太陽能蓄熱房屋建築通風排氣管道的製作方法
2023-11-10 09:40:32 2
本發明涉及房屋建築技術領域，具體說是一種利用太陽能蓄熱來加強自然通風換氣的房屋建築通風排氣管道。
背景技術：
房屋內，特別是封閉的室內，典型的如衛生間、糞便貯存室等需要通風排氣管道進行換氣或通風排除異味的地方，採用傳統的通風排氣管道，排氣效果依賴於自然或人工風力，當無風的時候，室內異味就不易排出。全方位負壓風帽雖不受風向影響，也可避免雨雪落入，但是當外界無風時，其抽吸能力將大大減弱，造成衛生間或糞便貯存室內的異味不能順利排出，通風換氣效果差。即使採用熱壓通風，傳統的通風排氣管，在日落後就無產生通風的熱壓存在，因此使用效果不佳。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是針對上述問題，提供一種太陽能蓄熱房屋建築通風排氣管道，解決室內通風不依賴自然風、不依賴電力、且在夜間同樣可以實現通風換氣的目的。
所述太陽能蓄熱房屋建築通風排氣管道，用於排出建築內異味，排氣管道附於建築外牆或固定於建築外牆的外側，管道的排氣腔頂端在建築頂層開放，其他開放端設於建築內需要通風換氣房間；，其特徵在於：所述的排氣管道至少嵌套設有兩層，外層管道為可透過陽光的透光管，內層管道為排氣管，透光管與排氣管之間設有蓄熱材料腔，蓄熱材料腔的厚度不大於15cm，內設有蓄熱材料。
一種蓄熱材料設置實施例為，所述蓄熱材料為有機相變蓄熱材料，所述蓄熱材料腔內的有機相變蓄熱材料的初始填充量佔蓄熱材料腔容積的50％～75％。
另一種蓄熱材料設置實施例為，所述蓄熱材料為複合相變蓄熱材料，所述蓄熱材料腔內的複合相變蓄熱材料的初始填充量佔蓄熱材料腔容積的70％～85％。
又一種蓄熱材料設置實施例為，所述蓄熱材料內置於蓄熱膠囊中，若為有機相變蓄熱材料則佔蓄熱膠囊容積的50％～75％，為複合相變蓄熱材料則佔蓄熱膠囊容積的70％～85％，蓄熱膠囊置於蓄熱材料腔內。
蓄熱膠囊的布設方式之一為，所述蓄熱膠囊與排氣管的外側面粘接。
蓄熱膠囊的布設方式之二為，所述排氣管的外側面布設有膠囊卡槽，膠囊卡槽正好可嵌入蓄熱膠囊。
進一步地，所述蓄熱膠囊的中部為柱形的筒狀，蓄熱膠囊的中軸線與排氣管的中軸線夾角為0°～90°。
更進一步地，蓄熱膠囊的中軸線與排氣管的中軸線夾角為45°～90°。
優選地，所述排氣管為黑色或排氣管的外側壁覆設有黑色的吸熱膜層。
優選地，所述透光管外側面或內側面局部外凸排布，形成凸透鏡分布。
本發明作為建築通風管道，不依賴動力裝置和自然風力，利用太陽能加熱管內氣體產生自然上升的氣流實現通風換氣的作用，且可將白天所收集的太陽能蓄積到夜晚，在晚間仍然可以在管道內產生通風排氣的氣流。
使用蓄熱膠囊蓄熱熱量分布均勻，熱效率更高，可以針對性地進行維護和更換蓄熱材料。將排氣管的外側面設置為膠囊卡槽使得蓄熱膠囊的安裝方便快速，蓄熱膠囊的分布均勻整齊。
附圖說明
圖1是本發明縱截面實施例一示意圖，
圖2是本發明縱截面實施例二示意圖，
圖3是排氣管橫截面結構實施例一示意圖，
圖4是排氣管橫截面結構實施例二示意圖。
圖中：1—膠囊卡槽，2—蓄熱材料腔，3—透光管，4—排氣管，5—吸熱膜層，6—排氣腔。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明，下述的實施例可以相互交叉使用，其中的部分或全部特徵可同時用於一個實施例中。
如圖1、2中所示太陽能蓄熱房屋建築通風排氣管道，用於排出建築內異味，排氣管道附於建築外牆或固定於建築外牆的外側，管道的排氣腔6頂端在建築頂層開放，其他開放端設於建築內、衛生間或糞便處理間。
常見的使用為將排氣管道固定於建築外側，可被陽光直射的位置，排氣腔頂端開放，排氣管上方可設置負壓風帽，防止雨水和自然風倒灌。多處分支或針對性地開口於衛生間內，或開口於糞便處理間內。
所述的排氣管道至少嵌套設有兩層，外層管道為可透過陽光的透光管3，內層管道為排氣管4，透光管3與排氣管4之間設有蓄熱材料腔2，蓄熱材料腔2內設蓄熱材料。如果排氣管4與透光管3同軸，則蓄熱材料腔2的厚度一致，為3～15cm；如果排氣管偏於透光管的內側設置，將蓄熱材料腔2偏置於陽光可照射的外側，則蓄熱材料腔2的外側厚度為3～15cm。
排氣管採用黑色管材，或外層塗刷黑色吸熱塗料，或者外覆黑色吸熱膜層5。
蓄熱材料本身具有熱脹冷縮的性質，因此蓄熱材料不能直接填滿在蓄熱材料腔2內。蓄熱材料採用相變材料，根據具體相變材料的種類可以選擇相變溫度在40℃～80℃之間的材料，常用的相變材料有有機相變材料和符合相變材料。
所述蓄熱材料為有機相變蓄熱材料時，所述蓄熱材料腔2內的有機相變蓄熱材料的初始填充量佔蓄熱材料腔容積的50％～75％。有機相變蓄熱材料可以選石蠟、脂肪酸類(月桂酸)、高密度聚乙烯、多元醇等一種或多種。
所述蓄熱材料為複合相變蓄熱材料時，所述蓄熱材料腔2內的複合相變蓄熱材料的初始填充量佔蓄熱材料腔容積的70％～85％。複合相變蓄熱材料可選膨脹石墨、膨潤土等的一種或混用。
又一種蓄熱材料設置實施例為，所述蓄熱材料內置於蓄熱膠囊中，若為有機相變蓄熱材料則佔蓄熱膠囊容積的50％～75％，為複合相變蓄熱材料則佔蓄熱膠囊容積的70％～85％，蓄熱膠囊置於蓄熱材料腔2內。
設置填充佔比的下限，是為了儘量增加吸收的熱量，填充佔比的上限，則是為了確保蓄熱材料放熱過程中(由液態變為固態)由於體積膨脹而不至破壞排氣管道或膠囊。
蓄熱膠囊的布設方式之一為，所述蓄熱膠囊與排氣管4的外側面粘接。每個蓄熱膠囊的一端被固定，另外一端朝上或朝下，膠囊中心線與排氣管道軸線的夾角在0°～90°之間。為了儘可能多的排布蓄熱膠囊在內層排氣管道的外壁面，此夾角在45°～90°之間為宜。這種固定方式可以儘可能的讓蓄熱膠囊吸收太陽照射的熱量。
蓄熱膠囊的布設方式之二為，所述排氣管4的外側面布設有膠囊卡槽1，膠囊卡槽1正好可嵌入蓄熱膠囊。所述蓄熱膠囊的中部為柱形的筒狀，蓄熱膠囊的中軸線與排氣管的中軸線夾角為0°～90°。為了儘可能多的排布蓄熱膠囊在內層排氣管道的外壁面，設置此夾角在45°～90°之間。
在製作內層排氣管的時候，按照蓄熱膠囊的直徑寬度，可把內層排氣管道的截面6、8、10、12、14、16、18、20等分，等分的數量按照膠囊直徑、長度與內層排氣管道的直徑、通風量要求等參數確定，如圖3，膠囊凹槽可正好嵌入蓄熱膠囊。這種方式通過改變內層排氣管的外形設計，既便於固定蓄熱膠囊，又能使蓄熱膠囊在放熱時對排氣管道內的空氣加熱效率提高。使用蓄熱膠囊蓄熱熱量分布均勻，熱效率更高，可以針對性地進行維護和更換蓄熱材料。
如圖4，所述透光管3外側面或內側面局部外凸排布，形成凸透鏡分布。由於透光管的直徑大於排氣管，凸透鏡將更大面積的陽光集中在較小面積的排氣管外的蓄熱材料上，增加了熱能收集效率。
本發明作為建築通風管道，不依賴動力裝置和自然風力，利用太陽能加熱管內氣體產生自然上升的氣流即可實現通風換氣的作用，且可將白天所收集的太陽能蓄積到夜晚，在晚間仍然可以在管道內產生通風排氣的氣流，安置在衛生間和糞便儲存室的排氣管道不僅確保了衛生間、糞便貯存室的通風換氣、排除異味，而且實現了節能，具有廣泛的用途。