CN102296879A - 太阳能板复合建筑及其建筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种太阳能板复合建筑及其建筑方法。太阳能板复合建筑，包括朝向为南的阳台，还包括太阳能板：所述的太阳能板嵌入阳台外壁面；或者在阳台上开设有安装窗，太阳能板固定在该安装窗内。其建筑方法包括以下步骤：建筑楼体和阳台；将太阳能板安装在阳台上。本发明太阳能板复合建筑及其建筑方法，能够有效满足所有住户热水需求，有效控制建筑成本，符合建筑一体化要求，其热水供应设备坚固耐用、使用寿命更长。

Description

太阳能板复合建筑及其建筑方法

技术领域

本发明涉及房屋建筑领域，特别是涉及一种太阳能板复合建筑及其建筑方法。

背景技术

太阳能作为清洁能源已经被广泛应用于各个领域，特别是太阳能集热设备的应用已经日益普及。现有的太阳能集热设备以玻璃真空管及铜铝复合平板为代表，多置于建筑房顶，以达到集热效果。但是，目前建筑多向高层发展，在楼顶面积有限的情况下，难以满足顶层以下住户的热水需求。因此，近年来又出现了外挂式太阳能集热设备，其是将铜铝复合太阳能集热系统通过金属框架固定在阳台栏板侧壁，实现太阳能的收集。在外挂式太阳能集热设备中，铜铝复合太阳能集热板造价高，金属框架易腐蚀、寿命短，不能抵抗较强的风力，并且会影响建筑的整体美观，不符合建筑一体化的要求，因此，限制了太阳能集热设备的应用的和进一步推广。

由此可见，上述现有的太阳能板与建筑的结合结构和结合方式，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种能够有效满足所有住户热水需求，有效控制建筑成本，符合建筑一体化要求，其热水供应设备坚固耐用、使用寿命更长的新的太阳能板复合建筑及其建筑方法，是当前业界的重要研发方向之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种太阳能板复合建筑，使其能够有效满足所有住户的热水需求，且热水供应设备坚固耐用、使用寿命更长，从而克服现有的太阳能板与建筑结合结构的不足。

为解决上述技术问题，本发明一种太阳能板复合建筑，其包括朝向为南的阳台，还包括太阳能板：所述的太阳能板嵌入阳台外壁面；或者在阳台上开设有安装窗，太阳能板固定在该安装窗内。

作为本发明的一种改进，所述的太阳能板为黑瓷复合陶瓷太阳能板。

所述的太阳能板通过预制栏板与阳台固定连接。

所述的预制栏板为混凝土矩形框体，通过外壁面的预埋铁与阳台固定连接，并通过内壁面的预埋螺母固定太阳能板。

所述的太阳能板为两块。

所述的太阳能板外侧还固定有钢化玻璃。

所述的钢化玻璃与太阳能板之间固定有橡胶限位块。

所述的太阳能板固定在阳台的安装窗内，并在太阳能板内侧固定有保温层和水泥石膏板。

本发明要解决的技术问题是提供一种太阳能板复合建筑的建筑方法，使其能够有效控制建筑成本，符合建筑一体化要求，从而克服现有的太阳能板与建筑结合方式的不足。

为解决上述技术问题，本发明上述太阳能板复合建筑的建筑方法，包括以下步骤：建筑楼体和阳台；将太阳能板安装在阳台上。

作为本发明的一种改进，所述的将太阳能板安装在阳台上，具体包括：在阳台上开设安装窗；在安装窗内安装预制栏板；安装钢化玻璃；将橡胶限位块安装在太阳能板上；将太阳能板安装在钢化玻璃内侧；在太阳能板四角安装限位角钢；在太阳能板内侧安装保温层和水泥石膏板；安装循环系统、集热系统和控制系统。

采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：

1、实现了太阳能与建筑一体化，将太阳能利用设施与建筑有机结合，既消除了太阳能对建筑物形象的影响，又避免了重复投资，降低了成本；

2、以混凝土预制构件作为受力构件，按照黑瓷复合陶瓷太阳板集热需求制作安装完成后再将黑瓷复合陶瓷太阳板、循环系统、集热系统和控制系统分别安装在建筑相应部位，实现向建筑自动高效提供热水目的，太阳能设施的安装成本更低、寿命更长、更利于环保；

3、由于采用了与建筑一体化的设计，因此能够在阳台室内对太阳能集热设施进行维修保养，设施的抗风能力也完全符合国家建筑标准；

4、达到了高层及超高层每家每户使用太阳能热水的需要，解决了高层和超高层楼顶面积铺设太阳能集热板面积不足的缺陷，使陶瓷太阳能板进入千家万户，更可适用于多种形式的建筑物，扩大了太阳能的应用范围，利于太阳能技术的普及，也利于节能减排目标的推进。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明太阳能板复合建筑的太阳能板与阳台复合结构示意图。

图2是本发明太阳能板复合建筑的阳台剖面结构示意图。

图3是本发明太阳能板复合建筑的预制栏板结构示意图。

图4是图3的仰视示意图。

具体实施方式

请参阅图1、图2所示，本发明太阳能板复合建筑，包括朝向为南的阳台10，并在阳台10上复合固定有太阳能板4。

其中，太阳能板4优选为黑瓷复合陶瓷太阳能板，每两块黑瓷复合陶瓷太阳能板为一个集热单元，以实现不同尺寸阳台的需求。

选用黑瓷复合陶瓷太阳能板的理由分析如下。

一吨玻璃真空管的硼硅玻璃或制造铜管板式太阳能集热器的金属材料，成本数千元至数万元，材料成为制品还需要经过复杂的加工过程。一吨陶瓷制品如一吨低装饰要求的陶瓷墙地砖通常成本通常数百元，每平方米出厂价十几元，一吨钢板4000元，一吨铜材60000元。陶瓷材料成本低廉是由于材料来源广泛，一般就地取材，运费低，蕴藏量大，价格低，多数陶瓷原料每吨到厂家价50-120元；基本不需要选矿富集；成型后一次烧结，挤为制品；烧结时有所收缩，但不改变形状，烧结后无加工过程；烧结温度低时间短，一般薄壁陶瓷制品在辊道窑高温段中烧结温度约为1200℃，历时几分钟至十几分钟。而硼硅玻璃或铜制品仅原材料售价上千元甚至上万元，如目前铁矿石每吨售价1220元，氧化硼每吨售价20000元。玻璃的熔制或金属材料的冶炼，通常温度1500-1650℃，历时数小时，原材料须经过熔化、流动、均化、反应、澄清等过程，一般来说，温度每提高100C，能耗增加1倍，同时设备和耐火材料的价格消耗也成倍提高，电解的能耗更远大于冶炼。所以普通陶瓷烧结与玻璃的熔制或金属材料的冶炼、电解有本质区别，能耗与成本均相差几倍至几十倍。

金属材料是人类对自然物质进行还原反应的产物，自然界要在短时间内将其氧化；有机材料是人类对自然物质进行结构重组的产物，自然界要在短时间内将其老化和分解；陶瓷原料是花岗岩风化后的微粒，人类将其重新成型烧结成为比花岗岩更为致密，强度更高的陶瓷，瓷器与自然界和谐，瓷器诞生一千多年，人类尚不知道瓷器的寿命；与此相类似的混凝土诞生100多年，目前测定早期混凝土的强度还在不断增加，人类也不知道混凝土的寿命。

陶瓷太阳能板采用全新的材料、结构、制造工艺，是在瓷质大通道式薄壁扁盒结构素坯上覆盖黑瓷素坯层，经1200℃一次烧结成为基体是普通陶瓷，表面是立体网状黑瓷阳光吸收层的中空复合陶瓷制品，立体网状黑瓷层表面孔隙率达到90％以上，阳光进入小孔后难以逃逸，具有较高的集热效率。

由此可见，黑瓷复合陶瓷太阳能板具有瓷器通性，强度大、硬度高、热稳定性好、不腐蚀、不老化、不退色、无毒、无害、无放射性、吸水率＜0.5％、阳光吸收比0.93、阳光吸收比不随使用时间衰减、可具有与建筑物相同的使用寿命。配合大通道、直通式扁盒结构，流体在通道内受到的阻力小、流速快、板面温度分布均匀、不易结垢，同时具有了成本低、寿命长、热效率高的优点。

可按照建筑设计图纸和黑瓷复合陶瓷太阳能板安装连接要求，预制栏板1，并通过预制栏板1将太阳能板4固定在阳台10上。请配合参阅图3、图4所示，预制栏板1优选为如图所示的混凝土矩形框体，通过其外壁面的预埋铁11与阳台10固定连接，并通过内壁面的预埋螺母12固定太阳能板4，此外，还可在预制栏板1的内壁面设置一安装槽13，以便于钢化玻璃2的安装和固定。

可在太阳能板4外侧固定钢化玻璃2，并在钢化玻璃2与太阳能板4之间设置橡胶限位块3，以进一步增强建筑整体的美观性，并有效防止外界对太阳能板4的损害。

太阳能板4的安装方式，可采用嵌入阳台10外壁面，或安装在阳台10开设的安装窗内，并在太阳能板4内侧固定保温层6和水泥石膏板7，其中保温层可选用挤塑聚苯泡沫板、酚醛树脂泡沫板、聚氨酯泡沫板等。

以太阳能板安装在阳台安装窗内为例，上述太阳能板复合建筑的具体建筑步骤为：建筑楼体和阳台；在阳台上开设安装窗；在安装窗内安装预制栏板1；安装钢化玻璃2；将橡胶限位块3安装在太阳能板4上；将太阳能板4安装在钢化玻璃2内侧；在太阳能板四角安装限位角钢5；在太阳能板4内侧安装保温层6和水泥石膏板7；室内装饰完毕后安装循环系统、集热系统、控制系统等配套系统。

本发明通过黑瓷复合陶瓷太阳能板与混凝土预制构件综合配套技术，把陶瓷太阳能集热板嵌入房屋的阳台中，真正的实现了陶瓷太阳能板与建筑一体化的构想，而且达到了太阳能板与建筑同寿命的目的，并符合有关建筑阳台的相关建筑规范，利用阳台日照日长的特点，能很好的吸收太阳量，并使转化为解决每家每户需求的生活热水。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种太阳能板复合建筑，其包括朝向为南的阳台，其特征在于还包括太阳能板：

所述的太阳能板嵌入阳台外壁面；或者

在阳台上开设有安装窗，太阳能板固定在该安装窗内。

2.根据权利要求1所述的太阳能板复合建筑及其建筑方法，其特征在于所述的太阳能板为黑瓷复合陶瓷太阳能板。

3.根据权利要求1所述的太阳能板复合建筑及其建筑方法，其特征在于所述的太阳能板通过预制栏板与阳台固定连接。

4.根据权利要求3所述的太阳能板复合建筑及其建筑方法，其特征在于所述的预制栏板为混凝土矩形框体，通过外壁面的预埋铁与阳台固定连接，并通过内壁面的预埋螺母固定太阳能板。

5.根据权利要求1所述的太阳能板复合建筑及其建筑方法，其特征在于所述的太阳能板为两块。

6.根据权利要求1所述的太阳能板复合建筑及其建筑方法，其特征在于所述的太阳能板外侧还固定有钢化玻璃。

7.根据权利要求6所述的太阳能板复合建筑及其建筑方法，其特征在于所述的钢化玻璃与太阳能板之间固定有橡胶限位块。

8.根据权利要求1所述的太阳能板复合建筑及其建筑方法，其特征在于所述的太阳能板固定在阳台的安装窗内，并在太阳能板内侧固定有保温层和水泥石膏板。

9.一种权利要求1-8中任一项所述的太阳能板复合建筑的建筑方法，其特征在于包括以下步骤：

建筑楼体和阳台；

将太阳能板安装在阳台上。

10.根据权利要求9所述的太阳能板复合建筑及其建筑方法，其特征在于所述的将太阳能板安装在阳台上，具体包括：

在阳台上开设安装窗；

在安装窗内安装预制栏板；

安装钢化玻璃；

将橡胶限位块安装在太阳能板上；

将太阳能板安装在钢化玻璃内侧；

在太阳能板四角安装限位角钢；

在太阳能板内侧安装保温层和水泥石膏板；

安装循环系统、集热系统和控制系统。

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