一種太陽能輔熱式卵石床蓄熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及屋內(nèi)蓄熱裝置，特別是一種太陽能輔熱式卵石床蓄熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能資源是可再生的并且使用后不產(chǎn)生也不殘留任何污染的潔凈能源;太陽能遍布全球不受任何國家壟斷和控制，開發(fā)利用太陽能具有廣闊的空間，目前利用太陽能的技術(shù)手段包括了主動和被動兩種形式，如立足于工業(yè)及城市建筑而研究的太陽能光伏光熱技術(shù)和被動式太陽能技術(shù)，但研究太陽能熱水耦合采暖技術(shù)較少，因此針對我國廣大住宅的太陽能利用技術(shù)進行研究，使其能夠解決人們的冬季采暖問題，對建筑的可持續(xù)發(fā)展，和降耗減排意義重大，是解決我國能源問題和建設(shè)節(jié)約型新社會的重要途徑。
[0003]在我國太陽能資源豐富，全國各地太陽年輻射總量為3300-8300MJ/(m2.年)，根據(jù)各地接受太陽總輻射量的多少，全國劃分為5類地區(qū)，其中一、二、三類地區(qū)，如西藏、青海、新疆、寧夏南部、甘肅、內(nèi)蒙古南部、山西北部、陜西北部、遼寧、河北東南部、山東東南部、河南東南部、吉林西部、云南中部和西南部、廣東東南部、福建東南部、川西高原、海南島東部和西部以及臺灣省的西南部等廣大地區(qū)，其面積約占全國總面積的2/3以上。以四川大部分地區(qū)、貴州為代表的四、五類地區(qū)，雖然太陽能資源條件較差，但是也有一定的利用價值，如本實用新型涉及的一種太陽能輔熱式卵石床蓄熱裝置可應(yīng)用到這些地區(qū)。從全國來看，中國是太陽能資源相當(dāng)豐富的國家，具有發(fā)展太陽能利用事業(yè)得天獨厚的優(yōu)越條件。
[0004]地板輻射采暖一直被人們所采用，近幾年來，隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，實用于地板輻射采暖的材料越來越多。目前地板采暖構(gòu)造多為結(jié)構(gòu)層、保溫層、管線、填充層、找平層、面層，其中填充層、找平層、面層充當(dāng)了蓄熱體。然而對于經(jīng)濟條件不足的農(nóng)村地區(qū)，亟待新能源、新技術(shù)的介入，從而更新傳統(tǒng)耗能的采暖方式，目前慣用措施是直接利用太陽能熱水集熱器來解決農(nóng)村洗浴問題，緩解部分環(huán)境壓力，但由于太陽能本身的不穩(wěn)定，太陽能熱水集熱器變化使得熱水供應(yīng)不足，仍然需要靠秸桿燃燒等方式輔助熱水及采暖。
[0005]卵石是自然形成的巖石顆粒，屬于鄉(xiāng)土材料，易得，可形成礫巖，分為河卵石、海卵石和山卵石。中國的卵石資源較為豐富，北方包括河南濟源、洛陽黃河邊上、蘭州黃河邊上，其他的山東、遼寧等，南方包括貴州、重慶、廣西、川西高原等地，卵石資源各具特點，且種類豐富，是一種濟、安全、綠色的蓄熱體材料，因此本實用新型涉及一種太陽能輔熱式卵石床蓄熱裝置，主要解決大部分村鎮(zhèn)建筑、無集中供暖地區(qū)、經(jīng)濟不允許地區(qū)特別是偏遠地區(qū)的采暖問題，如四川省川西高原的藏族、羌族、彝族等少數(shù)民族地區(qū)。
[0006]卵石這種材料石的熱容量大，放熱周期長，如鵝卵石的導(dǎo)熱系數(shù)2.2w/(m.k)，熱擴散率11.3 X 10-7mVs，比熱容780χ/(kg.k)。目前對于卵石的利用集中在裝飾、過濾、建材等方面，而對于蓄熱性能的利用有地炕、日光增溫室等成果。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，卵石床地下蓄熱系統(tǒng)的蓄熱功率為94W/m2左右，大于蓄熱功率為76W/m2的地下埋管蓄熱系統(tǒng);卵石層儲熱周期為10h，放熱周期為24h，夜間可逐漸放熱。因此，將卵石作為地板輻射采暖的蓄熱體，采暖效果更好，更經(jīng)濟、更綠色、更環(huán)保，具有非常重要的意義?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種熱損失少、熱效率高和使用范圍廣的太陽能輔熱式卵石床蓄熱裝置。
[0008]本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種太陽能輔熱式卵石床蓄熱裝置，它包括具有卵石層的樓地面，太陽能集熱器、循環(huán)水箱、換熱交聯(lián)盤管和供熱水箱，所述的太陽能集熱器的進水口通過冷水管與循環(huán)水箱連接，太陽能集熱器的出水口通過熱水管與循環(huán)水箱連接，所述的循環(huán)水箱的出水口通過供熱水管與供熱水箱連接，循環(huán)水箱的進水口通過冷水回流管與供熱水箱連接，所述的換熱交聯(lián)盤管的進水端與出水端均與供熱水箱連接，且卵石層中埋設(shè)有換熱交聯(lián)盤管。
[0009]所述的循環(huán)水箱上還設(shè)置有一帶有閥門的進水管。
[0010]所述的太陽能集熱器為多個，且太陽能集熱器出水口均與熱水管連接，太陽能集熱器進水口均與冷水管連接。
[0011]所述的冷水管上設(shè)置有溫差循環(huán)水栗和溫度傳感器B，冷水回流管上設(shè)置有水箱循環(huán)水栗，以及換熱交聯(lián)盤管上設(shè)置有管道循環(huán)水栗。
[0012]所述的供熱水箱還連接有一空氣源熱栗熱水機組，空氣源熱栗熱水機組的進水端上設(shè)置有一熱栗循環(huán)水栗。
[0013]所述的熱水管上安裝有溫度傳感器A，循環(huán)水箱內(nèi)安裝有溫度傳感器C，供熱水箱內(nèi)安裝有溫度傳感器D，換熱交聯(lián)盤管的出水端上設(shè)置有溫度傳感器E，溫度傳感器A、溫度傳感器B、溫度傳感器C、溫度傳感器D、溫度傳感器E均與一控制器連接，控制器上設(shè)置有顯示溫度的顯示屏，且空氣源熱栗熱水機組、熱栗循環(huán)水栗、管道循環(huán)水栗、水箱循環(huán)水栗和溫差循環(huán)水栗均與控制器電連接。
[0014]本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0015]1、充分利用卵石這種鄉(xiāng)土綠色材料作為蓄熱體。卵石是良好的顯熱儲熱材料，卵石間具有均勻的孔隙，卵石蓄熱床整體熱容熱導(dǎo)率高，儲熱效果良好，換熱交聯(lián)盤管的熱能儲存在卵石蓄熱床體中，實現(xiàn)蓄熱、放熱，繼而長時間加熱室內(nèi)空氣，較一般散裝采暖方式熱量損失小、熱效率高，能夠使室內(nèi)環(huán)境長時間達到人體所需熱舒適溫度，且產(chǎn)生同樣的熱量耗費材料較少，達到節(jié)能的效果。
[0016]2、改善了利用太陽能來采暖的局限性，即太陽能的不穩(wěn)定性和間歇性。在白天太陽輻射比較強時，利用太陽能集熱器收集太陽能，借助熱水循環(huán)管路，通過換熱交聯(lián)盤管，將熱量傳遞到卵石床中，以維持卵石床蓄熱、放熱來保證采暖所需的熱能;而在無太陽輻射或在白天太陽能輻射比較弱時，利用空氣源熱栗熱水機組生產(chǎn)熱水，借助熱水循環(huán)管路，通過換熱交聯(lián)盤管，將熱量傳遞到將熱量傳遞到卵石床中，以維持卵石床蓄熱、放熱來保證采暖所需的熱能。從而保證卵石床蓄熱裝置，在陰雨天或室外氣溫較低時，蓄熱、放熱能維持在較高的平衡狀態(tài)，并保證夜晚在太陽能集熱器不工作，空氣源熱栗熱水機組不工作或低功率工作條件下，實現(xiàn)室內(nèi)采暖需求，從而實現(xiàn)不僅能夠在太陽輻射比較強時，利用太陽能集熱器收集太陽能，通過換熱交聯(lián)盤管維持卵石床蓄熱、放熱來保證采暖所需的熱能，而且能夠在太陽輻射較小或無太陽輻射時，利用空氣源熱栗熱水機組生產(chǎn)熱水，以維持卵石床蓄熱、放熱來保證采暖所需的熱能。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0018]圖中，1-樓地面，2-卵石層，3-太陽能集熱器，4-空氣源熱栗熱水機組，5-循環(huán)水箱，6-供熱水箱，7-換熱交聯(lián)盤管，8-溫差循環(huán)水栗，9-水箱循環(huán)水栗，10-熱栗循環(huán)水