与建筑一体化的太阳能真空管采暖通风装置.pdf

本发明涉及一种与建筑一体化的太阳能真空管采暖通风装置，真空集热管为直通型全玻璃太阳能真空集热管，若干个真空集热无空隙紧密排布，并通过背部保温板嵌入建筑结构层中，真空集热管的内腔作为空气的加热通道，其下方设置进风通道，进风通道的一端设置通向室外的可启闭的新风口，另一端设置通向室内的可启闭的回风口；真空集热管的上方设置出风通道，出风通道的一端设置通向室外的可启闭的排风口，另一端设置通向室内的可启闭的送风口。本发明不但实现了真空管太阳能集热装置与建筑在外观上的一体化，而且利用真空管所具有的良好保温性能对建筑进行保温和隔热，并且具有采暖、通风、新风加热等多种功能。

权利要求书

与建筑一体化的太阳能真空管采暖通风装置
技术领域
本发明涉及一种太阳能热利用与建筑采暖通风装置，具体涉及一种与建筑一体化的太阳能真空管采暖通风装置。 
背景技术
能源紧张以及环境污染是当今人类面临的重要课题，节能减排及新能源开发利用已经十分紧迫。太阳能是一种清洁的可再生能源，对其开发利用是降低建筑能耗、提高室内舒适度的一个重要途径。太阳能在建筑中的应用，一直受到世界各国关注，开发了多种太阳能利用形式，如直接受益式、集热蓄热墙式等。 
直接收益式通常需要较大的南向开窗面积，是太阳能热利用的较好方式，其不足是窗户的传热系数远大于墙体，因此热损失较大，在没有太阳辐射的夜间或者阴雨天尤为明显。集热蓄热墙的原理和平板型太阳能集热器相似，一般由集热板、蓄热墙和透明玻璃盖板组成，它的优点是具有一定的蓄热能力，其缺点是集热板向外的热损失较大，太阳能的有效利用率较低。太阳能真空集热管本身具有良好的保温性能，和平板集热器相比，真空管集热器在冬季的热效率更高，但真空管集热器在与建筑一体化方面，远不如平板集热器方便，目前的应用案例主要是在外观上与建筑一体化，没有充分利用真空管的良好保温性能为建筑保温隔热服务。因此需要开发新的技术，使太阳能真空管集热器与建筑彻底一体化，使之成为建筑构件的一部分，不但能够提高建筑的保温、隔热性能，而且具有采暖通风功能。 
发明内容
本发明是要提供一种与建筑一体化的太阳能真空管采暖通风装置，用于克服现有太阳能集热蓄热墙保温、隔热性能较差，通风方式不够灵活的缺点。 
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种与建筑一体化的太阳能真空管采暖通风装置，包括背部保温板、建筑结构层、真空集热管，其特点是：真空集热管为直通型全玻璃太阳能真空集热管，若干个真空集热管无空隙紧密排布，背面设有背部保温板，并嵌入建筑结构层中，真空集热管的内腔作为空气的加热通道，其下方设置进风通道，进风通道的一端设置通向室外的可启闭的新风口，另一端设置通向室内的可启闭的回风口；真空集热管的上方设置出风通道，出风通道的一端设置通向室外的可启闭的排风口，另一端设置通向室内的可启闭的送风口。 
背部保温板朝向室外一侧设有并排的半圆形凹槽，凹槽的直径以及相邻凹槽的中心距等于真空集热管的外径，凹槽内嵌入真空集热管。进风通道内设置可以沿着进风通道滑动的可移动挡板。新风口后面设置新风过滤网。真空集热管的外面设置遮阳卷帘。 
本发明的有益效果是： 
1、              将无间隙紧密排布的直通型太阳能真空集热管，固定在设有半圆形凹槽的背部保温板上，充分利用了真空管的良好保温性能进行建筑的保温和隔热，很好的实现了太阳能真空集热管与建筑的一体化。
2、              太阳能真空管采暖通风建筑一体化装置开有新风口、回风口、送风口、排风口，可根据季节以及用户的需求来进行各个风口的启闭，进行供暖和通风，灵活性强。 
3、              进风通道设有可移动挡板，可以灵活调节室内回风与新风的比例，并能有效防止混合模式时新风直接进入室内或者回风直接流向室外。 
附图说明
图1是本发明的主视图； 
图2是图1的右剖视图；
图3是本发明的横截面图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明加以详细说明。 
如图1至图3所示，本发明的与建筑一体化的太阳能真空管采暖通风装置，包括回风口1、新风口2、背部保温板3、建筑结构层4、真空集热管5、遮阳卷帘6、送风口7、排风口8、可移动挡板10、新风过滤网11、进风通道12、出风通道13。 
真空集热管5采用直通型全玻璃真空集热管，外径为58mm；背部保温板3采用浇注成型的聚氨酯保温材料制作，其朝向室外一侧为并排的半圆形凹槽，凹槽的直径与真空集热管相同，相邻凹槽的中心距等于真空集热管的直径，背部保温板3的朝向室内一侧为平面，背部保温板最薄处的厚度为5mm；真空集热管5嵌入背部保温板的凹槽内，无空隙紧密排布,使真空管成为建筑保温、隔热构造的一部分。在真空集热管5的下方设置进风通道12，在进风通道12的右端设置通向室外的可启闭的新风口2，在进风通道12的左端设置通向室内的可启闭的回风口1，在进风通道12内设置可以沿着进风通道滑动的可移动挡板10。在真空集热管5的上方设置出风通道13，在出风通道13的左端设置通向室外的可启闭的排风口8，在出风通道12的右端设置通向室内的可启闭的送风口7。各风口均带有良好密闭性能的保温风阀，且新风口后可设置新风过滤网11。另外，真空集热管的外面设置遮阳卷帘6。 
参见图1～图3，通过调节四个风口的开启和关闭情况，能够实现多种使用模式如下： 
（1）室内空气循环加热模式：回风口1和室内送风口7开,其余风口关闭，这种模式下，室内冷空气经回风口1进入到真空集热管5内，加热后从送风口7进入室内，向房间供热；该方式在冬季室外温度较低时，空气在室内循环，能够利用太阳能向房间供暖。 
（2）新风加热模式：新风口2开和送风口7开，其余风口关闭，这种模式下，室外冷空气经新风口2进入到真空集热管内，真空集热管5对进入其内的冷空气加热，被加热后的热空气上升从送风口7进入室内；该方式在室内低于室外温度时或者室内需要供暖时，可为室内提供热空气和补充新风。 
（3）通风模式：回风口1开和排风口8开，其余风口关闭，这种模式下室内空气经回风口1进去到真空集热管内，经真空集热管5加热后，在浮力作用下自然上升从排风口8排出，这样可以强化室内的通风效果，增加室内的换气次数，除去室内的一部分负荷：该模式适用于室内温度大于室外温度时，通风效果明显。 
（4）混合模式：回风口1和新风口2打开，利用可移动挡板9调节新风和回风的比例，经送风口7送入室内，其余风口关闭。调节可移动挡板9，使得一部分真空集热管里面进回风，剩下一部分真空集热管里进新风，新、回风是先分别被真空集热管加热，然后混合送进室内的，这样做不但能保证一定的新风量，而且能够有效防止室内回风直接窜入室外或者新风直接流入室内。 
（5）保温模式：在夜间或者阴雨天，把所有风口均关闭，由于真空集热管具有良好保温性能，这时此装置具有很好的建筑保温性能。 
（6）隔热模式：在夏季，把所有风口关闭，同时把遮阳卷帘拉下，这时此装置具有较好的建筑隔热性能。 
本发明适用于能够接收到较多太阳辐射的外墙或者屋顶。为了强化真空集热管与管内空气的换热，可以在真空集热管内设置金属肋片，增加换热面积。 
本发明所述的装置，可以在工厂制作完成，作为一个完整的建筑构件安装在建筑围护结构上预留的洞口内，也可以在已有的建筑上进行现场组装。 
本发明的结构简单，使用方便，可根据墙体的宽度来确定真空集热管的尺寸，可以采用工厂规模化生产或者现场组装，易推广。太阳能集热效率高，具有采暖、通风、加热新风等多种功能，而且对建筑具有很好的保温和隔热性能。