一种能全天候使用的太阳能烟囱通风系统的制作方法

本实用新型涉及节能建筑领域，特别是一种能全天候使用的太阳能烟囱通风系统。

背景技术：

随着能源危机和环境问题的加剧，各种新能源的研究应运而生。太阳能由于其清洁无污染和取用不尽的特点受到越来越多的关注。其中，太阳能烟囱作为一种被动的太阳能利用方式，由于不需要消耗电能和其他化石能源，成为太阳能利用领域的热点之一。

常见的太阳能烟囱由玻璃板、吸热层与隔热层组成。设备的原理是在建筑立面上安装完成后，利用透过玻璃板的太阳辐射加热烟囱通道内空气，使得太阳能烟囱进出风口处的空气形成温度差与热压差，从而驱动烟囱通道内空气的流动。太阳能烟囱应用在建筑设计中的形式方法多样，但归根到底目前的太阳能烟囱只有在太阳能辐射的作用下才能够使用；在阴霾下雨的天气以及夜间，太阳能烟囱都无法发挥作用。因此自然气候下太阳辐射的不稳定性必然导致太阳能烟囱运行的不稳定；夜间不能使用太阳能烟囱也使得其有较多时间被闲置。本实用新型提出一种全天候的太阳能烟囱通风系统，用以解决太阳辐射较低天气下太阳能烟囱不能满足室内通风量要求的问题。

目前，很多国家都正在研制光电膜，这是太阳能研究领域的一个重要方向。现在的研究水平可以制出的光电膜，对太阳辐射的吸热率在30％以上，而透明度则在70％以上的，能兼顾透明度和吸热率，如光敏感聚合物薄膜等。本实用新型使用光电膜将太阳辐射转化为所需电能，为太阳能烟囱顶部贯流风机的运行提供动力。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种既能利用太阳能和烟囱效应强化自然通风，又能利用光电膜和光电效应发电蓄电的全天候使用的太阳能烟囱通风系统。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现。

一种能全天候使用的太阳能烟囱通风系统，包括金属框架和漆黑铝板，所述金属框架上安装有Low-e玻璃，所述Low-e玻璃作为衬底贴有竖框，所述竖框外侧固定有光电膜，所述竖框间隔处安装有蓄电池，所述蓄电池与光电膜相连接，所述金属框架与漆黑铝板之间形成竖直空气腔，所述漆黑铝板内侧设有隔热板，所述竖直空气腔下部为室内进风口，所述竖直空气腔上部为出风口，所述出风口上部设有风帽和出风口支路，所述出风口支路连通到贯流风机，所述贯流风机由贯流风机室内控制器控制。

进一步的，所述光电膜为光敏感聚合物薄膜。

进一步的，所述光敏感聚合物薄膜的透过率不低于70％。

进一步的，所述光电膜和low-e玻璃的综合透过率不小于60％。

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：本实用新型利用光电膜将接受到的太阳辐射部分转化为电能并储存起来，在缺乏太阳辐射的时候利用这部分储存的电能使出风口顶端处贯流风机运行，通过机械抽风辅助太阳能烟囱的热压通风；透过光电膜的另一部分太阳辐射加热吸热板和空气通道内的空气，使其产生热压差，从而在竖向风道中形成上升气流，强化建筑自然通风。

本实用新型结合了主动与被动式的节能技术，可以使得太阳能烟囱在缺乏太阳辐射的条件下依然能够平稳运行，缓解了太阳能烟囱只能在太阳辐射显著条件下运行的困境。此外，光电膜、贯流风机的加入使得全天候太阳能烟囱运行时间大大增强，理想条件下能够在一天中任意需要太阳能烟囱强化自然通风的时段运行，而所有的强化通风的能量来源都是太阳能这一清洁能源。最后全天候太阳能烟囱在热压通风与机械通风的双重作用下，产生的通风量相比于传统的太阳能烟囱更加稳定，也更加可控，使得从而长期获得良好的节能效益更为方便可靠。

附图说明

图1为本实用新型的分解轴侧图。

图2为本实用新型的隔热层剖面图。

图中：1.光电膜，2.竖框，3.low-E玻璃，4.金属框架，5.漆黑铝板，6.蓄电池，7.贯流风机室内控制器，8.风帽，9.贯流风机，10.出风口支路，11.出风口，12.室内进风口，13.隔热板，14.墙体。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本实用新型作详细描述。

如图1所示，一种能全天候使用的太阳能烟囱通风系统，包括金属框架4和漆黑铝板5，所述金属框架4上安装有Low-E玻璃3，所述Low-E玻璃3作为衬底贴有竖框2，所述竖框2外侧固定有光电膜1，所述竖框2间隔处安装有蓄电池6，所述蓄电池6与光电膜1相连接，所述金属框架4与漆黑铝板5之间形成竖直空气腔，所述漆黑铝板5内侧设有隔热板13，所述竖直空气腔下部为室内进风口12，所述竖直空气腔上部为出风口11，所述出风口11上部设有风帽8和出风口支路10，所述出风口支路10连通到贯流风机9，所述贯流风机9由贯流风机室内控制器7控制。在太阳能烟囱通风系统无法正常工作的工况条件下开启贯流风机室内控制器7，通过机械拔风加强通风效果。

所述光电膜1为光敏感聚合物薄膜。

所述光敏感聚合物薄膜的透过率不低于70％。

所述光电膜1和low-E玻璃3的综合透过率不小于60％。

如图2所示，风帽8防止雨水和风倒灌进贯流风机9和出风口11，粉末涂层金属外壳TBC利用混凝土框架支撑，漆黑铝板5为蓄热材料，与室内装饰隔热TBC连接，光电膜1与Low-E玻璃3透光性好，光电膜1利用Low-E玻璃3衬底，贯流风机室内控制器7可根据立面隔热调整太阳能自然通风器隔热，抽风器开关可以控制贯流风机9。

本实用新型的工作原理是：

(1)利用太阳辐射使太阳能烟囱进出风口11处的空气产生热压差，此时烟囱内被加热的空气上升通过出风口11排出，室内空气从烟囱底部的进风口进入，形成空气流动后增加室内通风量、改善通风效果。

(2)利用光电膜1将太阳能转化为电能并储存下来，在太阳辐射强度较低的情况下，可以利用储存电能驱动贯流风机9，使太阳能烟囱系统平稳运行，保证太阳能烟囱系统的全天候使用。

运行方案：

(1)太阳辐射丰富，可以满足通风量要求时：

关闭贯流风机9开关，透过玻璃的太阳辐射加热烟囱通道的空气，另一部分太阳辐射被光电膜1吸收，转化为电能储存。此时太阳能烟囱产生的风量完全由烟囱效应产生的热压通风提供。

(2)有太阳辐射，但产生通风量较少时：

打开贯流风机9开关，调节贯流风机9开关档位。透过光电膜1与玻璃板的一部分太阳辐射能转化为烟囱通道内空气的热能，同时储存的电能转化为贯流风机9的动能，带来机械通风。此时太阳能烟囱产生的通风量由两部分组成：烟囱效应产生的热压通风与贯流风机9运行带来的机械通风。

(3)基本没有太阳能辐射时：

打开贯流风机9开关。由于此时没有太阳辐射，太阳能烟囱被动式的强化通风作用无法起效，只能通过机械通风得以实现。此时储存的电能为贯流风机9提供动力，贯流风机9的运行使得太阳能烟囱出风口支路10处形成负压，带动烟囱通道内空气自下而上流动起来。此时太阳能烟囱产生的通风量完全由贯流风机9运行产生的机械通风提供。