱的導(dǎo)熱介質(zhì)交換熱量，產(chǎn)生熱 水。其數(shù)量可以從1到無窮多。所述的平板集熱系統(tǒng)的系統(tǒng)內(nèi)的管路按照集熱單元一熱交換器一儲槽一循環(huán)泵 —集熱單元的原則來連接各個部件。根據(jù)建筑物的外形和規(guī)模，可以設(shè)計一級或多級子系 統(tǒng)進行串聯(lián)或并聯(lián)的工作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利通過深色導(dǎo)熱介質(zhì)吸熱的原理，力求減少大部分從玻璃 幕墻和玻璃窗進入室內(nèi)的日光輻射能以及由內(nèi)外空氣溫度產(chǎn)生的溫差導(dǎo)致的熱傳導(dǎo)，從而 在電價較高的峰時降低空調(diào)系統(tǒng)制冷的負荷。同時導(dǎo)熱介質(zhì)所帶走的熱量在熱交換后可產(chǎn) 生熱水，以供洗浴和清洗所用，從而減少整個空調(diào)系統(tǒng)的運行費用。在不需要進行集熱的季 節(jié)，導(dǎo)熱介質(zhì)被回收到儲槽中，建筑物的窗戶和幕墻又可以恢復(fù)采光的功能，并不影響到美 觀。投入低產(chǎn)出高，同時也不影響到建筑物的美觀。


圖1為本專利的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；其中1為集熱單元(注圖1中的N和M為從1到無窮大的任何自然數(shù))2為導(dǎo)熱介質(zhì)3為儲槽4為循環(huán)泵5為熱交換器6為管路7為熱水圖2為本專利的集熱單元結(jié)構(gòu)側(cè)視圖1為集熱單元8為導(dǎo)熱介質(zhì)入口9為導(dǎo)熱介質(zhì)出口10為室外高溫氣流11為日光輻射12為導(dǎo)熱介質(zhì)13為室內(nèi)
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本專利進行詳細說明。實施實例1一種平板集熱系統(tǒng)，包括具有二層中空玻璃結(jié)構(gòu)，可作為玻璃窗和幕墻安裝于各 類建筑物日照面的集熱單元，導(dǎo)熱介質(zhì)，儲槽，循環(huán)泵和熱交換器以及連接上述各個部件的
4管路。如圖1所 示，10個集熱單元(1)串聯(lián)為1組，10組集熱單元并聯(lián)成一個集熱區(qū)通過 管路(6)連接到一個熱交換器(5)上，熱交換器(5)連接到一個儲槽(3)上，儲槽(3)連接 到一個循環(huán)泵(4)上，循環(huán)泵通過管路(6)和各組集熱單元的導(dǎo)熱介質(zhì)入口相連。導(dǎo)熱介 質(zhì)(2)采用以黑色水溶性色素為分散相，去離子水為液相的配方，儲存在儲槽中。如圖2所 示，導(dǎo)熱介質(zhì)通過各個導(dǎo)熱介質(zhì)入口(8)進入各個集熱單元，導(dǎo)熱介質(zhì)所在的空間的兩面 玻璃間距為10mm。導(dǎo)熱介質(zhì)吸收室外高溫氣流(10)和日光輻射(11)帶來的熱量，溫度升 高。當導(dǎo)熱介質(zhì)的溫度到達適合的溫度時，再次開動循環(huán)泵，使導(dǎo)熱介質(zhì)通過集熱單元(1) 的導(dǎo)熱介質(zhì)出口(9)流出，通過管路(6)流入熱交換器，與熱交換器(5)中冷水進行熱交 換，產(chǎn)生熱水(7)，并回流入儲槽。如此往復(fù)，減少進入室內(nèi)(12)的熱輻射和熱交換，從而 降低空調(diào)制冷的負荷。實施實例2一種平板集熱系統(tǒng)，包括具有二層中空玻璃結(jié)構(gòu)，可作為玻璃窗和幕墻安裝于各 類建筑物日照面的集熱單元，導(dǎo)熱介質(zhì)，儲槽，循環(huán)泵和熱交換器以及連接上述各個部件的 管路。10個集熱單元串聯(lián)為1組，通過管路連接到一個熱交換器上。熱交換器連接到一個 儲槽上，儲槽連接到一個循環(huán)泵上，循環(huán)泵通過管路和各組集熱單元的導(dǎo)熱介質(zhì)入口相連。 導(dǎo)熱介質(zhì)采用以黑色水溶性色素為分散相，去離子水為液相的配方，儲存在儲槽中。導(dǎo)熱介 質(zhì)通過各個導(dǎo)熱介質(zhì)入口進入各個集熱單元，導(dǎo)熱介質(zhì)所在的空間的兩面玻璃間距為5mm， 其中有一面玻璃與外界大氣直接接觸。導(dǎo)熱介質(zhì)吸收室外高溫氣流和日光輻射帶來的熱 量，溫度升高。當導(dǎo)熱介質(zhì)的溫度到達適合的溫度時，再次開動循環(huán)泵，使導(dǎo)熱介質(zhì)通過集 熱單元的導(dǎo)熱介質(zhì)出口流出，通過管路流入熱交換器，與熱交換器中冷水進行熱交換，產(chǎn)生 熱水，并回流入儲槽。如此往復(fù)，減少進入室內(nèi)的熱輻射和熱交換，從而降低空調(diào)制冷的負 荷。實施實例3一種平板集熱系統(tǒng)，包括具有二層中空玻璃結(jié)構(gòu)，可作為玻璃窗和幕墻安裝于各 類建筑物日照面的集熱單元，導(dǎo)熱介質(zhì)，儲槽，循環(huán)泵和熱交換器以及連接上述各個部件的 管路。10個集熱單元串聯(lián)為1組，通過管路連接到一個熱交換器上。10個集熱單元和一個 熱交換器為一組，10組并聯(lián)到一個儲槽上，儲槽連接到一個循環(huán)泵上，循環(huán)泵通過管路和各 組集熱單元的導(dǎo)熱介質(zhì)入口相連。導(dǎo)熱介質(zhì)采用以黑色水溶性色素為分散相，導(dǎo)熱油為液 相的配方，儲存在儲槽中。導(dǎo)熱介質(zhì)通過各個導(dǎo)熱介質(zhì)入口進入各個集熱單元，導(dǎo)熱介質(zhì)所 在的空間的兩面玻璃間距為10mm，其中有一面玻璃與外界大氣直接接觸。導(dǎo)熱介質(zhì)吸收室 外高溫氣流和日光輻射帶來的熱量，溫度升高。當導(dǎo)熱介質(zhì)的溫度到達適合的溫度時，再次 開動循環(huán)泵，使導(dǎo)熱介質(zhì)通過集熱單元的導(dǎo)熱介質(zhì)出口流出，通過管路流入熱交換器，與熱 交換器中冷水進行熱交換，產(chǎn)生熱水，并回流入儲槽。如此往復(fù)，減少進入室內(nèi)的熱輻射和 熱交換，從而降低空調(diào)制冷的負荷。
權(quán)利要求
1.一種平板集熱系統(tǒng)，包括具有二層中空玻璃結(jié)構(gòu)，可作為玻璃窗和幕墻安裝于各類 建筑物日照面的集熱單元⑴(如圖1)，導(dǎo)熱介質(zhì)O)，儲槽(3)，循環(huán)泵⑷和熱交換器(5) 以及連接上述各個部件的管路(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板集熱系統(tǒng)，其特征在于，導(dǎo)熱介質(zhì)(2)的顏色為公知的除 了包括白/黃/橙及其色系外的所有顏色。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板集熱系統(tǒng)，其特征在于，導(dǎo)熱介質(zhì)( 內(nèi)的液相可以為水 相，油相，也可以為水和油的混合相。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板集熱系統(tǒng)，其特征在于，導(dǎo)熱介質(zhì)(2)內(nèi)的分散相或溶質(zhì) 可以為分子狀態(tài)，也可以為離子狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板集熱系統(tǒng)，其特征在于，導(dǎo)熱介質(zhì)(2)在集熱單元(1)的 兩層玻璃板中間(其中一層玻璃板與建筑物外界大氣直接接觸)吸收熱量后在系統(tǒng)中流動 帶走熱量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板集熱系統(tǒng)，其特征在于集熱單元具有二層玻璃結(jié)構(gòu)，每 層的厚度從Imm到IOOmm之間，每兩層間的間距為從Imm到IOOmm之間。每兩層玻璃之間 作密閉處理，使之成為封閉空間。在有導(dǎo)熱介質(zhì)流動的兩層玻璃間開有導(dǎo)熱介質(zhì)的入口和 出口(每個單元的入口和出口的數(shù)量可以從1到100)，供導(dǎo)熱介質(zhì)可以在各個串聯(lián)或并聯(lián) 的集熱單元中流動，并被最終收集用來做熱交換。集熱單元可以根據(jù)建筑物的實際情況設(shè) 計成為玻璃窗或玻璃幕墻，各個單元并聯(lián)或串聯(lián)，或者并聯(lián)串聯(lián)混用，其數(shù)量可以從1到無 窮多。導(dǎo)熱介質(zhì)在各個單元間流動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板集熱系統(tǒng)，其特征在于儲槽為導(dǎo)熱介質(zhì)儲存之處，當導(dǎo) 熱介質(zhì)進行熱交換后回流到儲槽里。在無需系統(tǒng)工作的時候，導(dǎo)熱介質(zhì)可以被全部收集到 儲槽里。根據(jù)建筑物的外形和規(guī)模，可以設(shè)計一級或多級儲槽進行串聯(lián)或并聯(lián)的工作。其 數(shù)量可以從1到無窮多。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板集熱系統(tǒng)，其特征在于循環(huán)泵提供導(dǎo)熱介質(zhì)在系統(tǒng)中流 動的動力。根據(jù)建筑物的外形和規(guī)模，可以設(shè)計一級或多級循環(huán)泵進行串聯(lián)或并聯(lián)的工作。 其數(shù)量可以從1到無窮多。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板集熱系統(tǒng)，其特征在于熱交換器內(nèi)的冷水與被加熱的導(dǎo) 熱介質(zhì)交換熱量，產(chǎn)生熱水。其數(shù)量可以從1到無窮多。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平板集熱系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)內(nèi)的管路按照集熱單元一 熱交換器一儲槽一循環(huán)泵一集熱單元的原則來連接各個部件。根據(jù)建筑物的外形和規(guī)模， 可以設(shè)計一級或多級子系統(tǒng)進行串聯(lián)或并聯(lián)的工作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以深色導(dǎo)熱介質(zhì)為能量吸收和傳導(dǎo)介質(zhì)的平板集熱系統(tǒng)，包括具有二層中空玻璃結(jié)構(gòu)，可作為玻璃窗和幕墻安裝于各類建筑物日照面的集熱單元，導(dǎo)熱介質(zhì)，儲槽，循環(huán)泵和熱交換器以及連接上述各個部件的管道。其優(yōu)勢在于利用了在高溫季節(jié)，來自于日光的輻射能和外界的較高氣溫中蘊含的能量可以被系統(tǒng)內(nèi)的深色導(dǎo)熱介質(zhì)吸收，從而減少進入室內(nèi)的熱量，有利于降低空調(diào)系統(tǒng)的負荷。同時導(dǎo)熱介質(zhì)所帶走的熱量在熱交換后可產(chǎn)生熱水，以供洗浴和清洗所用。在不需要進行集熱的季節(jié)，導(dǎo)熱介質(zhì)被回收到儲槽中，建筑物的窗戶和幕墻又可以恢復(fù)采光的功能，并不影響到美觀。
文檔編號F24J2/46GK102072568SQ20091019933
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者王欣 申請人:上海齊杰實業(yè)有限公司