[发明专利]被动式太阳能空气加热墙

说明书

技术领域

本发明涉及节能环保建筑领域，特别涉及一种全被动式太阳能空气加热墙。

背景技术

在目前传统能源消耗引起的环境污染问题越来越严重的情况下，追求环保与节能已逐渐成为全世界各国的目标，绿色环保建筑即为其中一项重要的领域。目前出现了一种技术应用，即利用太阳能的自然热辐射以及玻璃的温室效应(greenhouse effect：太阳热辐射可以穿透玻璃但室温热辐射无法逃逸出来)，在一个玻璃墙体夹层中集中加热周围环境低温空气，由温差引起的向上热浮力自然引导加热后的空气流入室内，从而进行室内加热。如图1所示的这种玻璃墙体的结构示意图，所述加热墙体包括墙体内侧上部的热空气出口10，其可以与室内相通或与空调或热水系统连接；内侧吸热表面18，其可以为建筑墙

体或高反射玻璃；外墙高透玻璃16，设置于外墙下部的室外空气入口14；另外，还可包括墙体内侧下部设置的室内空气入口12。这种玻璃加热墙体，由于外层冷玻璃会引起下降空气回流，从而减少玻璃墙体夹层内向上的总空气出流量，热量对流不能充分进行；另外，空气在室外空气入口处的动量由于转向会遭遇较大的阻力，从而会减少空气流量，也会影响室内外气流的热量交换效果。如果要克服上述问题，需要增加另外的机械和热力系统；另外，这种设计会受到建筑的层高的限制，适用场合有限。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提出一种全被动式太阳能空气加热墙，其充分利用太阳能的自然热辐射以及玻璃的温室效应，在一个特别设计的玻璃墙体夹层中集中加热周围环境低温空气，由温差引起的向上热浮力自然引导加热后的空气流入室内，无需任何机械和热力系统就可以实现对室内环境的天然取暖。

为达到本发明的目的，本发明的太阳能空气加热墙包括设置于墙体内侧上部的热空气出口，其可以与室内相通或与空调或热水系统连接；内侧吸热表面，其可以为建筑墙体或高反射玻璃；外墙高透玻璃，其上半部设置有多个分布式吸热内挡板，下半部设置有多个分布式小

进风口；另外，还包括墙体顶部以及底部，其可以为高透玻璃。

另优选的，还可包括墙体内侧下部设置的室内空气入口。

其中，所述多个分布式内挡板的作用是，由于外层冷玻璃会引起下降空气回流，从而减少玻璃墙体夹层内向上的总空气出流量，分布式小内挡板可以破坏这种回流，同时降低冷玻璃内侧表面的空气流速，减少对外的热量对流损失。

多个分布式小进风口可以减少空气在入口处的动量由于转向会遭遇较大的阻力从而造成空气流量减少，增加空气流量，同时破坏向下的冷空气沉降，减少热对流损失。另外，其还可以将被加热冷空气更有效和均匀地传递到内侧的热表面进行加热。

本发明的太阳能加热墙可以全被动式工作，无需任何机械和热力系统；应用时可以运用在各种层高的建筑物上，系统可以向上下左右重复延；可以作为独立的采暖系统，也可以与其他系统结合使用；整个系统无移动部件，保证了较低，甚至为零的维护成本且无需特别的建筑材料，成本较低。

附图说明

图1所示为现有技术的空气加热墙的结构示意图；

图2所示为本发明的太阳能空气加热墙的结构示意图；

图3所示为全新风工作模式下现有技术的空气加热墙的气体交换及温度分布的模拟示意图；

图4所示为全新风工作模式下本发明的太阳能空气加热墙的气体交换及温度分布的模拟示意图；

图5所示为部分新风工作模式下现有技术的空气加热墙的气体交换及温度分布的模拟示意图；

图6所示为部分新风工作模式下本发明的太阳能空气加热墙的气体交换及温度分布的模拟示意图。

具体实施方式

下面将结合附图详细叙述本发明的太阳能空气加热墙的结构及功效，图示仅为更好的显示本发明的设计细节，所示尺寸比例并不为实际设计的尺寸比例。另外，图中所示是墙体的纵向剖面示意图。