本实用新型涉及一种利用太阳能热的供暖系统技术，尤其涉及一种同时拥有采暖、供生活热水和通风功能的太阳能热风/热水集热器与太阳能烟囱集成装置。
背景技术：
太阳能作为开发研究最多、应用最广的可再生能源，被用来进行采暖、通风、制冷、供应热水和进行光电转换等，以满足人们生活的需要，是建筑节能的重要途径。太阳能热风集热器与太阳能热水集热器为主要的中、低温太阳能热利用方式，其中太阳能热风集热器主要用于冬季采暖，其拥有无需防冻、系统响应速度快等优点；太阳能热水集热器主要用于为建筑提供生活热水；太阳能烟囱是增强建筑通风的有效技术，其原理为利用太阳辐射，产生自然对流，从房间内部抽走空气，提高建筑舒适性和室内空气质量，一般适用于过渡季节。太阳能热风/热水集热器、太阳能烟囱与建筑一体化方式主要是以构件化的形式安装于建筑南墙墙面，而有限的建筑南墙可用面积限制了上述太阳能装置的使用以及集热功率，太阳能热风集热器与太阳能烟囱只能在特定季节使用的局限性也造成了建筑南墙可用面积的季节性浪费。如果将多种太阳能装置集成在一起，则既能实现太阳能的全年无间断利用，最大程度使用建筑南墙可用面积，又能减少太阳能设备的初投资。
技术实现要素：
通常太阳能热风/热水集热器、太阳能烟囱与建筑一体化，一般需要安装于建筑南墙墙面，但建筑南墙墙面可用面积有限。因此，本实用新型提出一种太阳能热风/热水集热器和太阳能烟囱的集成装置，该集成装置在冬季可用于热风采暖；在夏季可作为高效的太阳能热水集热器，为建筑提供生活热水；在过渡季可作为太阳能烟囱使用，增强建筑通风效果。实现了一套太阳能热利用集成装置对太阳能的全年无间断高效利用，充分使用了建筑南墙有限的可用面积，提高了建筑舒适性。
为了解决上述技术问题，本实用新型提出的一种太阳能热风/热水集热器与太阳能烟囱集成装置，包括透光材料的壳体，所述壳体的前部嵌装有v型槽热风/热水吸热体，所述v型槽热风/热水吸热体的上下两端分别设有热水流道上联箱和热水流道下联箱，所述壳体的剩余空间是热风流道，所述壳体的前壁的下部设有室内风口ⅰ，所述壳体的前壁的上部设有室内风口ⅱ，所述壳体的顶部设有室外风口，所述室内风口ⅰ处设有室内风口挡板ⅰ，所述室内风口ⅱ处设有室内风口挡板ⅱ，所述壳体内、位于所述室内风口ⅰ与室外风口之间设有模式转换挡板，通过控制所述模式转换挡板，形成以下几种情形之一：
1)模式转换挡板封闭所述室外风口，所述v型槽热风/热水吸热体吸收太阳辐射，建筑内的空气由室内风口ⅰ进入壳体内的空间与所述v型槽热风/热水吸热体换热升温，升温后的空气由室内风口ⅱ排入室内；
2)模式转换挡板封闭所述室外风口，同时，所述室内风口挡板ⅰ封闭所述室内风口ⅰ，所述室内风口挡板ⅱ封闭所述室内风口ⅱ，所述v型槽热风/热水吸热体吸收太阳辐射加热流道内的循环水，为建筑提供生活用热水；
3)模式转换挡板在所述室内风口ⅱ的下面将壳体内的空间分为上下两部分，其中，下部分是：所述室内风口挡板ⅰ封闭室内风口ⅰ，所述v型槽热风/热水吸热体吸收太阳辐射加热流道内的循环水，上部分是：建筑内的空气在该集成装置上方热压形成的自然对流作用下自室内风口ⅱ抽出并由室外风口排出室外；
4)模式转换挡板无封闭作用，所述室内风口挡板ⅱ封闭室内风口ⅱ，所述v型槽热风/热水吸热体吸收太阳辐射加热流道内的循环水，建筑内的空气在整个集成装置热压形成的自然对流作用下，由室内风口ⅰ抽出并由室外风口排出室外。
进一步讲，本实用新型所述的太阳能热风/热水集热器与太阳能烟囱集成装置，其中，所述室内风口ⅰ位于所述热水流道下联箱的下方，所述室内风口ⅱ位于所述热水流道上联箱的上方。
所述v型槽热风/热水吸热体包括前面的平板和后面的v型波浪板，由铝合金板挤压成型。所述v型槽热风/热水吸热体通过热水流道上联箱和热水流道下联箱与室内生活热水管路相连。所述v型槽热风/热水吸热体表面涂覆有选择性吸收涂层。
所述模式转换挡板、室内风口挡板ⅰ和室内风口挡板ⅱ的材质为聚碳酸酯板或铝板。
所述壳体的材质为玻璃；所述玻璃为聚碳酸酯板或超白钢化玻璃。
所述v型槽热风/热水吸热体的前壁上覆盖有保温层。所述保温层的材质为玻璃纤维。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)本实用新型将太阳能热风/热水集热器和太阳能烟囱集成在一套设备中，结构简单，易于与建筑结合。最大限度的利用了建筑南墙可用面积，一套设备实现了全年无间断的太阳能热利用。
2)本实用新型在冬季，可以将v型槽热风/热水吸热体1中的水排空，无需防冻。v型槽有利于通过多次反射提高太阳辐射吸收率。
3)本实用新型在过渡季，v型槽热风/热水吸热体1中的热水可以作为蓄热材料，在夜间无太阳辐射的情况下，仍然可以通过v型槽热风/热水吸热体1流道中的热水释放热量形成热压，实现通风功能。
附图说明
图1-1为本实用新型太阳能热风/热水集热器和太阳能烟囱集成装置的主视图；
图1-2是图1-1所示集成装置的侧视图；
图1-3是图1-1中a-a所示位置的剖面图；
图2-1为本实用新型集成装置在冬季的太阳能热风采暖功能示意图；
图2-2为本实用新型集成装置在夏季的太阳能热水集热器功能示意图；
图2-3为本实用新型集成装置在过渡季的太阳能热水集热器与太阳能烟囱弱通风耦合功能示意图；
图2-4为本实用新型集成装置在过渡季的太阳能热水集热器与太阳能烟囱强通风耦合功能示意图。
图中：
1-v型槽热风/热水吸热体21-热水流道上联箱22-热水流道下联箱
3-模式转换挡板4-室内风口ⅰ5-室内风口ⅱ
6-室外风口7-壳体8-保温层
92-室内风口挡板ⅰ91-室内风口挡板ⅱ10-热水流道
11-热风流道
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。
本实用新型提出的一种太阳能热风/热水集热器与太阳能烟囱集成装置，如图1-1、图1-2和图1-3所示，该集成装置包括透光材料的壳体7，所述壳体7的材质为玻璃，所述玻璃优选为聚碳酸酯板或超白钢化玻璃。所述壳体7的前部嵌装有v型槽热风/热水吸热体1，如图1-3所示，所述v型槽热风/热水吸热体1包括前面的平板和后面的v型波浪板，由铝合金板挤压成型，其中的吸热体(板)与热水流道10一体化，增大了换热效率。所述v型槽热风/热水吸热体1表面涂覆有选择性吸收涂层。所述v型槽热风/热水吸热体1的前壁上覆盖有保温层8，所述保温层8的材质为玻璃纤维。
所述v型槽热风/热水吸热体1的上下两端分别设有热水流道上联箱21和热水流道下联箱22，所述v型槽热风/热水吸热体1通过热水流道上联箱21和热水流道下联箱22与室内生活热水管路相连。
所述壳体7的剩余空间是热风流道11，所述壳体7的前壁的下部设有室内风口ⅰ4，所述室内风口ⅰ4位于所述热水流道下联箱22的下方，所述壳体7的前壁的上部设有室内风口ⅱ5，所述室内风口ⅱ5位于所述热水流道上联箱21的上方，所述壳体7的顶部设有室外风口6，所述室内风口ⅰ4处设有室内风口挡板ⅰ92，所述室内风口ⅱ5处设有室内风口挡板ⅱ91，所述壳体7内、位于所述室内风口ⅰ4与室外风口6之间设有模式转换挡板3。所述模式转换挡板3、室内风口挡板ⅰ92和室内风口挡板ⅱ91的材质为聚碳酸酯板或铝板。
本实用新型将太阳能热风/热水集热器和太阳能烟囱集成在一套设备中，与建筑南墙墙面有机结合，通过模式转换挡板3转换功能，满足不同季节建筑舒适性需求。
通过控制所述模式转换挡板3，形成以下几种情形之一：
冬季，所述模式转换挡板3将壳体在上部划分为两个空间，即在室外风口6和室内风口ⅱ5之间进行了隔断，如图2-1中的位置所示，所述模式转换挡板3封闭了所述室外风口6，所述v型槽热风/热水吸热体1吸收太阳辐射，该集成装置为太阳能热风采暖功能，建筑内的空气由室内风口ⅰ4进入集成装置的壳体空间，在集成装置内与所述v型槽热风/热水吸热体1换热升温，升温后的空气由室内风口ⅱ5排入室内；
夏季，所述模式转换挡板3将壳体在上部划分为两个空间，即在室外风口6和室内风口ⅱ5之间进行了隔断，如图2-2中的位置所示，所述模式转换挡板3封闭了室外风口6，所述v型槽热风/热水吸热体1吸收太阳辐射加热流道内的循环水，同时，所述室内风口挡板ⅰ92封闭所述室内风口ⅰ4，所述室内风口挡板ⅱ91封闭所述室内风口ⅱ5，集成装置为太阳能热水集热器功能，从而为建筑提供生活用热水。
过渡季(春季或秋季)，当建筑通风需求较弱，生活用热水需求较强时，模式转换挡板3在所述室内风口ⅱ5的下面将壳体7内的空间分为上下两部分，如图2-3所示，其中，下部分为太阳能热水集热器功能，所述v型槽热风/热水吸热体1吸收太阳辐射加热流道内的循环水，上部分为弱通风模式下的太阳能烟囱功能，所述室内风口挡板ⅰ92封闭室内风口ⅰ4，建筑内的空气在该集成装置上方热压形成的自然对流作用下，自室内风口ⅱ5抽出并由室外风口6排出室外。
过渡季(春季或秋季)，当建筑通风需求较强，生活用热水需求较弱时，如图2-4所示，所述模式转换挡板3无封闭作用，v型槽热风/热水吸热体1吸收太阳辐射加热流道内的循环水，所述室内风口挡板ⅱ91封闭室内风口ⅱ5，建筑内的空气在整个集成装置热压形成的自然对流作用下，由室内风口ⅰ4抽出并由室外风口6排出室外。
尽管上面结合附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本实用新型的保护之内。
1.一种太阳能热风/热水集热器与太阳能烟囱集成装置，包括透光材料的壳体(7)，其特征在于，所述壳体(7)的前部嵌装有v型槽热风/热水吸热体(1)，所述v型槽热风/热水吸热体(1)的上下两端分别设有热水流道上联箱(21)和热水流道下联箱(22)，所述壳体(7)的剩余空间是热风流道(11)，所述壳体(7)的前壁的下部设有室内风口ⅰ(4)，所述壳体(7)的前壁的上部设有室内风口ⅱ(5)，所述壳体(7)的顶部设有室外风口(6)，所述室内风口ⅰ(4)处设有室内风口挡板ⅰ(92)，所述室内风口ⅱ(5)处设有室内风口挡板ⅱ(91)，所述壳体(7)内、位于所述室内风口ⅰ(4)与室外风口(6)之间设有模式转换挡板(3)。
2.根据权利要求1所述的太阳能热风/热水集热器与太阳能烟囱集成装置，其特征在于，通过控制所述模式转换挡板(3)的位置，使得该集成装置具有以下几种情形之一：
1)模式转换挡板(3)封闭所述室外风口(6)，所述v型槽热风/热水吸热体(1)吸收太阳辐射，建筑内的空气由室内风口ⅰ(4)进入壳体(7)内的空间与所述v型槽热风/热水吸热体(1)换热升温，升温后的空气由室内风口ⅱ(5)排入室内；
2)模式转换挡板(3)封闭所述室外风口(6)，同时，所述室内风口挡板ⅰ(92)封闭所述室内风口ⅰ(4)，所述室内风口挡板ⅱ(91)封闭所述室内风口ⅱ(5)，所述v型槽热风/热水吸热体(1)吸收太阳辐射加热流道内的循环水，为建筑提供生活用热水；
3)模式转换挡板(3)在所述室内风口ⅱ(5)的下面将壳体(7)内的空间分为上下两部分，其中，下部分是：所述室内风口挡板ⅰ(92)封闭室内风口ⅰ(4)，所述v型槽热风/热水吸热体(1)吸收太阳辐射加热流道内的循环水，上部分是：建筑内的空气在该集成装置上方热压形成的自然对流作用下自室内风口ⅱ(5)抽出并由室外风口(6)排出室外；
4)模式转换挡板(3)无封闭作用，所述室内风口挡板ⅱ(91)封闭室内风口ⅱ(5)，所述v型槽热风/热水吸热体(1)吸收太阳辐射加热流道内的循环水，建筑内的空气在整个集成装置热压形成的自然对流作用下，由室内风口ⅰ(4)抽出并由室外风口(6)排出室外。
3.根据权利要求1所述的太阳能热风/热水集热器与太阳能烟囱集成装置，其特征在于，所述室内风口ⅰ(4)位于所述热水流道下联箱(22)的下方，所述室内风口ⅱ(5)位于所述热水流道上联箱(21)的上方。
4.根据权利要求1所述的太阳能热风/热水集热器与太阳能烟囱集成装置，其特征在于，所述v型槽热风/热水吸热体(1)包括前面的平板和后面的v型波浪板，由铝合金板挤压成型。
5.根据权利要求1所述的太阳能热风/热水集热器与太阳能烟囱集成装置，其特征在于，所述v型槽热风/热水吸热体(1)通过热水流道上联箱(21)和热水流道下联箱(22)与室内生活热水管路相连。
6.根据权利要求1所述的太阳能热风/热水集热器与太阳能烟囱集成装置，其特征在于，所述v型槽热风/热水吸热体(1)表面涂覆有选择性吸收涂层。
7.根据权利要求1所述的太阳能热风/热水集热器与太阳能烟囱集成装置，其特征在于，所述模式转换挡板(3)、室内风口挡板ⅰ(92)和室内风口挡板ⅱ(91)的材质为聚碳酸酯板或铝板。
8.根据权利要求1所述的太阳能热风/热水集热器与太阳能烟囱集成装置，其特征在于，所述壳体(7)的材质为玻璃。
9.根据权利要求8所述的太阳能热风/热水集热器与太阳能烟囱集成装置，其特征在于，所述玻璃为聚碳酸酯板或超白钢化玻璃。
10.根据权利要求1所述的太阳能热风/热水集热器与太阳能烟囱集成装置，其特征在于，所述v型槽热风/热水吸热体(1)的前壁上覆盖有保温层(8)，所述保温层(8)的材质为玻璃纤维。
技术总结