[发明专利]多功能建筑集成墙面安装太阳能空气集热器组合模块

说明书

技术领域

本发明属于自然能源利用技术领域，涉及一种太阳能空气集热建筑模块，尤其涉及一种具有采暖、蓄热、新风换气多功能建筑集成墙面安装太阳能空气集热器组合模块。 

背景技术

近年来，被动式太阳能建筑的含义有了更深层的变化，在适应自然环境的同时能最大限度地利用自然环境的潜能，其形成的室内环境与自然融为一体，能够实际感受到自然脉搏。就传统太阳能空气集热器组成的采暖系统来讲，仍存在许多常见的问题，例如室外气候条件的动态变化导致太阳能建筑室温波动较大、运行不合理导致热损失过大等。国内外对于太阳能空气集热器的技术开发，主要关注在自然循环模式下集热器热性能的影响因素、传热过程的分析方法以及集热器的结构优化等方面。普遍存在集热器或集热墙的空气出口温度很高，但室内升温却非常缓慢，这说明这种系统的供热效果不仅与建筑热工性能有关，还很大程度地受到热输送方式的影响。如何通过对运行过程的控制，使太阳能空气集热器所收集的太阳热能尽可能多地送到室内，以达到更好的采暖效果，是目前太阳能建筑技术关注的问题。 

此外，被动式太阳房的冬季采暖性能越好，就越容易出现夏季过热现象，这一直是被动式采暖降温技术应用过程中亟待解决的问题。到目前为止，有许多自然降温技术得到了广泛地应用，如利用屋顶的涂层反射太阳光，利用绿色 植物减少屋顶和围护结构的太阳得热，改善墙体的保温性能，对窗户进行遮阳和夜间自然通风等，其中夜间自然通风是应用最广泛的夏季降温措施。通过将夜间温度较低的室外空气引入室内，利用热质蓄冷，达到降低次日室内温度峰值的目的。因此，建筑自身热空气输配方式与重质建筑构件结合是解决上述为问题的关键与良好途径。 

经检索发现：专利号Wo/2006/041418公开了一种复合型建筑构件式空调系统，其不同与不足之处是，利用多层结构和辅助设备，如盘管层、多孔材料层、隔热层、空气加湿器等实现供热、制冷与通风，主动式与被动式能源利用相结合，能量传输需要消耗动力。申请号200810137392.0公开了一种建筑一体化太阳能综合热利用系统，以解决玻璃幕墙结构中夏季温度过高。其不同与不足之处是，上述专利通过被动式集热后，将加热的空气通过风道导入空调机组引入室内，是被动式与主动式能源利用相结合，仅适合于具有玻璃幕墙结构的建筑立面，因此在应用上势必受到建筑类型的限制，空调系统送风需要消耗动力，并系统热量储存问题尚未考虑。“模块化太阳能空气循环空调装置”(专利号200720155626.5)，公开了一种模块化可吸收太阳能的空气循环空调装置。其不同与不足之处是，冬季对室内进行自循环加温调节，新风预热或新风换气改善室内空气品质以及系统蓄热问题尚未考虑。另外，该装置属于建筑外挂设备，与建筑外墙一体化设计的结合存在一定难度，如安装不当会影响建筑立面效果。 

本发明系统在考虑太阳能热利用的同时，与建筑一体化设计，利用建筑物本身特点，综合实现能量有效地收集、传输和储存问题，解决被动式太阳能建筑室内舒适性自然调节的问题。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：利用建筑物本身特点，综合实现能量有效地 收集、传输和储存，被动式自然调节太阳能建筑室内舒适性问题，被动式太阳能技术与建筑围护结构集成化、产业化问题以及被动式太阳能建筑设计形式的更新问题。本发明是在兼顾被动式太阳能建筑集热、蓄热基础上，进一步利用被动式采暖降温技术以自然调节的方式解决全年室内环境舒适性问题，从而提出一种由采暖系统、蓄热系统、换气系统组成的多功能建筑集成墙面安装太阳能空气集热器组合模块。 

本发明是通过以下技术方案实现的，它是由集热板、通风器、逆止阀加风机、中空钢化玻璃盖板、分隔板、插板阀、建筑外窗、建筑外墙、内空腔、外空腔、模板框架等组成。所述模块系统由采暖模块、新风模块和蓄热模块组成，所述采暖、新风和蓄热模块均安装在建筑外墙上。所述采暖模块安装在窗间墙外侧，采暖模块上端和下端穿墙部位各设一个风口。所述新风模块安装在窗下墙外侧，新风模块风口采用通风器，通风器从底部插上与玻璃等长。所述蓄热模块安装在窗上墙外侧，蓄热模块内设有分隔板，上端穿墙部位设有左右两个风口及逆止阀，风口对应室内楼板空气间层。为了实现能量的自然传输与流通，采暖模块和新风模块之间，采暖模块和蓄热模块之间都设有开口，使模块形成一个整体循环系统。室外新风和室内空气在新风模块中混合加热，部分混合空气通过上风口进入室内自然供热，部分混合空气流入蓄热模块与室内空气再次混合加热进入楼板的空气间层将热量储存和释放到室内。