多功能建筑集成墙面安装太阳能空气集热器组合模块制造技术

一种多功能建筑集成墙面安装太阳能空气集热器组合模块，属于自然能源利用技术领域。其特征在于：解决了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全年室内环境舒适性的问题。所述多功能模块划分为采暖模块、新风模块与蓄热模块，均安装在建筑外墙上，主要由建筑外墙、集热板、通风器、风机、逆止阀、中空钢化玻璃盖板和模板框架等组成。本实用新型专利技术的效果和益处是所述多功能模块最大限度地发挥建筑物自身调节功能，实现低成本、低环境负荷、高舒适性能的利用可再生能源。本实用新型专利技术在太阳能构件与多层建筑一体化以及新农村住宅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。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于自然能源利用
，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。
技术介绍
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。本技术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3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。
技术实现思路
本技术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。本技术是在 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。本技术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。所述模块构件需要若干中空钢化玻璃盖板和模板框架。所述集热板采用开孔形式 的白钢板，其外涂选择性吸收涂层以提高集热量性能。集热板与玻璃盖板和模块背板分别 形成内空腔和外空腔，风道的一端与内空腔连通，逆止阀和风机设置在风道上。所述中空钢 化玻璃盖板对应安装在各模块的最外侧。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。本技术的效果和益处是本技术倡导一种崭新的以生态平衡原则为基础 的设计理念，提出具有采暖、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。在调节室内环境过程中，本模块使建筑物能最大限度地发挥自身的调节功能，收 集、传输和储存以太阳能为中心的自然能量，实现低成本、低环境负荷、高舒适性能地开发 利用可再生能源。同以前已有的技术相比，本技术具有实质性应用价值以及便于与建 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。本技术模块安装灵活，可 实现与多层建筑一体化，能够有效降低和改善多层建筑的能耗，同时建筑自身还可以完成 舒适性室内环境的调节。本技术可以在量大面广的新农村住宅建设中应用，这对于改 善我国的农村住宅的多样化、产业化及其环境的舒适性，提高农村住宅能源的利用率具有 十分重要的推广价值和良好的应用前景。本技术的实施在被动式太阳能热利用与建筑 集成
具有非常重要的意义。附图说明图1是本技术的多功能组合模块的分解示意图。图2是本技术的多功能组合模块的组合示意图。图3是本技术的内腔结构立面示意图。图4是图1的A部放大图。图5是图7的B-B方向剖面图。图6是图7的C-C方向剖面图。图7是蓄热模块送风口(8)的局部放大图。图8是蓄热模块回风口(9)的局部放大图。图9是蓄热模块的气流组织示意图。图10是蓄热模块的气流组织示意图。图11是多功能组合模块的气流组织示意图。 图中1建筑外墙，2采暖模块，3新风模块，4蓄热模块，5建筑外窗，6上风口，7下 风口，8送风口，9回风口，10通风器，11分隔板，12插板阀，13新风通风口，14模块框架，15 集热板，15-1集热板通孔、16内空腔、17外空腔、18玻璃盖板、18-1超白中空玻璃盖板、18-2 普通中空玻璃盖板、19风机、20逆止阀、21加固支架，22百叶风口，24套管，25保温板，26混 凝土墙，27新风进风口，28室外新风，29南向房间，30过渡空间，31北向房间。具体实施方式以下结合附图和技术方案详细叙述本技术的具体实施方式。具体实施方案一如图1 8所示，模块系统主要由建筑外墙1、集热板15、风机 19、逆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能建筑集成墙面安装太阳能空气集热器组合模块，其特征在于：ａ）所述多功能太阳能空气集热组合模块由建筑外墙（１）、建筑外窗（５）、集热板（１５）、风机（１９）、逆止阀（２０）、通风器（１０）、中空钢化玻璃盖板（１８）和模板框架（１４）组成；ｂ）模块系统划分为采暖模块（２）、新风模块（３）和蓄热模块（４），均安装在建筑外墙（１）上；ｃ）采暖模块（２）安装在窗间墙外侧，采暖模块（２）上端穿墙部位设有上风口（６），下端穿墙部位下风口（７）；ｄ）新风模块（３）安装在窗下墙外侧，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；ｅ）蓄热模块（４）安装在窗上墙外侧，上端穿墙部位设有送风口（８）、回风口（９）及逆止阀（２０）；ｆ）集热板（１４）与玻璃盖板（１８）和模块背板分别形成内空腔（１６）和外空腔（１７），上风口（６）、下风口（７）、送风口（８）、回风口（９）的一端与内空腔（１６）连通，风机（１９）设置在相应风道上。

【技术特征摘要】

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