[發明專利]新風換氣式太陽能空氣集熱建筑模塊

有效

• 申請號: 200910187279.8
• 申請日: 2009-09-05
• 公開（公告）號: CN101650060A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 陳濱;劉鳴
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F24F7/00
• 分類號: F24F7/00;F24F11/02;F24J2/48;F24D15/02;F24J2/20
• 代理公司: 大連理工大學專利中心
• 代理人: 侯明遠

技術領域

本發明屬于自然能源利用技術領域，涉及一種新風換氣式太陽能空氣集熱建筑模塊。

背景技術

通過優良的建筑設計，盡量不采用傳統的采暖空調設備，實現舒適性室內環境的調節，是目前太陽能建筑及其構件開發的重要目標之一。在一些發達國家，如加拿大，采用的是一種帶孔的空氣集熱墻，室外空氣通過小孔進入集熱器內被加熱送到室內，這樣同時起到了采暖和換氣的作用。在中國寒冷地區，由于太陽能空氣集熱器采用的是室內的循環空氣，影響了室內的空氣品質，而直接開窗換氣，大量的冷風滲透，會使室溫迅速下降。迄今為止，國內外對于太陽能空氣系統的研究可分為新型集熱系統的開發和熱性能研究，而與新風換氣相結合的太陽能構件研究很少。隨著太陽能建筑一體化作為一種未來建筑發展趨勢的提出，可與建筑集成的新型太陽能空氣集熱模塊的開發顯得越來越重要。

本發明將新風換氣模式與太陽能采暖降溫技術相結合提出了新風換氣式太陽能空氣集熱模塊以提高太陽能建筑的空氣品質。冬季在兼顧集熱的同時將新風送入室內，夏季為降低室內內壁與室內空氣溫差值，削弱墻體的熱源作用，通過夜間通風，使墻體蓄存更多的冷量。因此，在國家正大力推進低成本開發可再生能源技術的大背景下，研究探索太陽能可持續建筑一體化利用技術引起人們的廣泛關注。

經檢索發現：申請號200810137402.0公開了一種建筑一體化太陽能空氣加熱系統，該專利主要是解決玻璃幕墻結構沒有主動太陽能以及墻體和玻璃幕墻之間不流動的空氣間層在夏季溫度過高等問題，上述專利通過被動式集熱后，將加熱的空氣通過風道導入空調機組引入室內，被動式與主動式相結合，主要適合于具有玻璃幕墻結構的建筑立面，因此在應用上勢必受到建筑類型的限制，空調系統送風需要消耗動力。專利號200720155626.5公開了一種太陽能空調裝置，利用箱體、吸熱單元及透明蓋體進行太陽能熱量的吸收與輸送。其不同與不足之處是，冬季對室內進行自循環加溫調節，新風預熱或新風換氣改善室內空氣品質尚未考慮。另外，該裝置屬于建筑外掛設備，與建筑外墻一體化設計的結合存在一定難度，如安裝不當會影響建筑立面效果。

本發明提出了一種新風換氣與太陽能空氣集熱技術相結合的建筑模塊，很好地解決了冬季室內自然換氣與降低熱損失的矛盾問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是北方寒冷地區現有太陽能建筑物冬季室內通風換氣、舒適性自然調節及降低能耗的問題。本發明是在兼顧被動式太陽能建筑集熱基礎上，進一步利用對引進的室外空氣進行預熱的方式實現在無新風熱負荷的條件下改善室內的空氣品質。從而提出一種由集熱構件和新風換氣構件組成的新風換氣式太陽能空氣集熱建筑模塊。新風換氣式采暖降溫技術所帶來極為可觀的資源能源消耗的削減率、更加舒適健康的室內環境，更加符合可持續發展的生活方式。

本發明是通過以下技術方案實現的，它是由深色集熱板、建筑外墻、通風器、中空鋼化玻璃蓋板、外空腔、模板框架等組成。所述新風換氣式太陽能空氣集熱建筑模塊最佳安裝位置為在建筑的窗下墻，有利于與建筑外立面巧妙結合。新風口采用通風器，為了增加新風進風量和新風模塊的整體外觀效果，通風器從底部插上與玻璃等長，開閉可以手動控制或電動感應控制，通風器開啟成為室內新風換氣的主要途徑，通風器閉合又是良好的太陽能集熱模塊，夏季可以長期處于開啟狀態，冬季可以適當開啟進行室內新風換氣。所述新風模塊構件需要若干中空鋼化玻璃蓋板和模板框架，為了便于安裝測試系統和定期檢測，各構件中空鋼化玻璃蓋板能夠開啟，關閉時密封性好。新風通風口可以安置在模板框架側面，這種方式通風口隱蔽性更好，也可以安置在集熱器背板，均可以達到室外空氣向室內傳輸。

本發明的效果和益處是：本發明巧妙地將自然通風換氣技術與太陽能集熱技術有機地結合，使建筑的室內環境與自然融為一體，既改進了傳統太陽能集熱器下的室內空氣品質，又提高熱能利用效率和顯著地改善建筑室內全天的熱環境狀況。同以前已有的技術相比，本發明具有降低建筑能耗，最大限度地調節和利用自然能源，以及便于與建筑圍護結構集成實現工廠化生產等優點，適合于大面積推廣。本發明模塊安裝靈活，能夠與多層建筑立面設計相結合，可以滿足建筑物立面的可變性和規律性要求。本發明可以在量大面廣的新農村住宅建設中應用，這對于改善我國的農村住宅設計的多樣化及其環境的舒適性，提高農村住宅能源的利用率具有十分重要推廣價值。本發明的實施在被動式太陽能自然能源的利用與建筑集成技術領域具有非常重要的意義。

附圖說明

圖1是本發明的新風換氣式太陽能空氣集熱建筑模塊的分解示意圖。

圖2是圖1的A部放大圖。