本實用新型涉及建筑通風(fēng)結(jié)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種冬暖夏涼的太陽能通風(fēng)裝置。

背景技術(shù)：

室內(nèi)空氣環(huán)境對人居舒適度起著十分關(guān)鍵的影響作用。室內(nèi)空氣的溫度以及新鮮程度輕則會影響人的精神狀態(tài)和情緒，比如說處于新鮮空氣的室內(nèi)人會覺得精神奕奕、心情舒暢，反之會使人煩躁不安、昏昏欲睡；重則會使細(xì)菌滋生、病毒蔓延，尤其是在人員密集的建筑物內(nèi)這種不良影響更為嚴(yán)重，如監(jiān)獄、看守所、工廠車間、醫(yī)院等。因此，無論民用建筑或者工業(yè)建筑都采取了各種措施來改善室內(nèi)空氣環(huán)境，當(dāng)然無論是初次安裝還是后期維修保養(yǎng)都花費了不菲的代價。

目前較為常見的室內(nèi)空氣環(huán)境改善的設(shè)備主要有空調(diào)、風(fēng)扇、排氣扇、無動力風(fēng)球以及新風(fēng)系統(tǒng)等。這些設(shè)備要么通風(fēng)效果差、無法冬暖夏涼，要么運行維護成本高、空氣不新鮮。并且絕大多數(shù)都需要依賴電作為能源支持，從這個層面上來講，又是對能源的一種浪費。因此，尋求一種既能綠色環(huán)保，又能高效實現(xiàn)室內(nèi)通風(fēng)換氣、保持室溫冬暖夏涼的裝置便顯得十分有意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種冬暖夏涼的太陽能通風(fēng)裝置，以太陽能這種清潔環(huán)保能源為動力、熱壓原理為理論支撐，采用獨特的構(gòu)造措施實現(xiàn)了高效的室內(nèi)通風(fēng)換氣和冬暖夏涼的效果。

為了達到上述實用新型的目的，采用以下技術(shù)方案：一種冬暖夏涼的太陽通風(fēng)裝置，所述裝置包括太陽能風(fēng)道、排氣風(fēng)道、循環(huán)風(fēng)道，太陽能風(fēng)道內(nèi)包括集熱板和散熱絲，散熱絲分布排列在集熱板上，所述太陽能風(fēng)道傾斜與水平的樓板成角度，太陽能風(fēng)道入口與室內(nèi)第一通風(fēng)口連接，太陽能風(fēng)道出口與排氣風(fēng)道、循環(huán)風(fēng)道連接，排氣風(fēng)道連接室外通風(fēng)，循環(huán)風(fēng)道與與室內(nèi)第二通風(fēng)口連接，排氣風(fēng)道與循環(huán)風(fēng)道之間設(shè)置風(fēng)門，風(fēng)門選擇閉合排氣風(fēng)道或循環(huán)風(fēng)道。

本裝置主要通過太陽能風(fēng)道的集熱板吸收太陽能后升溫加熱該風(fēng)道內(nèi)空氣，使空氣升溫膨脹、流速加快，達到加快空氣流通的目的。本裝置根據(jù)不同季節(jié)的需求設(shè)置了兩種工作狀態(tài)供選擇：夏季工作狀態(tài)（風(fēng)門閉合循環(huán)風(fēng)道）和冬季工作狀態(tài)（風(fēng)門閉合排氣風(fēng)道）。當(dāng)夏季工作狀態(tài)時，風(fēng)門閉合循環(huán)風(fēng)道，循環(huán)風(fēng)道不參與工作，此時，太陽能風(fēng)道內(nèi)的高效能集熱板吸收太陽輻射，通過集熱板輻射和太陽能風(fēng)道內(nèi)空氣對流加熱太陽能風(fēng)道內(nèi)的空氣，增大太陽能風(fēng)道和室內(nèi)溫差，太陽能風(fēng)道內(nèi)空氣溫度增大后，空氣膨脹，氣流向上流動，由于熱壓原理太陽能風(fēng)道內(nèi)空氣被抽出室外，室內(nèi)氣壓變小，室外新鮮空氣便可通過門窗流入室內(nèi)。如此，便可實現(xiàn)室內(nèi)不斷的通風(fēng)換氣，一直保持室內(nèi)空氣新鮮且不停流通。當(dāng)冬季工作狀態(tài)時，風(fēng)門閉合排氣風(fēng)道，循環(huán)風(fēng)道開啟。此時，太陽能風(fēng)道內(nèi)集熱板吸收太陽輻射后加熱太陽能風(fēng)道內(nèi)空氣，由于熱壓作用，風(fēng)道內(nèi)熱空氣將通過循環(huán)風(fēng)道向室內(nèi)輸送，空氣在室內(nèi)與太陽通風(fēng)裝置之間循環(huán)，使室內(nèi)氣流變暖。冬季工作狀態(tài)時，若要換氣可以適當(dāng)打開門窗并開啟排氣扇，以更新室內(nèi)空氣。

進一步地，所述散熱絲為曲線或者波浪線。曲線型散熱絲設(shè)置在太陽能風(fēng)道內(nèi)，散熱絲的主要作用是提高太陽能集熱板傳熱高度，因為太陽能集熱板加熱風(fēng)道內(nèi)空氣主要是靠熱傳導(dǎo)實現(xiàn)，而空氣的導(dǎo)熱吸收較低，一般情況下溫度梯度較大，風(fēng)道內(nèi)空氣溫度很難均勻加熱，增加散熱絲可增加熱傳導(dǎo)面積和集熱板傳熱高度。此外，曲線型散熱絲還將起到增加太陽能風(fēng)道內(nèi)空氣紊流度，加快空氣對流和溫度傳導(dǎo)。

進一步地，所述循環(huán)風(fēng)道內(nèi)裝有排氣扇。冬天時，循環(huán)風(fēng)道排氣扇可以促進空氣流通，加速太陽能風(fēng)道中熱空氣流入室內(nèi)。

進一步地，太陽能風(fēng)道與樓板成45°夾角。由于不同地區(qū)緯度和實際日照情況有所差異，可以根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)太陽能風(fēng)道的傾斜角度以增大風(fēng)道中太陽能集熱板吸收太陽能輻射面積，使風(fēng)道中空氣加熱速度得到進一步提升，從而達到提高加速通風(fēng)換氣的目的。一般45°傾斜風(fēng)道的設(shè)計符合大多數(shù)地區(qū)，輻射面積較大，更利于氣流流動，使換氣更為順暢。

進一步地，所述太陽能風(fēng)道、排氣風(fēng)道、循環(huán)風(fēng)道的基礎(chǔ)骨架為混凝土。主體機構(gòu)一般為混凝土，本裝置基本骨架材料是與主體結(jié)構(gòu)相同的混凝土，因此基本可以實現(xiàn)與主體結(jié)構(gòu)同生命周期。其混凝土骨架可采用與主體混凝土同時澆筑成型、預(yù)制后安裝等方式實現(xiàn)和主體結(jié)構(gòu)的連接，搭建簡單，造價低廉即可實現(xiàn)冬暖夏涼的效果。

進一步地，所述排氣風(fēng)道與樓板平行，循環(huán)風(fēng)道分別與排氣風(fēng)道、樓板垂直，太陽能風(fēng)道、排氣風(fēng)道、循環(huán)風(fēng)道與樓板成直角梯形結(jié)構(gòu)。

進一步地，所述風(fēng)門角度可旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)至水平狀態(tài)下閉合循環(huán)風(fēng)道，轉(zhuǎn)至垂直狀態(tài)下閉合排氣風(fēng)道。該裝置有現(xiàn)夏冬季兩種狀態(tài)的工作模式，即夏季風(fēng)門水平設(shè)置，關(guān)閉循環(huán)風(fēng)道，太陽能風(fēng)道內(nèi)熱空氣可以通過排氣風(fēng)道直接排出室內(nèi)；冬季風(fēng)門垂直設(shè)置，開啟循環(huán)風(fēng)道，太陽能風(fēng)道內(nèi)熱空氣可以通過循環(huán)風(fēng)道進入室內(nèi)。

進一步地，太陽能風(fēng)道由透光玻璃蓋板、保溫板和混凝土板構(gòu)成，透光玻璃蓋板在向陽的一面，內(nèi)層為保溫板，外層為混泥土板。

進一步地，循環(huán)風(fēng)道內(nèi)層為為保溫板，外層為混泥土板。

本裝置基本骨架材料為混凝土，與主體結(jié)構(gòu)同時澆筑成型，太陽能風(fēng)道的透光玻璃蓋板可采用布紋鋼化玻璃加工制作，集熱板可采用陽極氧化吸熱膜加鋁合金邊框加工制作，散熱絲可采用鋁合金加工制作，保溫板可采用隔熱擠塑板加工制作。風(fēng)門可采用白鐵皮加金屬框架，內(nèi)填充隔熱擠塑板加工制作，該風(fēng)門需可實現(xiàn)90°轉(zhuǎn)動。

本實用新型的優(yōu)點包括：1. 以太陽能為能源，綠色環(huán)保，后期運行維護費用低；2. 適用范圍廣，采用傾斜太陽能風(fēng)道，傾斜角度可根據(jù)日照緯度等因素調(diào)整，適合大部分地區(qū)使用；3. 曲線型散熱絲實現(xiàn)風(fēng)道內(nèi)空氣加熱更均勻，加快空氣流動；4. 操作簡單，通過簡單的風(fēng)門角度改變即可實現(xiàn)冬暖夏涼；5. 本裝置以混凝土為骨架，造價低廉，使用壽命可實現(xiàn)與結(jié)構(gòu)同生命周期，能較大的節(jié)約后期維護費用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型通過簡單的結(jié)構(gòu)增加太陽能集熱板吸收的太陽能輻射量，同時加快空氣熱傳導(dǎo)效應(yīng)，實現(xiàn)加速空氣流通并達到冬暖夏涼的效果。

附圖說明

圖1是本實用新型的房屋結(jié)構(gòu)，其中A為本實用新型；

圖2是A的放大圖，本實用新型的結(jié)構(gòu)；

圖3是本實用新型的夏季工作狀態(tài)（位于北側(cè)）；

圖4是本實用新型的夏季工作狀態(tài)（位于南側(cè)）；

圖5是本實用新型的冬季工作狀態(tài)（位于北側(cè)）；

圖6是本實用新型的冬季工作狀態(tài)（位于南側(cè)）。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的描述。

一種冬暖夏涼的太陽能通風(fēng)裝置，如圖1所示，本裝置設(shè)置在房頂樓板上太陽直射的位置，其基本骨架材料為混凝土，骨架與房屋主體結(jié)構(gòu)同時澆筑成型。如放大的圖2所示，該裝置大體上由三個風(fēng)道構(gòu)成：太陽能風(fēng)道1、排氣風(fēng)道2和循環(huán)風(fēng)道3，太陽能風(fēng)道由透光玻璃蓋板4、保溫板5和混凝土板6構(gòu)成，透光玻璃蓋板4在向陽的一面，內(nèi)層為保溫板5，外層為混泥土板6。太陽能風(fēng)道內(nèi)設(shè)置有集熱板7和散熱絲8，曲線形的散熱絲8分布排列在集熱板7上。循環(huán)風(fēng)道3內(nèi)層為為保溫板5，外層為混泥土板6。太陽能風(fēng)道1傾斜與水平的樓板成45°夾角，排氣風(fēng)道2與樓板平行，循環(huán)風(fēng)道3分別與排氣風(fēng)道2、樓板垂直，太陽能風(fēng)道1、排氣風(fēng)道2、循環(huán)風(fēng)道3與樓板成直角梯形結(jié)構(gòu)。太陽能風(fēng)道1入口與室內(nèi)第一通風(fēng)口A1連接，太陽能風(fēng)道1出口與排氣風(fēng)道2、循環(huán)風(fēng)道3連接，排氣風(fēng)道2連接室外通風(fēng)，循環(huán)風(fēng)道3與與室內(nèi)第二通風(fēng)口A2連接，排氣風(fēng)道2與循環(huán)風(fēng)道3之間設(shè)置風(fēng)門9，風(fēng)門9可實現(xiàn)90°轉(zhuǎn)動，風(fēng)門轉(zhuǎn)向垂直時閉合排氣風(fēng)道，轉(zhuǎn)向水平時閉合循環(huán)風(fēng)道。通過風(fēng)門的開合來調(diào)配參與工作的風(fēng)道，從而達到保證室內(nèi)通風(fēng)加速和室內(nèi)冬暖夏涼的效果。

本裝置的太陽能風(fēng)道的傾斜角度可根據(jù)設(shè)置地區(qū)的緯度和日照高度角調(diào)整。根據(jù)不同季節(jié)調(diào)節(jié)風(fēng)門的角度達到冬暖夏涼的通風(fēng)效果。如圖3和4所示，當(dāng)夏季時，風(fēng)門水平打開，循環(huán)風(fēng)道不參與工作。此時，太陽能風(fēng)道內(nèi)的高效能集熱板吸收太陽輻射，通過集熱板輻射和太陽能風(fēng)道內(nèi)空氣對流加熱太陽能風(fēng)道內(nèi)的空氣，增大太陽能風(fēng)道和室內(nèi)溫差，太陽能風(fēng)道內(nèi)空氣溫度增大后，空氣膨脹，氣流向上流動，由于熱壓原理太陽能風(fēng)道內(nèi)空氣被抽出室外，室內(nèi)氣壓變小，室外新鮮空氣便可通過門窗流入室內(nèi)。如此，便可實現(xiàn)室內(nèi)不斷的通風(fēng)換氣，一直保持室內(nèi)空氣新鮮且不停流通。

如圖5和6所示，當(dāng)冬季時，風(fēng)門豎直打開，循環(huán)風(fēng)道開啟。此時，太陽能風(fēng)道內(nèi)集熱板吸收太陽輻射后加熱太陽能風(fēng)道內(nèi)空氣，由于熱壓作用，風(fēng)道內(nèi)熱空氣將通過循環(huán)風(fēng)道向室內(nèi)輸送。冬季工作狀態(tài)下，若要換氣可以適當(dāng)打開門窗并開啟排氣扇，以更新室內(nèi)空氣。若要加速太陽能風(fēng)道中熱空氣流入室內(nèi)亦可在循環(huán)風(fēng)道下口裝小風(fēng)扇以促進流通速度。