本发明专利技术属于太阳能通风及供热技术领域,涉及一种文丘里太阳能烟囱和集水集热器协同作用的通风装置，包括：带有凸透镜玻璃盖板面和太阳能集热器面的文丘里管以及集水器；本发明专利技术通过凸透镜玻璃盖板面将太阳光汇聚到太阳能集热器面上，当气流在通过文丘里管时，气流依次通过渐缩段、直线段和渐扩段，根据文丘里效应，加速管中的空气流速，提高了通风能力,从而解决了原有太阳能烟囱在太阳辐射量较弱时通风能力不足的问题，同时由于太阳能集热器还导热连接有集水器，因此还能够同时满足室内使用热水的需求，并且可以根据气候变化选择加热或冷却室内送风。冷却室内送风。冷却室内送风。
【技术实现步骤摘要】
一种文丘里太阳能烟囱和集水集热器协同作用的通风装置
[0001]本专利技术属于太阳能通风及供热
，涉及一种文丘里太阳能烟囱和集水集热器协同作用的通风装置。
技术介绍
[0002]太阳能烟囱是利用热压作用引导和加强自然通风的装置，它主要由玻璃板、吸热板、风口和隔热材料组成，主要原理是太阳辐射透过玻璃板，加热空气通道内空气温度，增大烟囱的内外温差，增加浮升力和热压，热空气上升从出风口排出，形成空气循环流通，促进室内外空气的流通，从而降低建筑空调能耗。利用了烟囱的抽吸能力强化自然通风，同时达到降温、排除有害气体的目的。常见的太阳能烟囱的结构形式有三种：Trombe墙式太阳能烟囱、数值集热板屋顶式太阳能烟囱、倾斜集热板屋顶式太阳能烟囱。
[0003]平板太阳能集热器是太阳能低温热利用的基本部件，是一种吸收太阳辐射能并转化为热能的装置，可以将内部的工质加热从低温升到高温。用平板太阳能集热器部件组成的热水器即平板太阳能热水器。平板太阳能集热器主要由平板太阳能集热器吸热板、平板太阳能集热器透明盖板、平板太阳能集热器隔热层和平板太阳能集热器外壳等几部分组成。
[0004]太阳能热水器是一种将太阳光能转化为热量的一种装置，可以将水从低温加热到高温，主要由集热器、保温水箱、支架、连接管道、控制部件组成，常见太阳能热水器分为玻璃真空管太阳能热水器、平板型太阳能热水器、陶瓷中空平板型太阳能热水器。其工作原理：冷工质从集热器底部入口进入，在流体通道中被太阳能所加热，温度逐渐升高，加热后的热工质，带着有用的热能从集热器的上端出口，蓄入贮水箱中。
[0005]太阳能烟囱强化通风在夏季将室内热空气排到室外，加快室内外通风，起到降温作用；冬季将室外冷空气加热排到室内起到供暖作用。
[0006]然而，现有的太阳能烟囱具有以下缺陷：
[0007](1)外界因素影响大。太阳烟囱的通风效果往往会因为太阳辐射的强弱、日照时长、外界风速等因素受到影响，当太阳辐射量较弱时，日照时间短、外界环境恶劣时，太阳能烟囱强化自然通风的效果就会因此而大大减弱。现有的技术中，通过一个机械通风装置起到加强通风的效果，解决这类问题通常会面临系统难度较高、可行性较低、运行成本较高等问题。
[0008](2)太阳能集热器集热效率低。
[0009](3)夏季降温与冬季供热效果差。传统太阳能烟囱夏季将室内热空气排到室外，起到加速通风的作用，从而达到降温效果；冬季将加热后的空气排到室内，达到供热效果。但传统太阳能烟囱夏季降温方式单一、冬季供热热量少，效果差。
[0010](4)应用范围小。原有太阳能烟囱不可应用于含杂质较多的烟气、高炉煤气等空气颗粒较大的环境中，容易发生堵塞现象。
[0011]因此，需要一种稳定性更高、热效率热效果更好、不易堵塞的太阳能烟囱来解决上
述问题。
技术实现思路
[0012]本专利技术解决技术问题所采取的技术方案是：一种文丘里太阳能烟囱和集水集热器协同作用的通风装置，包括：自下向上沿竖直方向依序分布的渐缩段、直线段、渐扩段，渐缩段的底部设有进气口，渐扩段的顶部设有出气口，直线段为正四棱柱状，直线段的两相对侧面分别为凸透镜玻璃盖板面和太阳能集热器面，凸透镜玻璃盖板面为玻璃制成的透明的凸透镜面，凸透镜玻璃盖板面用于将外界太阳光折射汇聚后照射到太阳能集热器面上，太阳能集热器面为太阳能发热材料制成，太阳能集热器面用于将照射在该面上的太阳能转化为热能，凸透镜玻璃盖板面的外侧朝向室外太阳照射侧；
[0013]太阳能集热器面的内侧热传导连接有集水器，太阳能集热器面产生的热能用于循环加热集水器内的储存水；出气口分叉为第一气口、第二气口、第三气口，第一气口经过第一空气水热交换器后连通至室内，第二气口经过第二空气水热交换器后经由过流通道连通至室内，第三气口经过第二空气水热交换器后连通至室外，第一气口、第二气口、第三气口的气流通道处均设有气阀；
[0014]第一空气水热交换器、第二空气水热交换器分别水路循环连接至集水器，第一空气水热交换器与所述集水器的水路循环上还串联设有水阀门和水泵，第一空气水热交换器还水路循环连接至补水箱，补水箱水路连接至集水器；白天太阳光强烈时通过凸透镜玻璃盖板面将太阳光汇聚到太阳能集热器面上，加速文丘里太阳能烟囱内空气流速的同时能够加热集水器内的热水，晚上或阴雨天太阳光不足时通过热集水器内的热水反向加热太阳能集热器面并促进加速文丘里太阳能烟囱内空气流速，使得既能满足空气流通的需要，同时能够满足室内使用热水的需求，还可以根据气候变化选择加热或冷却室内送风。
[0015]优选的，所述第二空气水热交换器还水路循环连接至补水箱；使得第二空气水热交换器内能够循环补水箱中的冷水，满足夏天气温较高时既能使用热集水器内的热水也能将室外的空气冷却后向室内送风降温。
[0016]优选的，所述第二空气水热交换器位于出气口、第二气口、第三气口的三叉口处，出气口、第二气口、第三气口两两之间的空气流通均需通过第二空气水热交换器；满足室外直接向室内降温送风。
[0017]更优的，所述第三气口处设有排气扇。
[0018]优选的，所述集水器内设有辅助加热器，当阳光长时间不足时通过外接辅助加热满足热水取用的同时促进加速文丘里太阳能烟囱内空气流速。
[0019]优选的，所述进气口分别设有互锁的外进口和内进口，外进口连通至室外，内进口连通至室内，可采用室内闭环循环模式或者室内室外开环循环模式。
[0020]优选的，所述渐缩段、渐扩段的横截面为正方形。
[0021]更优的，所述直线段长度为3000mm，边长为500mm，渐缩段长度为600mm,渐缩段相对的两个侧边夹角为60
°
，渐扩段长度为1800mm,渐扩段相对的两个侧边夹角为10
°
。
[0022]优选的，所述通风装置通过控制各阀门的开关，具有下列运行模式：
[0023]运行模式一：水阀门关闭，进出风口的左下角和右上角风阀打开，夏季室内与外界的气体进行自然交换；
[0024]运行模式二：水阀门关闭，进出风口的右下角阀门打开，夏季室内的空气通过文丘里型太阳能烟囱，进入第二空气水热交换器，与水进行热量交换，空气温度降低，通过过流通道流回室内，给室内提供冷空气；
[0025]运行模式三：水阀门打开，进出风口的右下角风阀打开，冬季室内的热空气通过文丘里型太阳能烟囱，进入第二空气水热交换器，与水进行热量交换，空气温度降低，水的温度升高，排风扇将空气排到室外，水通过管道流回集水器；
[0026]运行模式四：水阀门打开，进出风口的左下角和右上角风阀打开，室外空气经过文丘里型烟囱，经过第一空气水热交换器，热水通过管道进入第一空气水热交换器，此时空气与水进行热量交换，空气吸收热量温度升高，流向室内，水释放热量温度降低，通过管道，流回集水器。
[0027]本专利技术的有益效果是：
[0028]本专利技术通过凸透镜玻璃盖板面将太阳光汇聚到太阳能集热器面上，当本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种文丘里太阳能烟囱和集水集热器协同作用的通风装置，包括：自下向上沿竖直方向依序分布的渐缩段(1)、直线段(2)、渐扩段(3)，所述渐缩段(1)的底部设有进气口(4)，所述渐扩段(3)的顶部设有出气口(5)，其特征在于，所述直线段(2)为正四棱柱状，所述直线段(2)的两相对侧面分别为凸透镜玻璃盖板面(6)和太阳能集热器面(7)，所述凸透镜玻璃盖板面(6)为玻璃制成的透明的凸透镜面，所述凸透镜玻璃盖板面(6)用于将外界太阳光折射汇聚后照射到所述太阳能集热器面(7)上，所述太阳能集热器面(7)为太阳能发热材料制成，所述太阳能集热器面(7)用于将照射在该面上的太阳能转化为热能，所述凸透镜玻璃盖板面(6)的外侧朝向室外太阳照射侧；所述太阳能集热器面(7)的内侧热传导连接有集水器(8)，所述太阳能集热器面(7)产生的热能用于循环加热所述集水器(8)内的储存水；所述出气口(5)分叉为第一气口(9)、第二气口(10)、第三气口(11)，所述第一气口(9)经过第一空气水热交换器(12)后连通至室内，所述第二气口(10)经过第二空气水热交换器(13)后经由过流通道(14)连通至室内，所述第三气口(11)经过第二空气水热交换器(13)后连通至室外，所述第一气口(9)、第二气口(10)、第三气口(11)的气流通道处均设有气阀；所述第一空气水热交换器(12)、第二空气水热交换器(13)分别水路循环连接至集水器(8)，所述第一空气水热交换器(12)与所述集水器(8)的水路循环上还串联设有水阀门(15)和水泵(16)，所述第一空气水热交换器(12)还水路循环连接至补水箱(17)，所述补水箱(17)水路连接至集水器(8)。2.根据权利要求1所述的一种文丘里太阳能烟囱和集水集热器协同作用的通风装置，其特征在于，所述第二空气水热交换器(13)还水路循环连接至补水箱(17)。3.根据权利要求1所述的一种文丘里太阳能烟囱和集水集热器协同作用的通风装置，其特征在于，所述第二空气水热交换器(13)位于出气口(5)、第二气口(10)、第三气口(11)的三叉口处，所述出气口(5)、第二气口(10)、第三气口(11)两两之间的空气流通均需通过第二空气...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵玉娇，李宜林，胡博怀，张蓉，刘浪，鲁雪莹，王梦瑶，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：
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