CN103134203B - 用于建筑的透光降温设备 - Google Patents

Abstract

一种将玻璃透明水箱呈条状垂直布置于高层建筑受光面的结构系统，透明的玻璃水箱由于允许阳光射入，会加热水的温度，这些热水会向上，流到非透明且具有隔热功能的保温水箱部位，到了晚上，自动断开热水区和冷水区，使得建筑可以在不耗电的情况下得到温水；此外透明玻璃水箱本身作为非承重结构大大改善了室内的照明，使得光线穿过水和玻璃后形成一种独特的室内视觉效果。

Description

用于建筑的透光降温设备

(一)技术领域

本发明属于建筑节能、建筑设备工程工程领域。

(二)背景技术

高层建筑大量的建造提高了城市的容积率，能耗上升对电力供应提出挑战，即使是节能技术日益发达的今天，能耗需求依然处于上升阶段。对于高层建筑，能耗最大的一个环节是建筑降温，当前普遍的设计是利用太阳能等可再生能源，或者使用节能电器。这些节能手段取得了显著的效果，然而对于高层建筑的能源供应还是大量依赖于城市电网。

另一方面，太阳能热水的使用情况也越来越普及，这是一种利用热水向上浮的原理使得顶部的储水罐聚集了大量被太阳晒热水，而由于做了双层箱体设计又把热量大大的锁定在立面，不会向外释放。采用这个原理，如果将其放大为整个建筑的水箱并巧妙的加以布设，通过水流吸热的原理将建筑中的热量往顶部带，存到一定的高度加以热源的利用，可以改善不开洞环境下的室内降温，并为建筑提供了大量热水。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种建筑用透光降温设备，力求从建筑其它领域为突破口，进一步谋求良好的降温节能设计，争取做到节能累加来缓和当前日益增加的能耗需求，大大改善高层建筑的节能措施。

【要解决的问题】

本专利要解决的问题是如何大面积的保证阳光的热辐射和建筑热量传导到水中而又能保证温度热量的不流失，此外是建筑通风不会受到此类系统的干扰。由于城市水网埋在地下，透光水箱只是巧妙的利用了大地温度比较恒定的原理，将水沿着建筑外侧往上传输，由于热水不断向上，就对室内形成了一个温度循环的过程，等聚集到一定的程度就会变成热水，供应居民使用。

【技术方案】

为实现上述目的，本发明提供一种用于建筑的透光降温设备，包括玻璃水箱、保温水箱、隔空层、锥形隔温结构、隔热层、防水层、进水管、出水管，其中该设备置于建筑的向阳面，位于设备底部的进水管连接玻璃水箱，用于向透光的玻璃水箱供水，玻璃水箱上方设置保温水箱，玻璃水箱与保温水箱之间设置锥形隔温结构，其中锥形隔温结构包括聚热区和过滤层，玻璃水箱内部具有加速水体吸热、并减少玻璃水箱的水压的隔空层，保温水箱连接出水管，出水管将保温水箱里的温水输出供建筑内人员使用，在玻璃水箱、保温水箱和建筑间分别布置防水层，保证建筑湿度的稳定性，在玻璃水箱和保温水箱靠近室外一侧设置隔热层。

【有益效果】

本专利的特点是整合了太阳能热水与室内降温技术，并且还增加了建筑的采光量。保证了整个高层建筑系统的节能性，通过以透光水箱体来代替局部的非承重墙体，也可以大大增强建筑立面的艺术性，产生新的室内效果。

具体地说，本发明的优点如下：

1.改善了室内的热循环，通过水来实现热导温。

2.改善了室内的采光度，增加了室内光线，为室内提供足够的采光。

3.利用太阳能吸热，将热水集中于顶部的保温水箱，为住户提供热水。

4.给室内装饰和建筑立面形成独特的玻璃艺术美。

(四)附图说明

图1为透光降温设备在建筑中的正视图

图2为透光降温设备在建筑中的剖面图

图3为透光降温设备的剖面图

(五)具体实施方式

要实现透光降温与水箱发热一体化，首先要保证此类水箱能布置在建筑的受光面，在阳光的辐射下足够热量的水向上浮动被收集到顶部的隔热水箱，在这个流动的过程中是不断的把热向上排，而将冷聚集在原处，所以玻璃水箱在靠近室内的这一侧是不做隔热处理。

此外要进行合理的锥形隔温处理，在玻璃水箱外靠近室外要进行隔热层的设立，由于体积较大，此类系统不适合做真空处理，根据需要可以注入惰性气体来避免水的温度受到外界气温的直接影响。在玻璃水箱内部要做适当的隔空层，因为整体的水系统无法充分将吸收的热量排入顶部的保温水箱，隔空层一方面起到加速水体吸热的效果，另一方面减少玻璃水箱的水压。

对于保温水箱和玻璃水箱之间，要做锥形隔温开关，因为此系统不同于太阳能热水器，因此到了晚上会存在放热现象，因此在夜间进行隔温控制，可以避免顶部热水冷却。

具体实施步骤：

1.在建筑向阳面选定合理的部位，一般选在在窗户旁边，连接好给水管

2.在给水管旁边布置好透光的玻璃水箱，内部水由给水管进行补充

3.顶上布置保温水箱，并设置隔温结构，保证晚上的水不会向外传送热量

4.在水箱和室外结构处做隔热处理，保证建筑良好的隔温环境

5.在水箱和建筑间布置良好的防水层，保证建筑湿度的稳定性。

6.对保温水箱用水管连接，使得上面的温水可以随时随地方便室内人员的使用。

本技术采用了类似太阳能热水器的原理，同时又巧妙的运用水流可以带走容器表面温度的原理，对建筑进行多方位的运用。

首先水是一种透明体，允许光线穿过，这样就使得室内采光不局限于窗洞，大大改善了室内的采光性能；

其次，水箱内部的水温度不同，水温高的情况下，热水就会自动向上浮动，从而在水箱顶部形成热水区，通过阳光中的热辐射，可以使得用户获得免费的热水；

再次，水温在水箱中也吸收水箱的表面温度，由于玻璃水箱部位靠近室内没有设置隔热层，如果水将热量往上聚集，等于是不断的保持这室内温度和玻璃水箱中水的温度一致，而玻璃水箱在下面，属于冷水区，所以对于建筑降温有显著效果。

巧妙的利用水温进行室内温度的调节是改善节能的关键，如果受到季节影响，可以将水箱中的水放掉，三层空心结构也可以降低热传导，为建筑降温提供了新的创意。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的一个可行性实施例的具体说明，但是该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更，例如，等变化的等效性实施例，均应包含于本案的专利范围之内。

Claims (2)

1.一种用于建筑的透光降温设备，包括玻璃水箱、保温水箱、隔空层、锥形隔温结构、隔热层、防水层、进水管、出水管，其中该设备置于建筑的向阳面，位于设备底部的进水管连接玻璃水箱，用于向透光的玻璃水箱供水，玻璃水箱上方设置保温水箱，玻璃水箱与保温水箱之间设置锥形隔温结构，其中锥形隔温结构包括聚热区和过滤层，玻璃水箱内部具有加速水体吸热、并减少玻璃水箱的水压的隔空层，保温水箱连接出水管，出水管将保温水箱里的温水输出供建筑内人员使用，在玻璃水箱、保温水箱和建筑间分别布置防水层，保证建筑湿度的稳定性，在玻璃水箱和保温水箱靠近室外一侧设置隔热层，隔热层内部充入惰性气体，以避免水温受到外界气温的直接影响。

2.一种采用权利要求1所述的透光降温设备对建筑进行透光降温处理的方法，包括：

1)在建筑向阳面的窗户旁边，连接好进水管；

2)在进水管旁边布置好透光的玻璃水箱，内部水由进水管进行补充；

3)顶上布置保温水箱，并设置锥形隔温结构，保证晚上的水不会向外传送热量；

4)在玻璃水箱和保温水箱靠近室外一侧做隔热处理，设置隔热层，保证建筑良好的隔温环境；

5)在玻璃水箱、保温水箱和建筑间分别布置防水层，保证建筑湿度的稳定性；

6)对保温水箱用出水管连接，使得上面的温水可以随时随地方便室内人员的使用；

7)季节变化时，将玻璃水箱和保温水箱中的水放掉，由隔热层、玻璃水箱构成的三层空心结构可降低热传导。