[发明专利]一种改进的太阳能烟囱系统

说明书

技术领域

本发明属于被动式建筑技术领域，具体涉及一种利用太阳能烟囱强化通风技术的改进系统。

背景技术

目前，随着经济的迅速发展和人们的生活水平的不断提高，建筑能耗在社会总的能源消耗中所占的比例越来越高；因此，在全球性能源短缺的今天，必须重视建筑领域的节能技术，并积极倡导生态节能建筑的概念，利用清洁的可再生能源来实现人类的可持续发展。

近些年来，太阳能烟囱作为一种利用热压强化建筑自然通风的方法越来越受到人们的重视，成为节能建筑领域研究中的一个热点；其原理是利用太阳能加热气流通道中的空气，增加空气的热压驱动力，从而强化室内自然通风。然而，目前太阳能烟囱技术仅仅利用单一的太阳能来实现热压通风，并且关于太阳能烟囱排风口处的处理也相当简单，从而使系统受室外气候条件影响波动较大，具有较大的局限性:如当室外风速较大且风速方向正对烟囱排风口时，会产生气流的倒灌等；此外，太阳能烟囱中采用的集热板大多是平板表面，存在集热效果不好、与空气换热不明显等不足。

故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种集热效果好，空气换热明显的改进的太阳能烟囱系统。

为实现上述发明目的，本发明改进的太阳能烟囱系统可采用如下技术方案：

一种改进的太阳能烟囱系统，包括透明玻璃盖板、安装于建筑南向外墙上的集热板、形成于透明玻璃盖板及集热板之间的空气通道、以及设置于空气通道顶部的风诱导式旋转排风帽，所述集热板上设有向空气通道内凸出的若干纵向肋，该纵向肋由下而上延伸。

本发明改进的太阳能烟囱系统在顶部添加风诱导式旋转排风帽，能够消除室外风环境对系统的影响，使系统平稳的运行。风诱导式旋转排风帽在导风装置的作用下能够随着室外风向旋转自如，始终保持排气口朝着顺风的方向，使排气口总是处于负压区，增加了系统的抽吸效应，从而强化了太阳能烟囱的通风性能。集热板采用带有纵向肋扩展表面的集热板，能够有效的增大集热面积，从而吸收更多的太阳辐射，同时纵向肋能够强化空气与集热板之间的换热效果。

附图说明

图1是本发明改进的太阳能烟囱系统安装于建筑物上的结构示意图。

图2是本发明改进的太阳能烟囱系统中集热板的示意图。

图3是本发明改进的太阳能烟囱系统中集热板的横向截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

请参阅图1所示，本发明公开一种改进的太阳能烟囱系统，包括透明玻璃盖板1、安装于建筑南向外墙上的集热板8、形成于透明玻璃盖板1及集热板8之间的空气通道2、以及设置于空气通道2顶部的风诱导式旋转排风帽9。还包括安装于建筑南向外墙内侧的隔热材料层5，所述隔热材料层5可采用聚苯板或者聚氨酯泡沫板，可以避免集热板通过墙体向室内传热，从而在夏季起到良好的隔热作用。所述空气通道的厚度为0.1m-0.5m，具体可根据建筑物的高度做调整。空气通道2的下侧设有带阀门6的下通风口，该下通风口将空气通道2与建筑物内部空间连通。

请参阅图2及图3所示，所述集热板8可采用涂有黑漆的铝板，且集热板8上设有向空气通道2内凸出的若干纵向肋15，优选的，在本实施方式中，所述纵向肋15的横截面为V形，当然在其他实施方式中，可采用其他形状的纵向肋，在此不再赘述。该纵向肋15由下而上延伸，以与空气的流通方向一致。所述纵向肋15中设有内部空腔16，所述内部空腔16中填有蓄热材料17。所述纵向肋15能够有效的增大集热面积，从而吸收更多的太阳辐射，同时纵向肋15能够强化空气与集热板8之间的换热效果。所述蓄热材料可采用目前常用的无机蓄热材料或者有机蓄热材料，如陶瓷蓄热材料、吸附式蓄热材料等。

请参阅图1所示，所述风诱导式旋转排风帽9包括底部基座14、旋转主体12、连接底部基座14及旋转主体12的轴承轮毂13、安装于旋转主体12上的导风装置11以及排风口10。导风装置11随时根据风向调整排风口10的朝向，保证排风口10始终处于背风面，即排风口处于负压区，从而增加了系统的抽吸效应，强化自然通风。在本实施方式中，风诱导式旋转排风帽9安装于建筑物的屋顶7上。

以下结合图1至图3，通过应用原理对本发明作进一步描述：

白天，太阳辐射透过透明玻璃盖板1照射在带有纵向肋15的集热板8上，一部分太阳辐射被集热板8吸收，使其温度升高并通过对流换热的形式重新释放到空气通道2的空气中，另一部分太阳辐射被纵向肋15空腔16内的蓄热材料17吸收。空气受热升温，当空气通道2内的空气温度超过室外空气温度时，由于内外空气的密度差，空气通道2内的空气上升从风诱导式旋转排风帽9流出，而进风口则不断的有空气吸入补充，从而实现太阳能热压通风。日落后或者夜间，集热板15内的蓄热材料17放热，依旧加热空气通道2内的空气，达到建筑内自然通风的效果，利用蓄热材料17白天蓄热、日落或者夜间放热的特性，延长通风时间甚至达到夜间通风的目的。与此同时，当建筑物外有风时，风诱导式旋转排风帽9的旋转主体12借助于导风装置11随风向旋转，从而使排风口10总是处于背风面涡流负压区（背风面），从而进一步增强系统的抽力，抽引空气通道2的空气流动并将其排出，由此强化系统自然通风的能力。