CN102677809B - 高效调温太阳能热利用建筑幕墙构件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高效调温太阳能热利用建筑幕墙构件，该构件包括集热组件、保温组件以及在集热组件和保温组件之间形成的空气通道；集热组件包括外层玻璃和内层玻璃，外层玻璃和内层玻璃形成密闭的中空结构；保温组件包括红外热反射材料层、保温材料层和加强结构件，保温材料层设置在红外热反射材料层与加强结构件之间，空气通道设置在内层玻璃与红外热反射材料层之间。本发明将太阳能热利用及建筑幕墙相结合，使做为建筑材料的幕墙构件具备了太阳能集热功能，可通过对空气加热实现为建筑提供生活热水、为建筑保温、冬天供热、夏天制冷等多种功能，若与空气源热泵结合使用可有效解决空气源热泵在北方寒冷地区冬天结霜导致的能效比降低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种以空气为介质的高效调温太阳能热利用建筑幕墙构件，属于太阳能热利用和绿色建筑用功能性建筑材料技术领域。
背景技术
近年来我国建筑行业已成为与工业耗能、交通耗能并列的三大“耗能大户”之一。有数据显示，建筑耗能约占社会总耗能的30%，再加上建筑材料生产过程的消耗，在社会总耗能的占比则达到46%～47%。庞大的建筑能耗，已经成为我国国民经济的巨大负担。为降低建筑耗能，有诸多对太阳能热利用的尝试，例如太阳能热水器、太阳能集热供水等，但其都有一个共同点，即不能真正与建筑一体化，不能作为建筑本身的一个构件；达不到使建筑本身具备节能功能的目的。
发明内容
发明目的：本发明提供一种高效调温太阳能热利用建筑幕墙构件，其目的解决以往的建筑幕墙功能单一、能耗高的问题。
技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种高效调温太阳能热利用建筑幕墙构件，其特征在于：该构件包括集热组件、保温组件以及在集热组件和保温组件之间形成的空气通道；集热组件包括外层玻璃和内层玻璃，外层玻璃和内层玻璃形成密闭的中空结构；保温组件包括红外热反射材料层、保温材料层和加强结构件，保温材料层设置在红外热反射材料层与加强结构件之间，空气通道设置在内层玻璃与红外热反射材料层之间。
内层玻璃为钢化玻璃，在内层玻璃上镀有选择性吸收涂层的加热层；外层玻璃为钢化超白玻璃。
空气通道的下部和上部分别设置有空气进口和空气出口，在空气进口处设置有进气自动控制阀，在空气出口处设置有出气自动控制阀。
红外热反射材料层为具备热反射性能的材料层。
红外热反射材料层为铝板或者镀有低辐射涂层的材料板。
优点及效果：本发明提供一种高效调温太阳能热利用建筑幕墙构件，本发明将太阳能热利用及建筑幕墙相结合，使作为建筑材料的幕墙本体具备了太阳能集热功能，可为多种应用提供热能，例如通过空气源热泵实现建筑保温、冬天加热、夏天制冷等多种功能，并解决空气源热泵在北方地区结霜产生的效率低下的问题，其大大提高了能效比。另外，又因外部集热系统吸收太阳能量，可有效避免临近处环境温度升高。
本发明易制造、易安装、成本低、便于推广，本发明的幕墙构件可完全替代传统的幕墙构件，并兼具太阳能光热组件的功能，其可以为建筑提供热能以方便调温，同时还具备玻璃幕墙的时尚感，从而以低成本实现绿色建筑的理念。
附图说明：
图1表示本发明的结构示意图。
具体实施方式：下面结合附图对本发明做进一步的说明：
如图1所示，本发明提供一种高效调温太阳能热利用建筑幕墙构件，该构件包括集热组件和保温组件，在集热组件和保温组件之间形成空气通道；图1中的字母A代表集热组件，字母B代表空气通道，字母C代表保温组件。也就是说本发明的建筑幕墙构件整体为三明治式结构。
集热组件包括外层玻璃1和内层玻璃2，外层玻璃1和内层玻璃2形成密闭的中空结构；保温组件包括红外热反射材料层3、保温材料层4和加强结构件5，保温材料层4设置在红外热反射材料层3与加强结构件5之间，空气通道设置在内层玻璃2与红外热反射材料层3之间。集热组件对空气通道中流经的空气进行加热，保温组件中的红外热反射材料层3对空气通道中的热能进行反射，并加以额外的保温材料层4对空气通道的热能进行最大限度的保温并为墙内空间隔热。
内层玻璃2为钢化玻璃，在内层玻璃2上镀有选择性吸收涂层的加热层，外层玻璃1是钢化超白玻璃，即可保证强度也可增加阳光透过性。而整个集热组件在具有了高强度的同时，也具有提供热能的功能。另外，集热组件的中空结构还具有隔热、隔音的功能，这样使其能有效防止空气通道中的空气热能向外散失，同时，该集热组件还兼具收集热能的功能，从而起到保温、集能的双效作用。选择性吸收涂层可涂在内层玻璃2两面中的任意一面。
空气通道的下部和上部分别设置有空气进口6和空气出口8，在空气进口6处设置有进气自动控制阀7，在空气出口8处设置有出气自动控制阀9。进气自动控制阀7和出气自动控制阀9可根据需要控制开关或流量，形成开放式、封闭式或半开放/半封闭式通道，实现对空气通道内温度的调控。
也就是说，当进气自动控制阀7和出气自动控制阀9打开，上下空气流通时，空气通过空气进口6进入到空气通道，在空气通道内，空气被集热组件加热，且热量被集热组件及保温组件最大限度的保留在空气通道中；而空气通道中的被加热的空气也可以由空气出口8处导出并加以利用。
另外，除了通过控制进气自动控制阀7和出气自动控制阀9来实现控制温度的方式以外，还可以另配以引风机、温度传感器等外部装置控制空气流速，以实现调节所需空气温度的目的。
红外热反射材料层3为具备热反射性能的材料层，这样对于空气通道中的热量反射，该红外热反射材料层3可以很好的将其保留在空气通道中，而保温材料层4则加强了保温及隔热的效果，即可防止空气通道中热量的散失，也起到对室内隔热的作用。
红外热反射材料层3为铝板或者镀有低辐射涂层的材料板。具体的说热反射材料层3可采用各种热反射金属面板、低辐射涂层、热反射隔热涂料等，例如纯铝板、彩涂铝板、low-e低辐射玻璃等多种材料，从而与保温材料层4一起起到隔热、保温的作用，
另外，在施工时，保温组件也可以直接用墙体本身代替，起到保温、隔热的作用。
本发明的整个构件以加强结构件5加固，使其符合建筑材料墙体的强度要求。
本发明将太阳能热利用及建筑幕墙相结合，使做为建筑材料的幕墙构件具备了太阳能集热功能，可通过对空气加热实现为建筑提供生活热水、为建筑保温、冬天供热、夏天制冷等多种功能，若与空气源热泵结合使用可有效解决空气源热泵在北方寒冷地区冬天结霜导致的能效比降低的问题。
Claims (4)
1.一种高效调温太阳能热利用建筑幕墙构件，其特征在于：该构件包括集热组件、保温组件以及在集热组件和保温组件之间形成的空气通道；集热组件包括外层玻璃（1）和内层玻璃（2），外层玻璃（1）和内层玻璃（2）形成密闭的中空结构；保温组件包括红外热反射材料层（3）、保温材料层（4）和加强结构件（5），保温材料层（4）设置在红外热反射材料层（3）与加强结构件（5）之间，空气通道设置在内层玻璃（2）与红外热反射材料层（3）之间；
内层玻璃（2）为钢化玻璃，在内层玻璃（2）上镀有选择性吸收涂层的加热层；外层玻璃（1）为钢化超白玻璃。
2.根据权利要求1或2所述的高效调温太阳能热利用建筑幕墙构件，其特征在于：空气通道的下部和上部分别设置有空气进口（6）和空气出口（8），在空气进口（6）处设置有进气自动控制阀（7），在空气出口（8）处设置有出气自动控制阀（9）。
3.根据权利要求1所述的高效调温太阳能热利用建筑幕墙构件，其特征在于：红外热反射材料层（3）为具备热反射性能的材料层。
4.根据权利要求4所述的高效调温太阳能热利用建筑幕墙构件，其特征在于：红外热反射材料层（3）为铝板或者镀有低辐射涂层的材料板。
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