CN103528209A - 太阳能装置与建筑一体化 - Google Patents

Abstract

本发明涉及太阳能领域，也涉及建筑楼房，特别涉及太阳能装置与建筑一体化。在高层建筑的向南墙面上，可以在各层楼房的窗户以下，设计三至五米长的墙面，用于安装菲涅耳透镜，用于采集阳光热能，把采集的热能通过墙体与室内的储热装置中的热交换器组成工作系统回路。在室内安装储热装置，储热装置采用可逆化学反应铝硅合金做储热介质。在可逆化学反应铝硅合金外，加工真空保温的箱体。利用传热介质在菲涅耳透镜采光机构采集热能，经工作系统回路把采集的热能输送到储热装置中储热备用，为了把储热装置中储存的热能，用于人们各种需要的热源，能于各种使用热能的热交换件组成工作系统回路，把储热装置中的热能用于各种使用。

Description

太阳能装置与建筑一体化

技术领域：本发明涉及太阳能领域，也涉及建筑楼房，特别涉及太阳能装置与建筑一体化。

背景技术：目前太阳能使用真空管采光，是直接采用阳光热能，为热水器提共热能，太阳能热水器安装在房顶上。如果能把太阳能装置与建筑物一体化，有利于太阳能的发展，使家庭充分利用太阳能源，为人们利用。

发明内容：在高层建筑的向南墙面上，能设计三至五平方米，能安装菲涅耳透镜采光机构，在室内能设计一至二平方米地面安装储热装置，能解决家庭中使用热水，做饭，取暖，降温，等各种用途的热源。

解决技术方案：在高层建筑的向南墙面上，可以在各层楼房的窗户以下，设计三至五米长的墙面，用于安装菲涅耳透镜，用于采集阳光热能，菲涅耳透镜是由菲涅耳透镜1，安装支架2，玻璃真空管3，心管4，经组合后，成为采光机构。心管4，是与太阳交换热量的热交换件，采用玻璃真空管3对心管4保温，加工成U形集光管6，安装在安装支架上2。菲涅耳透镜是安装在安装支架的顶部，菲涅耳透镜是把阳光聚集成二条直线在焦点的U形集光管6上(图1)，根据需要，能加工成不同长度的安装支架(图3)，能大面积的采光。太阳能透镜采光机构安装在墙面5上(图1)采集阳光热能，把U形集光管6通过墙体与室内的储热装置中的热交换器组成工作系统回路(图4)。在室内安装储热装置，储热装置采用可逆化学反应铝硅合金做储热介质。加工的方法是在铸造模具中，先安装两种性能的热交换器，一种性能是把热交换器9与使用热能的热交换件组成工作系统回路，可以把储热装置中的热能使用于各种使用；一种性能是把热交换器8与U形集光管6组成工作系统回路(图4)，把U形集光管6采集的阳光热能储存在储热装置中备用。安装了两种性能的热交换器后，再在铸造模具内浇铸可逆化学反应铝硅合金7，使热交换器分布均匀的在可逆化学反应铝硅合金7中。作为储热介质7，一次浇铸的可逆化学反应铝硅合金7包括两种性能的热交换器为一组储热件，储热装置根据大小的需要，采用一组或多组的储热件组合为一件储热装置。在组合后的一件储热装置外，加工真空保温的箱体。真空保温的箱体分为内外层，形成夹层，先在储热装置外加工真空保温内层箱壁，在内层箱壁外安装加强网10，也就是在夹层内安装加强网10，增强内外两壁强度，使抽真空时，箱壁不会变形。再加工真空保温的箱体外壁，使夹层能密封，把夹层抽成真空，成为真空保温层。利用传热介质在U形集光管6采集热能，经工作系统回路把采集的热能输送到储热备用热交换器8，利用热交换器8与储热介质7交换热量，把热能储存在储热介质7中备用，传热介质再循环。为了把储热装置中储存的热能，用于人们各种需要的热源，能于各种使用热能的热交换件组成工作系统回路，在储热装置处的地面，开有通到各房间的暗槽，直到使用热能的热交换装置处。使使用热能的热交换装置，与储热装置组成工作系统回路。

由于室内安装了储热装置，有了热源，可以在各房间安装太阳能空调，取暖装置，在厨房安装太阳能热交换锅做饭，热水器水箱使用热水，把这些使用热能的热交换装置，通过地面开有的暗槽，利用真空保温的管道，与储热装置中的热交换器9组成工作系统回路，利用螺旋工作泵推动传热介质在工作系统回路中循环，把储热装置中储存备用的热能输送到各种使用热能热交换装置中使用，利用使用热能的热交换装置为人们服务。具体的安装方法是在储热装置使用储存备用热能的热交换器9的出口串联一个螺旋工作泵11，在螺旋工作泵11的出口串联一个能量分配阀12，在能量分配阀12的出口分别串联太阳能热交换锅13，热水器水箱14，太阳能空调15，取暖装置16。热交换锅13的出口，水箱14的出口，太阳能空调15的出口，取暖装置16的出口与储热装置中使用热能的热交换器9进口并联。工作方式为，工作系统回路中的传热介质，经螺旋工作泵11的推动，先进入能量分配阀12，经能量分配阀12分配传热介质进入使用热能的热交换装置，传热介质在热交换装置中交换热量后，各种使用热能的热交换装置，交换热量后的传热介质都返回储热装置中与使用热能的热交换器9再循环，成为多条回路的工作系统回路。

采用多组的储热件组合为一件储热装置。在储热装置中有多个使用热能的热交换器9，可以把一个热交换器9的出口与螺旋工作泵11串联，螺旋工作泵11与一件使用热能的热交换装置串联，使用热能的热交换装置与热交换器9进口串联，成为一条工作系统回路。如果热交换装置是热交换锅为了使用方便，可以安装两个或多个热交换锅，利用温度调节开关14调节温度或关闭不使用的热交换锅(图8)。

有益效果：在高层建筑中不利于安装太阳能热水器，菲涅耳透镜采光机构，可以安装在向南的墙面上采集阳光热能，只要建筑物有三至五平方米向南的墙面，能安装三至五平方米的菲涅耳透采光机构，可以解决家庭热能源，菲涅耳透镜采光机构，不需要太阳跟踪机构，工作时不用人工管理，室内采用可逆化学反应铝硅合金储热，体积小，占用空间少，热能储存量大。建筑中的地面留下暗槽，安装工作系统连接管容易，与建筑一体，可使每家每户都能使用太阳能装置，便于太阳能的推展与利用。节约大量的天然能源。

附图说明：

图1，是菲涅耳透镜采光机构安装在墙面上视图。

图2，是菲涅耳透镜采光机构安装在地面上，或房顶上，或平台上的视图。

图3，是菲涅耳透镜采光机构可安装成不同长度视图。

图4，是U形集光管采集的热能与热交换器交换热量储存备用视图。

图5，是储热装置主视图。

图6，是图5的俯视图。

图7，是使用热能的热交换器与使用热能的热交换装置组成的多回路的工作系统回路。

图8，是使用热能的热交换器与热交换锅组成的一条回路的工作系统回路。

图中的1菲涅耳透镜。2安装支架。3玻璃真空管。4心管。5墙面。6U形集光管。7可逆化学反应铝硅合金。8储热备用的热交换器。9使用热能的热交换器。10加强网。11螺旋工作泵。12能量分配阀。13热交换锅。14热水器水箱。15太阳能空调。16取暖装置。

Claims (1)

1.太阳能装置与建筑一体化，包括采光，储热其特征在于：在高层建筑的向南墙面上，可以在各层楼房的窗户以下，设计三至五长的墙面，用于安装菲涅耳透镜，用于采集阳光热能，菲涅耳透镜是由菲涅耳透镜(1)，安装支架(2)，玻璃真空管(3)，心管(4)，经组合后，成为采光机构，心管(4)，是与太阳交换热量的热交换件，采用玻璃真空管(3)对心管(4)保温，加工成U形集光管(6)，安装在安装支架上(2)，菲涅耳透镜是安装在安装支架的顶部，菲涅耳透镜是把阳光聚集成二条直线在焦点的U形集光管(6)上(图1)，根据需要，能加工成不同长度的安装支架(图3)，能大面积的采光，太阳能透镜采光机构安装在墙面(5)上(图1)采集阳光热能，把U形集光管(6)通过墙体与室内的储热装置中的热交换器组成工作系统回路(图4)，在室内安装储热装置，储热装置采用可逆化学反应铝硅合金做储热介质，加工的方法是在铸造模具中，先安装两种性能的热交换器，一种性能是把热交换器(9)与使用热能的热交换件组成工作系统回路，可以把储热装置中的热能使用于各种使用；一种性能是把热交换器(8)与U形集光管(6)组成工作系统回路(图4)，把U形集光管(6)采集的阳光热能储存在储热装置中备用，安装了两种性能的热交换器后，再在铸造模具内浇铸可逆化学反应铝硅合金(7)，使热交换器分布均匀的在可逆化学反应铝硅合金(7)中，作为储热介质(7)，一次浇铸的可逆化学反应铝硅合金(7)包括两种性能的热交换器为一组储热件，储热装置根据大小的需要，采用一组或多组的储热件组合为一件储热装置，在组合后的一件储热装置外，加工真空保温的箱体，真空保温的箱体分为内外层，形成夹层，先在储热装置外加工真空保温内层箱壁，在内层箱壁外安装加强网(10)，也就是在夹层内安装加强网(10)，增强内外两壁强度，使抽真空时，箱壁不会变形，再加工真空保温的箱体外壁，使夹层能密封，把夹层抽成真空，成为真空保温层，利用传热介质在U形集光管(6)采集热能，经工作系统回路把采集的热能输送到储热备用热交换器(8)，利用热交换器(8)与储热介质(7)交换热量，把热能储存在储热介质(7)中备用，传热介质再循环，为了把储热装置中储存的热能，用于人们各种需要的热源，能于各种使用热能的热交换件组成工作系统回路，在储热装置处的地面，开有通到各房间的暗槽，直到使用热能的热交换装置处，使使用热能的热交换装置，与储热装置组成工作系统回路。

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