新风换气式太阳能空气集热建筑模块制造技术

一种新风换气式太阳能空气集热建筑模块，属于自然能源利用技术领域。其特征在于：解决了北方寒冷地区现有太阳能建筑物冬季室内通风换气、舒适性自然调节及降低能耗的问题。本发明专利技术主要是集热板、建筑外墙、通风器、通风口、中空钢化玻璃盖板、外空腔、模板框架组成，所述新风换气式太阳能空气集热建筑模块最佳安装位置为建筑窗下墙。本发明专利技术的效果和益处是巧妙地将自然通风换气技术与太阳能集热技术有机地结合，使建筑的室内环境与自然融为一体，改进了传统太阳能集热器下的室内空气品质和提高热能利用效率。广泛应用于太阳能构件与多层建筑及新农村建筑的一体化、多样化和产业化建设中，具有明显的环保效益、社会效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自然能源利用
，涉及一种新风换气式太阳能空气集热 建筑模块。
技术介绍
通过优良的建筑设计，尽量不采用传统的采暖空调设备，实现舒适性室内 环境的调节，是目前太阳能建筑及其构件开发的重要目标之一。在一些发达国 家，如加拿大，采用的是一种带孔的空气集热墙，室外空气通过小孔进入集热 器内被加热送到室内，这样同时起到了采暖和换气的作用。在中国寒冷地区， 由于太阳能空气集热器采用的是室内的循环空气，影响了室内的空气品质，而 直接开窗换气，大量的冷风渗透，会使室温迅速下降。迄今为止，国内外对于 太阳能空气系统的研究可分为新型集热系统的开发和热性能研究，而与新风换 气相结合的太阳能构件研究很少。随着太阳能建筑一体化作为一种未来建筑发 展趋势的提出，可与建筑集成的新型太阳能空气集热模块的开发显得越来越重 要。本专利技术将新风换气模式与太阳能采暖降温技术相结合提出了新风换气式太 阳能空气集热模块以提高太阳能建筑的空气品质。冬季在兼顾集热的同时将新 风送入室内，夏季为降低室内内壁与室内空气温差值，削弱墙体的热源作用， 通过夜间通风，使墙体蓄存更多的冷量。因此，在国家正大力推进低成本开发 可再生能源技术的大背景下，研究探索太阳能可持续建筑一体化利用技术引起人们的广泛关注。经检索发现申请号200810137402.0公开了一种建筑一体化太阳能空气加 热系统，该专利主要是解决玻璃幕墙结构没有主动太阳能以及墙体和玻璃幕墙 之间不流动的空气间层在夏季温度过高等问题，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，被动式与主动式相结合，主要 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。专利号200720155626.5公开了一种太阳能空调装 置，利用箱体、吸热单元及透明盖体进行太阳能热量的吸收与输送。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。本专利技术提出了一种新风换气与太阳能空气集热技术相结合的建筑模块，很 好地解决了冬季室内自然换气与降低热损失的矛盾问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是北方寒冷地区现有太阳能建筑物冬季室内通 风换气、舒适性自然调节及降低能耗的问题。本专利技术是在兼顾被动式太阳能建 筑集热基础上，进一步利用对引进的室外空气进行预热的方式实现在无新风热 负荷的条件下改善室内的空气品质。从而提出一种由集热构件和新风换气构件 组成的新风换气式太阳能空气集热建筑模块。新风换气式采暖降温技术所带来 极为可观的资源能源消耗的削减率、更加舒适健康的室内环境，更加符合可持 续发展的生活方式。本专利技术是通过以下技术方案实现的，它是由深色集热板、建筑外墙、通风 器、中空钢化玻璃盖板、外空腔、模板框架等组成。所述新风换气式太阳能空气集热建筑模块最佳安装位置为在建筑的窗下墙，有利于与建筑外立面巧妙结 合。新风口采用通风器，为了增加新风进风量和新风模块的整体外观效果，通 风器从底部插上与玻璃等长，开闭可以手动控制或电动感应控制，通风器开启 成为室内新风换气的主要途径，通风器闭合又是良好的太阳能集热模块，夏季 可以长期处于开启状态，冬季可以适当开启进行室内新风换气。所述新风模块 构件需要若干中空钢化玻璃盖板和模板框架，为了便于安装测试系统和定期检 测，各构件中空钢化玻璃盖板能够开启，关闭时密封性好。新风通风口可以安 置在模板框架侧面，这种方式通风口隐蔽性更好，也可以安置在集热器背板， 均可以达到室外空气向室内传输。本专利技术的效果和益处是本专利技术巧妙地将自然通风换气技术与太阳能集热 技术有机地结合，使建筑的室内环境与自然融为一体，既改进了传统太阳能集 热器下的室内空气品质，又提高热能利用效率和显著地改善建筑室内全天的热 环境状况。同以前己有的技术相比，本专利技术具有降低建筑能耗，最大限度地调 节和利用自然能源，以及便于与建筑围护结构集成实现工厂化生产等优点，适 合于大面积推广。本专利技术模块安装灵活，能够与多层建筑立面设计相结合，可 以满足建筑物立面的可变性和规律性要求。本专利技术可以在量大面广的新农村住 宅建设中应用，这对于改善我国的农村住宅设计的多样化及其环境的舒适性， 提高农村住宅能源的利用率具有十分重要推广价值。本专利技术的实施在被动式太 阳能自然能源的利用与建筑集成
具有非常重要的意义。 附图说明图1是本专利技术的新风换气式太阳能空气集热建筑模块的分解示意图。 图2是图1的A部放大图。图3是本专利技术的新风换气式太阳能空气集热建筑模块的组合示意图。图4是图3新风通风口位于模板框架侧面的新风模块剖面示意图。图5是本专利技术的新风通风口位于模板框架侧面的新风传输方式示意图。图6是新风通风口位于集热器背板的新风模块剖面示意图。图7是本专利技术的新风通风口位于集热背板的新风传输方式示意图。图中l建筑外墙，3新风模块，IO通风器，13新风通风口， 14模块框架，15集热板，15-1集热板通孔，17外空腔，18玻璃盖板，18-2普通中空玻璃盖板，21加固支架，27新风进风口， 28室外新风。具体实施例方式以下结合附图和技术方案详细叙述本专利技术的具体实施方式。具体实施方案一如图1 3所示，模块系统主要由建筑外墙1、集热板15、 通风器IO、中空钢化玻璃盖板18和模板框架14等组成。整个新风模块3安装 在窗下墙外侧位置最佳，新风模块3的进风口采用通风器10，通风器10从底部 插上，通风器10长度与玻璃等长，通风器10的新风进风口27开闭可以手动控 制或电动感应控制。具体实施方案二如图1 3所示，集热板15采用lmm厚通孔15-1形式白 钢板，通孔15-1孔径为5mm，孔间距为15mm。白钢板表面经过打磨后，增加 表面粗糙度，其外涂选择性深色吸收涂层吸收率>0.9，发射率为0.45~0.5。具体实施方案三如图1 4所示，模板框架14均由挤塑板组成，内衬镀 锌板，四周边架外表皮覆盖有白钢板，围合的内腔进一步通过白钢方管加固支 架21加强。新风模块3和室内或其它相连模块之间的框架对应位置设有新风通 风口 13。模块系统最外侧设置中空钢化玻璃盖板18，新风模块最外侧安装普通 中空玻璃盖板18-2。为了便于安装测试系统，各构件中空钢化玻璃盖板能够开 启，关闭时密封性好。具体实施方案四如图4 8所示，新风通风口 13可以安置在模板框架侧面，也可以安置在集热器背板，均可以达到室外空气向室内传输。冬季晴朗白天，室外空气通风器10进入新风模块3进行加热，通过新风通风口13进入室 内或采暖模块。夏季晴朗白天，室外新风不断的通过通风器10和新风通风口 13 流入室内与室内北向窗户形成对流，如此循环，提高室内的换气次数，实现白 天的自然通风调节室内的温度和相对湿度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新风换气式太阳能空气集热建筑模块，其特征在于：所述新风模块由建筑外墙（１）、集热板（１５）、通风器（１０）、通风口（１３）、新风进风口（２７）、中空钢化玻璃盖板（１８）和模板框架（１４）组成；整个新风模块（３）安装在窗下墙外侧位置，新风模块（３）的进风口采用通风器（１０），通风器（１０）从底部插上，通风器（１０）长度与玻璃等长，室外空气经由通风口（１３）进入室内，通风器（１０）的新风进风口（２７）开闭可手动控制或电动感应控制。

【技术特征摘要】
1.一种新风换气式太阳能空气集热建筑模块，其特征在于所述新风模块由建筑外墙(1)、集热板(15)、通风器(10)、通风口(13)、新风进风口(27)、中空钢化玻璃盖板(18)和模板框架(14)组成；整个新风模块(3)安装在窗下墙外侧位置，新风模块(3)的进风口采用通风器(10)，通风器(10)从底部插上，通风器(10)长度与玻璃等长，室外空气经由通风口(13)进入室内，通风器(10)的新风进风口(27)开闭可手动控制或电动感应控制。2. 根据权利要求1所述的一种新风换气式太阳能空气集热建筑模块，其特 征在于集热板(15)采用lmm厚通孔(15-1)形式白钢板...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈滨，刘鸣，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91[]