CN100417874C - 太阳能集热幕墙 - Google Patents

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太阳能集热幕墙。它涉及一种幕墙，尤其是一种具有太阳能集热功能的幕墙。本发明将一排集热管依次插入固定在建筑物上的插槽内，各集热管间以玻璃胶粘住，最终形成幕墙。集热管由透明材料制成，分为内管和外管，管口有管盖封住，内外管间为真空腔，内管中为吸热腔，其截面可以是等腰三角形或等腰梯形或Z字形，或是长方形，由两排长方形交错排列形成；插槽可采用聚四氟乙烯等保温材料，插槽底部有一根总水管与空调用水箱接通，并别有分水管与每个集热管的吸热腔相通，总水管通过分水管将带明矾的有色水通入吸热腔内吸收太阳热量。本发明充分利用了投射到建筑物上的太阳能，减少了室内空气调节的能源消耗，具有结构简单、工艺方便、节能环保的特点。

Description

太阳能集热幕墙
一、技术领域
本发明涉及一种幕墙，尤其是一种具有太阳能集热功能的幕墙。
二、背景技术
太阳能是一种清洁能源，它的利用越来越受到人们的重视。如何在建筑物上更好地实现太阳能的应用，也是大家关心研究的课题。现在有较多大楼由于美观和光线需要采用幕墙结构，其使夏天室内温度较高，用于空气调节的能源消耗比一般建筑物大得多。
三、发明内容
本发明的目的是要解决上述问题，提供一种具有太阳能集热功能的幕墙。其充分利用了投射到建筑物上的太阳能，减少了室内空气调节的能源消耗，具有结构简单、工艺方便、节能环保的特点。
本发明太阳能集热幕墙，它的目的是这样实现的：将一排集热管依次插入固定在建筑物上的插槽内，各集热管之间以玻璃胶粘住，最终形成幕墙。集热管由透明材料制成，分为内管和外管，管口有管盖封住，内外管间为真空腔，内管中为吸热腔；插槽可采用聚四氟乙烯等保温材料，插槽底部有总水管与空调用水箱接通，并有分水管与每个集热管的吸热腔相通，总水管通过分水管将带明矾的有色水通入吸热腔内，例如在夏天可以放黑水，冬天则放透明水以利于室内的冬暖夏凉。
集热管的截面可以是等腰三角形或等腰梯形或Z字形，且等腰三角形的内管内壁底边长大于外管外壁底边长的一半；等腰梯形的内管内壁下底边长大于外管外壁两底边长之和的一半，以更多的吸收太阳能。集热管的截面也可以是长方形，由两排长方形内外交错排列形成幕墙。
上述吸热腔内可以放置一根铜管，各集热管的铜管以半圆弯头连接，铜管进口端通过一个S弯头与自来水管连接，S弯头上有一个空气单向阀，出口端通往用户家中。吸热腔内仍放入有色水，这样有色水的吸热量通过铜管传递到铜管内的自来水中，将水加热，此水可供生活用热水。
本发明的有益效果是：1)做成幕墙上后，管内的有色水可以根据不同季节调节颜色深浅，控制进入室内的太阳辐射热量，以利于室内的冬暖夏凉，减少对室内空气调节的能量消耗，同时提高水温用于空调制冷，有色水中的明矾可阻止细菌在水中繁殖；2)集热管可以在工厂进行批量生产，再到现场安装，其实施工艺方便；3)集热管的截面为等腰三角形或等腰梯形，使各集热管间的缝隙不会将太阳辐射热从此进入，直射过来的太阳光都会经过吸热腔被吸收。4)集热管的截面为Z字形，或为长方形用两排交错排列，使从任何方向过来的太阳光都会经过吸热腔被吸收。
四、附图说明
图1是本发明太阳能集热幕墙截面为等腰三角形的主视图；
图2是图1中的A-A剖视图；
图3是本发明太阳能集热幕墙截面为等腰梯形的主视图；
图4是图3中的B-B剖视图；
图5是本发明太阳能集热幕墙截面为Z字形的示意图；
图6是本发明太阳能集热幕墙截面为长方形用两排交错排列的示意图；
图7是本发明使用铜管的集热管幕墙结构示意图；
图8是图7中节点I的放大图。
对各幅附图中的标号说明如下：
1-总水管；2-插槽；3-分水管；4-集热管；4a-管盖；4b-外管；4c-真空腔；4d-内管；4e-吸热腔；5-铜管；6-半圆弯头；7-S弯头；8-充气单向阀；9-阀套。
图2中A：等腰三角形的内管内壁底边长的一半；
B：等腰三角形的外管外壁底边长的一半；
图4中C：等腰梯形的内管内壁下底边长的一半；
D：等腰梯形的外管外壁两底边长之和的一半。
五、具体实施方式
实施例1本实施例太阳能集热幕墙，其结构可从图1和图2中看到，先将插槽2固定在建筑物上，然后将集热管4的两端一个个插入插槽2内，各集热管4间以玻璃胶粘住，以堵住集热管外壁间的空隙，最终可以形成具有集热作用的幕墙。
集热管4由透明材料制成，分为内管4d和外管4b，管口有管盖4a封住，内外管间为真空腔4c，内管中为吸热腔4e；集热管的截面采用等腰三角形，最边上的两个采用直角梯形的形式；等腰三角形的内管内壁底边长大于等于外管外壁底边长的一半，即如图2所示的尺寸中，可表示为2A≥B，这样，直射过来的太阳光就能都经过吸热腔4e，而不会透过真空腔4c进入室内。
插槽2可采用聚四氟乙烯等保温材料，插槽2底部有一根总水管1与空调用水箱(图中未画出)接通，并有分水管3与每个集热管的吸热腔4e相通。总水管1通过分水管3将带明矾的有色水通入吸热腔4e内。
白天，太阳光通过外管4b和真空腔4c照射到吸热腔4e内，内部的有色水吸收太阳能后温度升高，通过分水管3和总水管1将热量传到用于空调制冷的水箱内达到集热的目的，而由于真空腔4c的作用吸收的太阳能很少再进入室内，这样也减少了室内的空调制冷量。吸热腔4e中在夏天可以放黑水，冬天则放透明水以利于室内的冬暖夏凉和对进入室内光线强弱的控制。
实施例2本实施例太阳能集热幕墙，其结构可从图3和图4中看到，它与实施例1不同的是：集热管的截面采用等腰梯形，最边上的两个采用直角梯形的形式。等腰梯形的内管内壁下底边长大于等于外管外壁两底边长之和的一半，即如图4所示的尺寸中，2C≥D。这样，直射过来的太阳光就能都经过吸热腔4e，而不会透过真空腔4c进入室内。
实施例3本实施例太阳能集热幕墙，其结构可从图5中看到，它与实施例1和2不同的是：集热管的截面采用Z字形，这样，从任何方向过来的太阳光，包括斜射和直射，都会通过吸热腔4e，而不会透过真空腔4c进入室内。
实施例4本实施例太阳能集热幕墙，其结构可从图6中看到，它与实施例1、2和3不同的是：集热管的截面是长方形，由内外两排长方形集热管交错排列形成幕墙。这样，直射过来的太阳光通过外排集热管间的间隙后，会进入内排集热管的吸热腔，由此可更高效全面地吸收各个方向而来的太阳能。
实施例5本实施例太阳能集热幕墙，其结构可从图7中看到，它与实施例1、2、3和4不同的是：在吸热腔4e内放置一根铜管5，各集热管的铜管以半圆弯头6连接，铜管5进口端通过一个S弯头7与自来水管连接，S弯头上有一个阀套9，内部装一个充气单向阀8，出口端通往用户家中。
吸热腔4e内仍放入有色水，这样有色水的吸热量通过铜管5传递到铜管内的自来水中，将水加热，此水可供生活用热水。本实施例中通过充气单向阀在S弯头7内打入一段空气，如图8所示，使自来水管内的水与进入幕墙的水不直接接触，使加热不对自来水管内发生作用而是对进入用户家中的水加热。由于水压的作用，此段空气不影响水进入集热管的铜管5内。

Claims (6)

1. 一种太阳能集热幕墙，其特征是：将由透明材料制成的一排集热管(4)依次插入固定在建筑物上的插槽(2)内，各集热管(4)间以玻璃胶粘住，最终形成幕墙；所述集热管(4)分为内管(4d)和外管(4b)，管口有管盖(4a)封住，内外管间为真空腔(4c)，内管(4d)中为吸热腔(4e)；所述插槽(2)采用聚四氟乙烯保温材料，插槽(2)底部有一根总水管(1)与空调用水箱接通，并有分水管(3)与每个集热管的吸热腔(4e)相通，总水管(1)通过分水管(3)将带明矾的有色水通入吸热腔(4e)内。
2. 根据权利要求1所述的太阳能集热幕墙，其特征是：所述集热管(4)截面为等腰三角形，等腰三角形的内管内壁底边长大于等于外管外壁底边长的一半，即2A≥B。
3. 根据权利要求1所述的太阳能集热幕墙，其特征是：集热管(4)截面为等腰梯形，等腰梯形的内管内壁下底边长大于等于外管外壁两底边长之和的一半，即2C≥D。
4. 根据权利要求1所述的太阳能集热幕墙，其特征是：集热管(4)截面为Z字形。
5. 根据权利要求1所述的太阳能集热幕墙，其特征是：集热管(4)截面为长方形，由两排长方形集热管内外交错排列。
6. 根据权利要求1、2、3、4或5所述的太阳能集热幕墙，其特征是：所述集热管(4)的吸热腔(4e)内放置一根铜管(5)，各集热管的铜管以半圆弯头(6)连接，铜管(5)进口端通过一个S弯头(7)与自来水管连接，S弯头(7)上有一个阀套(9)，内部装一个充气单向阀(8)，出口端通往用户家中；吸热腔(4e)内仍放入有色水。
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Assignee: Zhejiang Kuka Technics Sofa Manufacturing Co., Ltd.

Assignor: Wang Baogen

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