本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種雙環(huán)路型太陽能供暖換熱復(fù)合裝置，若干個雙流道傳熱單元并聯(lián)設(shè)置，雙流道傳熱單元內(nèi)設(shè)有兩個流道，兩個流道之間用金屬薄壁分隔開，一個流道的上、下端分別與輔助熱源環(huán)路的上、下集管相連接，另一流道的上、下端分別與太陽能環(huán)路上、下集管相連接。本發(fā)明專利技術(shù)有兩種工作模式：一是供暖模式，供暖模式又分為三種運行方式，可根據(jù)天氣情況選擇運行方式，在采暖季節(jié)用散熱包殼，太陽能或者輔助熱源提供的熱量通過散熱包殼釋放到房間中；二是換熱模式，在非采暖季節(jié)，將散熱包殼換成保溫包殼，在雙流道傳熱單元中，太陽能環(huán)路的熱量傳遞到輔助熱源環(huán)路中。它能夠和常規(guī)集中供暖系統(tǒng)結(jié)合，充分利用太陽能，簡化系統(tǒng)，提高能效，實現(xiàn)太陽能與建筑一體化。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
雙環(huán)路型太陽能供暖換熱復(fù)合裝置
本專利技術(shù)涉及一種太陽能供暖裝置，具體涉及一種雙環(huán)路型太陽能供暖換熱復(fù)合裝置。
技術(shù)介紹
太陽能是一種可再生的清潔能源，是人類可持續(xù)發(fā)展的重要能源，利用太陽能與建筑一體化為建筑供暖能夠取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和保護(hù)環(huán)境。散熱器是供暖系統(tǒng)中的基本組成部件。傳統(tǒng)的集中供熱系統(tǒng)中，循環(huán)熱水中的熱量一般由鍋爐提供，需要消耗大量的化石能源，并造成較為嚴(yán)重的環(huán)境污染，是霧霾的來源之一。而利用太陽能作為熱源可以大大減小常規(guī)能源消耗，提高供暖系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性與節(jié)能性。現(xiàn)有的太陽能供暖系統(tǒng)一般是將太陽能集熱器收集的熱量先儲存在蓄熱水箱中，水箱內(nèi)水溫不夠高時，利用加熱設(shè)備加熱蓄熱水箱，蓄熱水箱內(nèi)熱量通過循環(huán)流體輸送到散熱器或者地板采暖盤管中，滿足房間的供暖需求。這種方法的缺點是熱源部分要設(shè)置蓄熱水箱、換熱器（或者鍋爐等輔助熱源）、循環(huán)泵、定壓裝置等，熱源部分的系統(tǒng)復(fù)雜，蓄熱水箱和管路的熱損失較大，通常可以達(dá)到太陽能集熱量的20～30%，夏季太陽能資源也不便于利用。當(dāng)太陽能集熱器放置在南墻面上時，收集的太陽能熱量通常先輸送到地下室機房（或者樓頂），然后再輸送到各個房間，管路長，熱損失大，系統(tǒng)之間的流量也容易出現(xiàn)不平衡，造成系統(tǒng)節(jié)能效果大大降低，在南墻面上布置管路也有諸多困難，這使得南墻面上的太陽能資源不能有效利用。因此有必要開發(fā)一種新型的太陽能利用裝置，使其能夠充分利用南墻面上的太陽能資源，在實現(xiàn)與多層建筑（甚至高層建筑）一體化的同時，能和常規(guī)供暖系統(tǒng)結(jié)合，簡化系統(tǒng)，提高能效。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)是要提供一種雙環(huán)路型太陽能供暖換熱復(fù)合裝置，用于克服現(xiàn)有供暖、換熱裝置分離，以及夏季時不能充分利用太陽能的問題，以提高空間和能源的利用率，使系統(tǒng)的運行更加有效和方便。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：一種雙環(huán)路型太陽能供暖換熱復(fù)合裝置，包括太陽能環(huán)路上、下集管，輔助熱源環(huán)路上、下集管，若干個雙流道傳熱單元，所述若干個雙流道傳熱單元并聯(lián)設(shè)置，每個雙流道傳熱單元內(nèi)設(shè)有兩個流道，兩個流道之間用金屬薄壁分隔開，使其內(nèi)的流體互不混合，其中，一個流道的上、下端分別與輔助熱源環(huán)路的上、下集管相連接，另一流道的上、下端分別與太陽能環(huán)路上、下集管相連接；所述若干個雙流道傳熱單元外面連接有散熱包殼或保溫包殼。所述散熱包殼的內(nèi)部設(shè)有強化散熱肋片組，強化散熱肋片組為多個并排的直立肋片，外緣為金屬散熱外殼，其根部緊貼雙流道傳熱單元，散熱包殼可拆分為前后對稱的兩部分；所述保溫包殼的內(nèi)部為保溫材料外面為保護(hù)外殼，保溫包殼可拆分為前后對稱的兩部分。所述雙流道傳熱單元的流道為截面長寬比大于2的矩形流道，所述太陽能環(huán)路上、下集管和輔助熱源環(huán)路上、下集管相間布置，。所述雙流道傳熱單元中的流道為內(nèi)外套管的形式，內(nèi)外套管之間設(shè)有多片平行于管軸向的內(nèi)肋片，所述散熱包殼內(nèi)的強化散熱肋片組圍繞雙流道傳熱單元呈輻射狀設(shè)置。當(dāng)用于供暖模式時，所述若干個雙流道傳熱單元外面連接有散熱包殼，散熱包殼置于房間中，太陽能或者輔助熱源提供的熱量通過散熱包殼釋放到房間中。當(dāng)用于換熱模式時，所述若干個雙流道傳熱單元外面連接保溫包殼，在雙流道傳熱單元中，太陽能環(huán)路的熱量傳遞到輔助熱源環(huán)路中。本專利技術(shù)的有益效果：本專利技術(shù)的雙環(huán)路型太陽能供暖換熱復(fù)合裝置有兩種工作模式：一是供暖模式，在采暖季節(jié)采用散熱包殼，太陽能或者輔助熱源提供的熱量通過散熱包殼釋放到房間中；二是換熱模式，在非采暖季節(jié)，將散熱包殼換成保溫包殼，在雙流道傳熱單元中，太陽能環(huán)路中的熱量傳遞到輔助熱源環(huán)路中。在輔助熱源環(huán)路上設(shè)有切換管路和閥門，在供暖模式時，太陽能環(huán)路和輔助熱源均為上進(jìn)下出；在換熱模式時，太陽能環(huán)路仍為上進(jìn)下出，輔助熱源環(huán)路可以切換為下進(jìn)上出，以實現(xiàn)逆流換熱，提高換熱效果。供暖模式又可分為三種運行方式，分別為：太陽能單獨供暖方式、輔助熱源單獨供暖方式、太陽能與輔助熱源聯(lián)合供暖方式。可以根據(jù)室外的天氣情況自由選擇不同的運行方式。因此，本專利技術(shù)具有以下特點：1.既可以在采暖季節(jié)把太陽能收集的熱量用來供暖，也可以在非供暖季節(jié)，把收集的太陽能通過輔助熱源環(huán)路輸送到需要供熱的地方，大大提高了太陽能在全年的利用率。2.本裝置的輔助熱源環(huán)路可以直接使用常規(guī)的供暖系統(tǒng)，不需設(shè)置蓄熱水箱、公共循環(huán)泵等部件，系統(tǒng)簡單、可靠。3.太陽能集熱器可以放置在需供暖房間的南墻面上，便于實現(xiàn)太陽能與多層建筑、高層建筑南墻面的一體化，管路很短，管路的熱損失和泵送能耗很小，提高了太陽能的有效利用率。4.在不同的室外天氣情況下，可自由選擇供暖運行方式，可以充分利用太陽能，大幅節(jié)省供暖系統(tǒng)的常規(guī)能耗。附圖說明圖1是實施例一中雙流道傳熱單元與上下集管連接的立體示意圖；圖2是實施例一中散熱包殼的前部分軸測視圖；圖3是實施例一中散熱包殼的后部分軸測視圖；圖4是實施例一中裝有散熱包殼的平面示意圖；圖5是實施例一中裝有保溫包殼的平面示意圖；圖6是實施例二中雙流道傳熱單元與上下集管連接的立面示意圖；圖7是實施例二中裝有散熱包殼的平面示意圖；圖8是實施例二中裝有保溫包殼的平面示意圖；圖9是與太陽能環(huán)路與輔助熱源環(huán)路的連接示意圖；圖10是在多層建筑的南墻面上安裝時的示意圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)加以詳細(xì)說明。本專利技術(shù)提供兩種實施例。實施例一：雙環(huán)路型太陽能供暖換熱復(fù)合裝置，如圖1至圖5所示，包括太陽能環(huán)路上、下集管1、2，輔助熱源環(huán)路上、下集管3、4，若干個雙流道傳熱單元5、散熱包殼6、保溫包殼7。若干個雙流道傳熱單元5并聯(lián)設(shè)置，每個雙流道傳熱單元5內(nèi)設(shè)有第一、二流道12、13，第一、二流道12、13之間用金屬薄壁分隔開，其內(nèi)的流體互不混合，第一流道12上端與輔助熱源環(huán)路上集管3連接、下端與輔助熱源環(huán)路下集管4連接，第二流道13上端與太陽能環(huán)路上集管1相接，下端與太陽能環(huán)路下集管2相接。散熱包殼6的內(nèi)部為強化散熱肋片組8，其根部緊貼雙流道傳熱單元5，外緣連接金屬散熱外殼9，本實施例采用彩色鋁合金；散熱包殼6可拆分為前后對稱的兩部分；保溫包殼7的內(nèi)部為保溫材料10，本實施例中采用硬質(zhì)聚氨酯，外面為保護(hù)外殼11，保溫包殼7也可拆分為前后對稱的兩部分。在本實施例中，雙流道傳熱單元5需要采用傳熱性能較好的金屬材料，這里采用銅，其流道12、13采用截面長寬比大于2的矩形流道，這里長寬比采用10，太陽能環(huán)路和輔助熱源環(huán)路流道相間布置，散熱包殼6則采用多個并排的直立肋片。本專利技術(shù)與太陽能環(huán)路21、輔助熱源環(huán)路22的連接方法如圖9所示，在輔助熱源環(huán)路22上設(shè)置切換管路和閥門V1、V2、V3、V4，控制流體是采用上進(jìn)下出還是下進(jìn)上出。雙環(huán)路型太陽能供暖換熱復(fù)合裝置，有兩種工作模式：1）供暖模式，在采暖季節(jié)采用散熱包殼6，太陽能或者輔助熱源提供的熱量通過散熱包殼6釋放到房間中；太陽能環(huán)路可以采用溫差循環(huán)的運行控制方式，在供暖裝置出口和太陽能集熱器23出口管路分別設(shè)置溫度傳感器T1、T2，當(dāng)溫差超過啟動設(shè)定值（一般為8～10℃）時，集熱泵24啟動，當(dāng)溫差小于停止設(shè)定值時（一般為2～4℃），集熱泵停止。輔助熱源環(huán)路設(shè)置溫控閥V5，溫控閥V5的啟閉由房間的溫控器T3控制，當(dāng)房間溫度高于上限設(shè)定值（一般為18℃）時，溫控閥V5關(guān)閉，低于房間設(shè)定值下限（一般為16℃），溫本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種雙環(huán)路型太陽能供暖換熱復(fù)合裝置，包括太陽能環(huán)路上、下集管（1、2），輔助熱源環(huán)路上、下集管（3、4），若干個雙流道傳熱單元（5），其特征在于：所述若干個雙流道傳熱單元（5）并聯(lián)設(shè)置，每個雙流道傳熱單元（5）內(nèi)設(shè)有兩個流道，兩個流道之間用金屬薄壁分隔開，使其內(nèi)的流體互不混合，其中，一個流道的上、下端分別與輔助熱源環(huán)路的上、下集管（3，4）相連接，另一流道的上、下端分別與太陽能環(huán)路上、下集管（1、2）相連接；所述若干個雙流道傳熱單元（5）外面連接有散熱包殼（6）或保溫包殼（7）。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種雙環(huán)路型太陽能供暖換熱復(fù)合裝置，包括太陽能環(huán)路上、下集管（1、2），輔助熱源環(huán)路上、下集管（3、4），若干個雙流道傳熱單元（5），其特征在于：所述若干個雙流道傳熱單元（5）并聯(lián)設(shè)置，每個雙流道傳熱單元（5）內(nèi)設(shè)有兩個流道，兩個流道之間用金屬薄壁分隔開，使其內(nèi)的流體互不混合，其中，一個流道的上、下端分別與輔助熱源環(huán)路的上、下集管（3，4）相連接，另一流道的上、下端分別與太陽能環(huán)路上、下集管（1、2）相連接；所述若干個雙流道傳熱單元（5）外面連接有散熱包殼（6）或保溫包殼（7）；所述散熱包殼（6）的內(nèi)部設(shè)有強化散熱肋片組（8），外緣為金屬散熱外殼（9），強化散熱肋片組（8）為多個并排的直立肋片，其根部緊貼雙流道傳熱單元（5），散熱包殼（6）可拆分為前后對稱的兩部分；所述保溫包殼（7）的內(nèi)部為保溫材料（10），外面為保護(hù)外殼（11），保溫包殼（7）可拆...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：于國清，閆濤，楊青，金怡紅，陳東，
申請(專利權(quán))人：上海理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31
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