CN205403040U - 一种自动捕风型太阳能烟囱系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动捕风型太阳能烟囱系统，包括太阳能烟囱、房间、地道，所述太阳能烟囱出风口与文丘里管相连接，文丘里管上方固定设置诱导风板，文丘里管中间水平段与太阳能烟囱的连接采用轴承轮毂活动连接，所述文丘里管是由两段渐缩管道与一段水平管道组成的两端大中间小的管道；文丘里管在诱导风板的作用下能始终与主导风向平行，从而增大进入文丘里管的空气量，从而使文丘里管中间段的低压更加稳定，利用文丘里管道中间低压力段增强太阳能烟囱抽吸房间内空气的能力，而房间内空气被抽吸后相对于室外呈负压状态，室内外压差促使被地道冷却后的新风进入室内，从而实现在无需机械动力的情况下，达到良好的自然通风降温效果的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种被动式建筑领域，特别是涉及一种利用太阳能烟囱强化通风的系统。
背景技术
我国建筑能耗约占社会商品能源总消费量的25%，其中建筑空调系统能耗约占建筑能耗的50%，空调系统的节能已经成为国家能源战略的重要组成。自然通风是降低空调能耗的一种有效方式，常规开窗通风在炎热的夏季不满满足人们的热舒适需求，利用被动式建筑强化自然通风的方式能提高通风效果。
太阳能烟囱是一种利用热压强化建筑自然通风的方法，其原理是太阳辐射被烟囱表面蓄热材料吸收，加热通道内的空气，使之产生内外密度差，完成热压到风压的转换，驱动通道内空气向上流动。夏季时室内空气由太阳能烟囱下部进入，被吸收太阳辐射的蓄热材料加热后，温度升高、密度降低的空气从上部出口排出至室外，以此达到通风效果。文丘里效应表现在受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比，而由伯努利定律可知流速的增大伴随流体压力的降低，从在缩小段产生抽吸作用。蓄存在土壤中的地热能地下2.5-3m以下的土壤温度保持恒定，年平均温度约在16℃左右，地下土壤是天然的冷热源。
单一的太阳能烟囱来实现热压通风，其烟囱效应的强度主要受室内外温差以及室内外压差的影响，其通风能力不强，通风效果不稳定，而外加机械通风设备会造成结构复杂、运行成本增加的问题。
CN102758733A曾公开过一种用于烟囱类抽风设备的气道装置，其在烟囱顶端出口设置一个横向的文丘里管以提高对烟囱的抽吸效果，能够一定程度上提高通风效率。但该装置没有考虑怎样更好地促进气流循环以及没考虑气流随风向变化造成对抽吸效果的影响，故通风效果仍然有限，有待进一步提高。
发明内容
有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是：怎样提供一种抽吸效果更好，提高了通风效率的自动捕风型太阳能烟囱。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了以下的技术方案。
一种自动捕风型太阳能烟囱系统，包括竖向连通设置在房间顶部的太阳能烟囱，所述太阳能烟囱顶部出风口与一个水平设置的文丘里管中部的小直径位置连通设置，其特征在于：文丘里管上方固定设置诱导风板，诱导风板沿文丘里管轴线方向延伸并向上设置，文丘里管中间小直径位置与太阳能烟囱顶部出风口的连接采用轴承轮毂可水平旋转地活动连接。
这样，本系统使用时，考虑了风向的不稳定因素，文丘里管道上增加诱导风板，使文丘里管进风口随时都与主导风向平行，增大文丘里管进风量，使文丘里管中间段低压维持相对稳定。解决了太阳能烟囱通风能力不强，通风效果不稳定的问题，达到了在无机械外力条件下的良好的自然通风降温效果。
作为优化，所述文丘里管是由两段渐缩管道与一段中间位置的水平管道组成的两端大中间小的管道。这样可以更好地提高吸风效果以及更好地方便轴承轮毂的设置。
作为优化，所述太阳能烟囱竖直安装于屋顶靠左侧墙处。更加方便安装。
作为优化，还包括地道，地道一端为进风口，地道另一端为送风口且位于房间右侧墙上部并与房间相通。这样实现风力循环，地道进风在地底下冷却后进入房间，提高空气循环流动效果和降温效果。
作为优化，所述地道的进风口位于高出地面1m处。能够更好地避免动物或雨水等其他物体进入地道。
作为优化，所述地道主体部分埋设于地面下3m处的土壤中。能够更好地提高地道降温效果。
作为优化，所述太阳能烟囱外侧贴附设置有集热板。能够提高烟囱内温度，提高烟囱蒸腾抽吸作用。
作为优化，所述屋顶设置有隔热板。能够对房间更好地隔热降温。
所述地道风进风口设置有风帽。可以更好地遮蔽，避免动物或雨水等其他物体进入地道。
本实用新型的有益效果在于：太阳能烟囱内的空气受热上升，使室内空气排出；文丘里管在诱导风板的作用下能始终与主导风向平行，从而增大进入文丘里管的空气流量，从使文丘里管中间段的低压更加稳定，而房间内空气被抽吸后相对于室外呈负压状态，室内外压差促使被地道冷却后的新风进入室内，从而在无需机械动力的情况下，达到稳定良好的自然通风降温效果。
综上所述，本实用新型结构简单，施工方便，成本低廉，且具有抽吸效果更好，通风效率高，房间降温效果好的优点。
附图说明
图1为本实用新型系统示意图；图中箭头表示空气流动方向。
图2为图1中文丘里管部分的局部放大图。
图3为图1中单独文丘里管的轴测图。
其中：1-文丘里管；2-轴承轮毂；3-诱导风板；4-太阳能烟囱顶部出风口；5-太阳能烟囱；6-屋顶；7-隔热板；8-送风口；9-地道；10-土壤；11-进风口；12-地面；13-房间；14-风帽。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图1-3所示，本优选实施例的自动捕风型太阳能烟囱系统，包括竖向连通设置在房间13顶部的太阳能烟囱5，所述太阳能烟囱顶部出风口4与一个水平设置的文丘里管1中部的小直径位置连通设置，其特点在于：文丘里管上方固定设置诱导风板3，诱导风板3沿文丘里管轴线方向延伸并向上设置，文丘里管1中间小直径位置与太阳能烟囱5顶部出风口的连接采用轴承轮毂2可水平旋转地活动连接。
如图3所示，所述文丘里管1是由两段渐缩管道与一段中间位置的水平管道组成的两端大中间小的管道。当风向与诱导风板3存在夹角时，由于力矩的作用，诱导风板3最终会与风向趋于平行，由于文丘里管1和诱导风板3固定连接，因此文丘里管1进风口也与风向趋于相同使更多的风量进入文丘里管1，以维持文丘里管1中间段的低压力。
本优选实施例中，所述太阳能烟囱5竖直安装于屋顶6靠左侧墙处，与房间13相通。
本优选实施例中，还包括地道9，所述地道一端为进风口，地道另一端为送风口8且位于右侧墙上部，与房间13相通。因为地道风的送风口8出来的空气温度较低，冷空气密度较大，为了达到良好的气流组织，采用上送方式。
本优选实施例中，所述地道的进风口11高出地面1m处。地道风的进风口11高于地面可以防止杂质进入地道，影响地道内风的空气品质。
本优选实施例中，所述地道水平部分埋设于地面下3m处的土壤10中。地道水平部分埋设于地面下3m处可利用四季温度基本处于恒定的土壤的冷热量对新风进行预处理，3m处属于良好的技术经济比范围。
本优选实施例中，所述太阳能烟囱5外侧贴附设置有集热板，集热板可以吸收太阳的热量，加强太阳能烟囱5内空气流动的效果。
本优选实施例中，所述屋顶6设置有隔热板7，隔热板7使室内能更好隔绝室外高温空气，达到隔热的目的。
本优选实施例中，所述地道的进风口11设置有风帽14，风帽14便于阻挡雨水和树叶进入地道9，污染地道9内空气。
上述系统使用时，太阳能烟囱的集热板吸收太阳的热量，加热太阳能烟囱里面的空气，空气受热密度变小，由此向上流动，使室内空气排出；文丘里管在诱导风板的作用下能始终与主导风向平行，从而增大进入文丘里管的空气量，从使文丘里管中间段的低压更加稳定，利用文丘里管道中间低压段进一步对太阳能烟囱内的空气抽吸；而房间内空气被抽吸后相对于室外呈负压状态，室内外压差促使被地道冷却后的新风进入室内，从而达到稳定良好的自然通风降温效果的目的。
Claims (9)
1.一种自动捕风型太阳能烟囱系统，包括竖向连通设置在房间顶部的太阳能烟囱，所述太阳能烟囱顶部出风口与一个水平设置的文丘里管中部的小直径位置连通设置，其特征在于：文丘里管上方固定设置诱导风板，诱导风板沿文丘里管轴线方向延伸并向上设置，文丘里管中间小直径位置与太阳能烟囱顶部出风口的连接采用轴承轮毂可水平旋转地活动连接。
2.如权利要求1所述的自动捕风型太阳能烟囱系统，其特征在于：所述文丘里管是由两段渐缩管道与一段中间位置的水平管道组成的两端大中间小的管道。
3.如权利要求1所述的自动捕风型太阳能烟囱系统，其特征在于：所述太阳能烟囱竖直安装于屋顶靠左侧墙处。
4.如权利要求1所述的自动捕风型太阳能烟囱系统，其特征在于：还包括地道，地道一端为进风口，地道另一端为送风口且位于房间右侧墙上部并与房间相通。
5.如权利要求4所述的自动捕风型太阳能烟囱系统，其特征在于：所述地道的进风口位于高出地面1m处。
6.如权利要求4所述的自动捕风型太阳能烟囱系统，其特征在于：所述地道主体部分埋设于地面下3m处的土壤中。
7.如权利要求1所述的自动捕风型太阳能烟囱系统，其特征在于：所述太阳能烟囱外侧贴附设置有集热板。
8.如权利要求1所述的自动捕风型太阳能烟囱系统，其特征在于：所述屋顶设置有隔热板。
9.如权利要求4所述的自动捕风型太阳能烟囱系统，其特征在于：所述地道风的进风口设置有风帽。
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