[实用新型]一种被动式太阳能建筑的空气集热和热水集热一体化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种被动式太阳能建筑的集热装置，具体是一种被动式太阳能建筑的空气集热和热水集热一体化系统。

背景技术

被动式太阳能建筑，是指通过建筑朝向的合理选择和周围环境的合理布置、内部空间和外部形体的巧妙处理以及建筑材料和结构、构造的恰当选择，使建筑物在冬季能集取、蓄存并分布太阳能，从而解决建筑物的采暖问题，同时夏季通过采取遮阳等措施又能遮蔽太阳辐射，及时地疏散室内热量，从而解决建筑物的降温问题，但存在的问题是太阳能资源未能得到合理利用。被动式太阳能建筑的传统集热方式有多种，包括直接受益式、集热蓄热式、对流环路等，但均为空气调节，热媒介单一，利用率不高。

太阳能热水器，是将太阳光能转化为热能的装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用需要。传统的太阳能热水器必须安装在屋顶上，仅依靠有限的屋顶面积不足以满足每家每户的需求，尤其用地紧张的城市基本均为中高层建筑，屋顶设备多，传统的热水器安装数量更是有限，而且影响建筑美观（越是高档住宅区越明显），还容易损坏屋顶防水层。此外，传统的太阳能热水器由于暴露在室外，容易被损坏并受冰冻、雷击、积尘等不良影响，需要定时维护保养。而现有的墙体嵌入式太阳能热水器，虽然能够利用墙体空间集热，在一定程度上可提高太阳能的利用率，但墙面构造复杂、多冷桥，不利于墙体节能，且仅为热水系统的利用，无空气调节功能，不能获得较好的室内热环境。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单、节能环保、成本低、使用寿命长的被动式太阳能建筑的空气集热和热水集热一体化系统，其兼具空气调节和热水集热功能，可实现对太阳能的高效利用，便于推广应用。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种被动式太阳能建筑的空气集热和热水集热一体化系统，包括安装于被动式太阳能建筑的外墙的空气集热机构和热水集热机构，所述的空气集热机构包括集热墙和第一玻璃窗，所述的集热墙与所述的外墙一体设置，所述的集热墙的外表面覆设有吸热层，所述的第一玻璃窗安装在所述的外墙的外侧，所述的第一玻璃窗正对所述的吸热层，所述的第一玻璃窗、外墙和集热墙围成空气腔，所述的外墙上设置有与所述的空气腔相通的朝向室内的出风口和回风口，所述的出风口位于所述的回风口的上方，所述的出风口和所述的回风口上分别安装有风阀；所述的热水集热机构包括太阳能真空管集热器、保温水箱和第二玻璃窗，所述的第二玻璃窗安装在所述的外墙的外侧，所述的第二玻璃窗和外墙围成安装腔，所述的太阳能真空管集热器和所述的保温水箱安装在所述的安装腔内，所述的太阳能真空管集热器位于所述的保温水箱的外侧，所述的保温水箱由所述的太阳能真空管集热器供热，所述的第二玻璃窗正对所述的太阳能真空管集热器，所述的外墙上安装有与所述的保温水箱相通的朝向室内的出水管和进水管，所述的出水管和所述的进水管分别与室内给水系统相通。

本实用新型被动式太阳能建筑的空气集热和热水集热一体化系统安装在有太阳光入射的外墙上。工作时，集热墙上的吸热层吸热，加热空气腔，安装在出风口和回风口上的风阀打开时，室内冷空气自回风口进入空气腔被加热，同时热空气自出风口流向室内，如此循环，向室内供热，实现室内空气集热和调节作用，完成被动式太阳能建筑的采暖；在实现空气集热功能的同时，开启热水集热机构，来自室内给水系统的冷水自进水管进入保温水箱，太阳能真空管集热器吸收太阳光热量并向保温水箱供热，保温水箱内的水被加热，加热后的热水可经出水管流入室内给水系统，实现热水集热功能，满足室内热水使用需要。冬季时节可以同时开启空气集热机构和热水集热机构，在不需要空气集热的夏季时节可以关闭回风口和出风口上的风阀，仅开启热水集热机构。本实用新型被动式太阳能建筑的空气集热和热水集热一体化系统结构简单、节能环保、成本低、使用寿命长，兼具空气调节和热水集热功能，可充分利用大面积的外墙面积，实现对太阳能的高效利用，便于推广应用。

作为优选，所述的吸热层为厚度100～300mm的无光黑色油漆层。

作为优选，所述的第一玻璃窗和所述的第二玻璃窗均为高透光玻璃窗。进一步地，所述的高透光玻璃窗为反射率1%、透光率90%、厚度8～15mm的高透光玻璃窗，以确保系统对太阳能的利用率。

作为优选，所述的空气腔和所述的安装腔相通，所述的第一玻璃窗和所述的第二玻璃窗一体设置，以使系统结构更紧凑，便于系统的安装和维护。

作为优选，所述的回风口的面积是所述的出风口的面积的1.2～1.8倍，以提高并保证出风效率，确保室内空气调节效果。