专利名称：一种多孔集热墙式太阳房的制作方法
技术领域：
本发明属于综合利用太阳能与建筑一体化的太阳房领域，更具体地说，它涉及一 种安装有玻璃墙和多孔太阳墙的采暖房。
背景技术：
中国长江中下游地区冬天气温较低且很多住宅房屋都没有安装专门的取暖设备。 如果继续使用空调供暖，在增加建筑能耗的同时，还会对环境造成负面影响。太阳能是一种 取之不尽、用之不竭的能源，且对于环境没有任何污染。如何利用太阳能和建筑物本身来解 决这一建筑采暖问题显得尤为重要。目前对太阳房的相关研究主要集中在对朝阳侧外墙体的研究，为此中国专利公开 号CN101672115，
公开日2010年3月17日的发明专利文件公开了一种集热蓄热墙式被动 太阳房，其不足之处主要有以下四点第一，太阳能吸热板直接和外界空气接触，散热较大； 第二，新风量不足，冬天关闭了太阳能吸热板的通风口，利用热空气的浮升力原理促使室内 与暖风通道的空气形成循环，此时会造成新风量不足；第三，难以对送入室内空气的温度 进行控制，当太阳辐射强烈时，空气带走太阳能集热体的热量较多，朝阳墙体的储能相对较 少，当太阳辐射变弱时，空气被加热的幅度就会变小很多，造成前后送风温差较大；第四，室 内的温度场分布不均勻，由于被动太阳房是利用热空气的浮升力原理来促使室内与暖风通 道的空气循环，造成室内背阳一侧空气温度较低，易在室内形成热死角，同时空气在室内朝 阳一侧与暖风通道之间，易形成一个闭合的空气流动回路，造成热短路现象。
发明内容
本发明克服了现有技术中的不足，提供一种太阳能利用率更高，新风量充足，能够 方便地对室内空气温度进行控制的太阳房，且在太阳房中不易形成热死角、热短路现象。为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的一种多孔集热墙式太阳房，包括朝阳墙，其特征在于，朝阳墙外依次安装有多孔太 阳墙和玻璃墙，玻璃墙与多孔太阳墙之间形成第一暖风通道，多孔太阳墙与朝阳墙之间形
成第二暖风通道；朝阳墙下端设置有风机，玻璃墙上开有与第一暖风通道连通的空气流通□。作为优化，所述多孔太阳墙采用多孔陶瓷材料或多孔金属材料。作为优化，还设有回风管，其一端连通太阳房内，另一端穿过朝阳墙和多孔太阳墙 连通第一暖风通道。作为优化，在太阳房房顶安放有太阳能烟囱。作为优化，所述玻璃墙上端安放有遮雨板。作为优化，在所述第一暖风通道内设有卷帘本发明与现有技术相比较有以下有益效果(1)太阳能利用效率更高，最外面的 玻璃墙不仅减少了多孔太阳墙的散热损失，同时还与多孔太阳墙共同组成了第一暖风通道，使空气被加热的时间更长，由于多孔太阳墙的多孔结构，所以其换热面积也远大于普通 平板结构的集热器，其换热效果也优于普通集热器，送入室内的空气温度也更高；(2)通过 控制风机转速控制空气流速，进而调整室内温度，这样就可以方便控制送入室内空气的温 度。( 新风量充足，本发明从室外引进清新的空气，而不是单纯的在室内和暖风通道之间 形成一个空气流通的闭合死循环；(4)在风机的作用下，冷热空气混合较好，温度场相对比 较均勻，有效防止了热死角和热短路现象。
图1是本发明结构示意图；图2是图1的局部放大图；图3是图1的I-I剖视图；图4是图1的II-II剖视图；图5是本发明实施例的室内外气温变化曲线示意图。
具体实施例方式下面结合附图与优选实施方式对本发明专利作进一步详细描述图1和2中，太阳房的朝阳侧由外向内依次设置有形状、尺寸相对应的玻璃墙4、多 孔太阳墙5和朝阳墙6。多孔太阳墙5选用多孔陶瓷或多孔金属材料(例如铝、不锈钢)， 并将多孔太阳墙5的朝阳侧设置为黑色，以增加对太阳辐射的吸收率，可通过在其表面涂 上黑色油漆或者黑色吸收层来实现。玻璃墙4与多孔太阳墙5之间形成第一暖风通道，多 孔太阳墙5与朝阳墙6之间形成第二暖风通道。玻璃墙4上开有与第一暖风通道连通的空 气流通口，朝阳墙下端设有风机7，风机的选型和数量可综合考虑太阳房室内9的大小及空 气通过第一暖风通道、多孔太阳墙5和第二暖风通道的阻力来确定。太阳房的采暖原理如下太阳光透过玻璃墙4，照射在多孔太阳墙5上，多孔太阳 墙5吸收了太阳辐射后，多孔太阳墙5的墙体温度升高，室外空气在风机7抽力的作用下， 由玻璃墙4上端的空气流通口进入第一暖风通道，与玻璃墙4和多孔太阳墙5换热，换热后 的热空气通过多孔太阳墙体进入第二暖风通道，继续与多孔太阳墙5和朝阳墙6换热，最后 被送入太阳房室内9。为了能够保证送入室内9空气的质量，可在风机7的前面或后面安装 相应的空气过滤网。通过控制风机7的转速控制空气流速，进而调整室内温度。当空气流速较大时，空 气在第一暖风通道、多孔太阳墙5和第二暖风通道中换热的时间很短，带走的热量较少，进 而送入室内空气的温度也就较低；当空气流速较小时，空气在第一暖风通道、多孔太阳墙5 和第二暖风通道中换热的时间较长，带走的热量较多，进而送入室内空气的温度也就较高。为了使室内空气的温升更高，温升速度更快，还可在太阳房室内9与第一暖风通 道间设置回风管2，可将其放在多孔太阳墙采暖房的上端。室内9的热空气通过回风管2进 入玻璃通道中被再加热一次，这样既使得室内空气温升更高了，又使室内空气温升速度变 快了。回风管2上可装阀门，根据需求，能够调节通过回风管的空气流量。还可在太阳房的屋顶设置太阳能烟囱8，作为风机7的辅助。太阳能烟囱8利用浮 升力原理，具体如下空气在太阳能烟囱8的通道时中加热，温度升高，密度降低，故热空气上升，形成一种向上抽力。可利用太阳能烟囱8这种抽力协助风机7，将室外空气通过空气 流通口、第一、第二暖风通道引入到室内9中，最后通过太阳能烟囱8引出室外。在太阳辐 射不强的情况下，为了减少室内热量散失，可以关闭太阳能烟囱8，以减少热空气的流出。如图1、3、4所示，还可在玻璃墙4朝阳一端的上方设置遮雨板1，这个虽然防止了 雨水等通过玻璃墙上端的空气流通口打湿多孔太阳墙5，但是对多孔太阳墙上端的采光性 却有影响，故可将多孔太阳墙5和朝阳墙6的上部分材料改成玻璃10，以增加室内光亮度。为了适应不同季节，可在第一暖风通道内设置卷帘3。冬季，需要采暖，则将卷帘3 收起来，使太阳光透过玻璃墙4，能够照射在多孔太阳墙5的墙体上；夏季，无需采暖，则将 卷帘3放下，同时关闭风机7和回风管2，防止室外热空气流入室内9。下面列举一个实施例太阳房坐北朝南，其外观尺寸为东西方向宽度为4米，南 北方向深度为3米，上下方向高度为2. 5米。多孔太阳墙5采用多孔陶瓷，其朝阳面喷涂有 黑色油漆。朝阳墙6采用钢化玻璃，以增加室内9的光亮度。其余墙体均采用彩板制作，彩板 内外为不锈钢板、中间是IOOmm厚的保温材料，具有保温效果好、强度高、易于安装等优点。 室内9与第一暖风通道中设置有8根回风管2。在朝阳墙6的下端设置有6个轴流风机7。 在风机停转多云天气的情况下，进行了多孔集热墙式太阳房的实验，当日最高气温16°C，最 低气温6°C。实验从7 30开始，到20 30结束，记录了室外气温和室内中心位置1. 5米高处 下的温度。图5为多孔太阳墙采暖房的实验结果，可以看出，室内最高温度可达27. 8°C，最 大温升达13. 8。C。实验结果表明多孔集热墙式太阳房的实际采暖效果不错。
权利要求
1.一种多孔集热墙式太阳房，包括朝阳墙，其特征在于，朝阳墙外依次安装有多孔太阳 墙和玻璃墙，玻璃墙与多孔太阳墙之间形成第一暖风通道，多孔太阳墙与朝阳墙之间形成 第二暖风通道；朝阳墙下端设置有风机，玻璃墙上开有与第一暖风通道连通的空气流通口。
2.根据权利要求1所述的多孔集热墙式太阳房，其特征在于，所述多孔太阳墙采用多 孔陶瓷材料或多孔金属材料。
3.根据权利要求1所述的多孔集热墙式太阳房，其特征在于，还设有回风管，其一端连 通太阳房室内，另一端穿过朝阳墙和多孔太阳墙连通第一暖风通道。
4.根据权利要求1或2或3所述的多孔集热墙式太阳房，其特征在于，在太阳房房顶安 放有太阳能烟囱。
5.根据权利要求1或2或3所述的多孔集热墙式太阳房，其特征在于，所述玻璃墙上端 安放有遮雨板。
6.根据权利要求1或2或3所述的多孔集热墙式太阳房，其特征在于，在所述第一暖风 通道内设有卷帘。
全文摘要
本发明公开了一种多孔集热墙式太阳房，朝阳侧从外向内依次安装有玻璃墙、多孔太阳墙和朝阳墙，玻璃墙与多孔太阳墙之间形成第一暖风通道，多孔太阳墙与朝阳墙之间形成第二暖风通道；朝阳墙下端设置有风机，玻璃墙上开有与第一暖风通道连通的空气流通口。本发明克服了现有技术的不足，太阳能利用率更高，新风量充足，太阳房中的温度场较为均匀，能够方便地对室内空气温度进行控制，适用于普通住宅房、仓库、医院、超市等建筑的采暖。
文档编号E04B2/00GK102102458SQ201010600878
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者刘伟, 刘志春, 杨昆, 杨金国, 欧阳莉, 江雯, 王一鸣, 范爱武 申请人:华中科技大学