CN104975668A - 具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙，包括沿远离建筑物的墙体的外表面的方向依次设置的太阳能集热器和由透光材质制成的幕墙板，太阳能集热器包括吸热膜和吸热结构，吸热膜与建筑物的墙体的外表面围成密闭的空气流通通道，吸热膜的顶部设有第一通风装置，建筑物的墙体上部开通风口并安装空气循环装置，建筑物的墙体的底部设有通风口并安装第二通风装置。本发明的有益效果为：在幕墙中整合了太阳能空气及热水器功能，并解决太阳能集热器必须在工厂加工这一问题，起到美化建筑的作用，并且实现传统太阳能集热器的空气及热水功能，并且此幕墙可以在夏季给建筑做到降温，冬季给建筑提供采暖及新风预热。

Description

具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙

技术领域

本发明涉及一种幕墙，具体涉及一种具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙。

背景技术

传统的幕墙起到装饰作用，其是通过固定到地基或建筑物上的连接件固定的。另，冬季需要对建筑物内供暖，夏季需要对建筑物内供冷，因此需要供暖系统和供冷系统，无论是供暖系统还是供冷系统，其都需要消耗大量能源。幕墙设置在建筑物的墙体的外表面，其具有相当大的接收太阳光的表面积。另，由于设备的局限导致集热器不能做的过大，而且尺寸规格不能根据实际工程要求加工，产品规格比较单一，与幕墙不能做到完美的统一，做不到做到真正的太阳能与建筑幕墙结合。因此，现有技术还没有将幕墙、供冷供暖系统和太阳能进行整合而加以利用的幕墙。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙，以克服现有技术存在的上述不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙，其包括沿远离建筑物的墙体的外表面的方向依次设置的集热组件和由透光材质制成的幕墙板，所述集热组件包括吸热膜和吸热结构，所述吸热膜用于接收太阳能，所述吸热结构通过与所述吸热膜进行热交换来加热位于所述吸热结构内的传热媒介，其中：

所述吸热膜与建筑物的墙体的外表面围成密闭的空气流通通道，所述吸热膜的顶部设有第一通风装置，所述空气流通通道通过所述第一通风装置的开启 与外界连通，建筑物的墙体的顶部设有通风口并且在所述通风口安装有空气循环装置，所述空气流通通道通过所述通风口与建筑物的内部连通，建筑物的墙体的底部设有第二通风装置，所述空气流通通道通过所述第二通风装置的开启与建筑物的内部连通；

所述太阳能集热器具有传热媒介进口和传热媒介出口，所述传热媒介进口与所述传热媒介出口之间通过传热媒介管路连通，所述传热媒介管路上依次安装有传热媒介存储容器和循环动力泵。

进一步的，本发明还包括控制器和均与所述控制器通信连接的第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述吸热结构内，所述第二温度传感器设置在所述传热媒介存储容器内。

优选的，所述第一通风装置和所述第二通风装置均为百叶窗。

优选的，所述空气循环装置为轴流风机，所述轴流风机的控制端与所述控制器通信连接。

进一步的，本发明还包括固定所述幕墙板的幕墙横梁和幕墙立柱，所述幕墙横梁数量至少为两个，所述幕墙立柱的数量至少为两个，所述幕墙横梁水平设置，所述幕墙立柱竖直设置，所述幕墙立柱的根部固定在地基上，所述幕墙横梁固定在所述幕墙立柱上，所述幕墙板嵌设在相邻所述幕墙横梁和相邻所述幕墙立柱所围成的区域内。

优选的，所述吸热结构为集热管，所述集热管螺旋设置，所述吸热膜的两个相对侧边弯曲并包裹在所述集热管上，所述吸热膜与所述幕墙板平行设置，所述幕墙板、所述吸热膜和所述集热管通过连接装置固定在所述幕墙横梁上。

优选的，所述连接装置包括第一压板、胶条、第二压板和螺钉，所述第一压板设置在所述幕墙板的外侧，所述第二压板设置在所述幕墙板与所述幕墙横梁之间，并且所述第一压板与所述第二压板均具有向幕墙板延伸的压紧端，所述第一压板的压紧端与幕墙板的外表面之间、所述第二压板的压紧端与幕墙板 的外表面之间均设置有所述胶条，所述第二压板远离所述幕墙板的一端与所述幕墙横梁配合后形成容纳所述集热管的容置腔室，所述螺钉依次穿过所述第一压紧板、所述第二压紧板和幕墙横梁，借以将所述集热管固定。

进一步的，所述循环动力泵的控制端与所述控制器通信连接。

优选的，所述第一通风装置和所述第二通风装置均为由与所述控制器通信连接的动力机构驱动的百叶窗。

优选的，所述太阳能集热器为平板式太阳能热水器。

本发明的有益效果为：

在传统的幕墙中整合了太阳能热器功能，改变传统的幕墙及集热器的加工工艺，并解决太阳能集热器必须在工厂加工这一问题，可以替代传统的幕墙，起到美化建筑的作用，并且实现传统太阳能集热器的空气及热水功能，并且此幕墙可以在夏季给建筑做到降温，冬季给建筑提供采暖及新风预热；

夏季需要阻止建筑物外部的热量进入建筑物内部，此时关闭空气循环装置和第二通风装置，打开第一通风装置，太阳能集热器的吸热结构内的传热媒介的温度升高，控制器控制循环动力泵工作，将传热媒介存储容器内的低温的传热媒介在传热媒介管路和吸热结构内加以循环，从而将吸热结构内的高温传热媒介带走，从而防止吸热结构的温度升高，从而阻断建筑物外部热量进入建筑物内部，保持建筑物内夏季凉爽，避免使用能源消耗性的供冷装置，节约能源消耗；

冬季需要对建筑物内部供暖时，第二通风装置开启，第一通风装置关闭，空气装置工作，空气在建筑物内部和空气流通通道形成循环，建筑物内的冷空气从底部进入空气流通通道，经设置在幕墙板与建筑物的外墙之间的太阳能集热器加热后在空气循环装置的作用下进入建筑物内部，从而实现节约能源的目的；

传热媒介采用水，水在传热媒介管路和吸热结构内循环，保证传热媒介管路的出水口常年有热水流出，满足日常工作和生活的需要，降低能源消耗，保护能源消耗时对环境的污染；

采用螺钉一次穿过第一压板、第二压板和幕墙横梁，从而将位于第一压板和第二压板之间的幕墙板、包裹在集热管上的吸热膜和集热管固定在幕墙横梁上，固定牢靠，结构稳定，延长了本发明的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的侧视图；

图3是图2中区域A的局部放大图。

图中：1、幕墙立柱；2、幕墙横梁；3、幕墙板；4、吸热膜；5、集热管；6、第一通风装置；7、第二通风装置；8、空气循环装置；91、第一压板；92、第二压板；94、胶条；94、螺钉。

优选实施例

具体实施方式

如图1-图3所示，具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙，包括沿远离建筑物的墙体的外表面的方向依次设置的集热组件和由透光材质制成的幕墙板，所述集热组件包括吸热膜和吸热结构，所述吸热膜用于接收太阳能，所述吸热结构通过与所述吸热膜进行热交换来加热位于所述吸热结构内的传热媒介，其中：所述吸热膜与建筑物的墙体的外表面围成密闭的空气流通通道，所述吸热膜的顶部设有第一通风装置，所述空气流通通道通过所述第一通风装置的开启与外界连通，建筑物的墙体的顶部设有通风口并且在所述通风口安装有空气循环装置，所述空气流通通道通过所述通风口与建筑物的内部连通，建筑物的墙体的底部设有第二通风装置，所述空气流通通道通过所述第二通风装置的开启与建筑物的内部连通；所述太阳能集热器具有传热媒介进口和传热媒介出口，所述传热媒介进口与所述传热媒介出口之间通过传热媒介管路连通，所述传热 媒介管路上依次安装有传热媒介存储容器和循环动力泵。

传热媒介管路上还安装有阀门，阀门的控制端与控制器通信连接，即由控制器控制阀门的启闭。需要说明的是，由于本发明需要利用太阳能，幕墙板3采用透光性良好的材料制成，通常由玻璃制成。

为了实现自动控制，本发明还包括控制器和均与所述控制器通信连接的第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述吸热结构内，所述第二温度传感器设置在所述传热媒介存储容器内。所述第一通风装置6和所述第二通风装置7均为百叶窗。所述空气循环管装置8为轴流风机，所述轴流风机的控制端与所述控制器通信连接。循环动力泵的控制端与控制器通信连接。第一温度传感器和第二温度传感器的信号传输到控制器，当两温度传感器的温度差异超出某一设定时，控制器控制循环动力泵工作，传热媒介开始在传热媒介管路和吸热结构内循环，从而将热水输送出。

为了将幕墙板3固定在建筑物的外部，本发明还包括固定所述幕墙板3的幕墙横梁2和幕墙立柱1，所述幕墙横梁2数量至少为两个，所述幕墙立柱1的数量至少为两个，所述幕墙横梁2水平设置，所述幕墙立柱1竖直设置，所述幕墙立柱1的根部固定在地基上，所述幕墙横梁2固定在所述幕墙立柱1上，所述幕墙板3嵌设在相邻所述幕墙横梁2和相邻所述幕墙立柱1所围成的区域内。

太阳能集热器为平板式太阳能热水器或管式太阳能热水器，当采用管式太阳能热水器时，所述吸热结构为集热管5，所述集热管5螺旋设置，所述吸热膜4的两个相对侧边弯曲并包裹在所述集热管5上，所述幕墙板3、所述吸热膜4和所述集热管5通过连接装置固定在所述幕墙横梁2上。为了最大化地吸收太阳能，吸热膜4与幕墙板3平行设置。

所述连接装置包括第一压板91、胶条93、第二压板92和螺钉94，所述第 一压板91设置在所述幕墙板3的外侧，所述第二压板92设置在所述幕墙板3与所述幕墙横梁2之间，并且所述第一压板91与所述第二压板92均具有向幕墙板3延伸的压紧端，所述第一压板91的压紧端与幕墙板3的外表面之间、所述第二压板92的压紧端与幕墙板3的外表面之间均设置有所述胶条93，所述第二压板92远离所述幕墙板3的一端与所述幕墙横梁2配合后形成容纳所述集热管5的容置腔室，所述螺钉94依次穿过所述第一压紧板、所述第二压紧板和幕墙横梁2，借以将所述集热管5固定。

采用螺钉94一次穿过第一压板91、第二压板92和幕墙横梁2，从而将位于第一压板91和第二压板92之间的幕墙板3、包裹在集热管上的吸热膜4和集热管5固定在幕墙横梁2上，固定牢靠，结构稳定，延长了本发明的使用寿命。

为了进一步提升本发明的自动控制程度，将第一通风装置6和第二通风装置7均设置成由与控制器通信连接的动力机构驱动的百叶窗。此种设计下，还需设置第三温度传感器，用于检测环境温度，通过检测环境温度，通过设定温度来判断第一通风装置6、第二通风装置7和空气循环管装置8的启闭，如设定温度为10℃，当环境温度高于10℃时，关闭空气循环管装置8和第二通风装置7，打开第一通风装置6，太阳能集热器的吸热结构内的传热媒介的温度升高，控制器控制循环动力泵工作，将传热媒介存储容器内的低温的传热媒介在传热媒介管路和吸热结构内加以循环，从而将吸热结构内的高温传热媒介带走，从而防止吸热结构的温度升高，从而阻断建筑物外部热量进入建筑物内部，保持建筑物内夏季凉爽，避免使用能源消耗性的供冷装置，节约能源消耗；当环境温度低于10℃时，第二通风装置7开启，第一通风装置6关闭，空气装置工作，空气在建筑物内部和空气流通通道形成循环，建筑物内的冷空气从底部进入空气流通通道，经设置在幕墙板3与建筑物的外墙之间的太阳能集热器加热后在空气循环管装置8的作用下进入建筑物内部，从而实现节约能源并自动控制的目的。

Claims (10)

1.一种具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙，其特征在于，包括沿远离建筑物的墙体的外表面的方向依次设置的集热组件和由透光材质制成的幕墙板，所述集热组件包括吸热膜和吸热结构，所述吸热膜用于接收太阳能，所述吸热结构通过与所述吸热膜进行热交换来加热位于所述吸热结构内的传热媒介，其中：

所述吸热膜与建筑物的墙体的外表面围成密闭的空气流通通道，所述吸热膜的顶部设有第一通风装置，所述空气流通通道通过所述第一通风装置的开启与外界连通，建筑物的墙体的顶部设有通风口并且在所述通风口安装有空气循环装置，所述空气流通通道通过所述通风口与建筑物的内部连通，建筑物的墙体的底部设有第二通风装置，所述空气流通通道通过所述第二通风装置的开启与建筑物的内部连通；

所述太阳能集热器具有传热媒介进口和传热媒介出口，所述传热媒介进口与所述传热媒介出口之间通过传热媒介管路连通，所述传热媒介管路上依次安装有传热媒介存储容器和循环动力泵。

2.根据权利要求1所述的具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙，其特征在于，还包括控制器和均与所述控制器通信连接的第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设置在所述吸热结构内，所述第二温度传感器设置在所述传热媒介存储容器内。

3.根据权利要求2所述的具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙，其特征在于，所述第一通风装置和所述第二通风装置均为百叶窗。

4.根据权利要求3所述的具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙，其特征在于，所述空气循环装置为轴流风机，所述轴流风机的控制端与所述控制器通信连接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙，其特征在于，还包括固定所述幕墙板的幕墙横梁和幕墙立柱，所述幕墙横梁数量至少为两个，所述幕墙立柱的数量至少为两个，所述幕墙横梁水平设置，所述幕墙立柱竖直设置，所述幕墙立柱的根部固定在地基上，所述幕墙横梁固定在所述幕墙立柱上，所述幕墙板嵌设在相邻所述幕墙横梁和相邻所述幕墙立柱所围成的区域内。

6.根据权利要求5所述的具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙，其特征在于，所述吸热结构为集热管，所述集热管螺旋设置，所述吸热膜的两个相对侧边弯曲并包裹在所述集热管上，所述吸热膜与所述幕墙板平行设置，所述幕墙板、所述吸热膜和所述集热管通过连接装置固定在所述幕墙横梁上。

7.根据权利要求6所述的具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙，其特征在于，所述连接装置包括第一压板、胶条、第二压板和螺钉，所述第一压板设置在所述幕墙板的外侧，所述第二压板设置在所述幕墙板与所述幕墙横梁之间，并且所述第一压板与所述第二压板均具有向幕墙板延伸的压紧端，所述第一压板的压紧端与幕墙板的外表面之间、所述第二压板的压紧端与幕墙板的外表面之间均设置有所述胶条，所述第二压板远离所述幕墙板的一端与所述幕墙横梁配合后形成容纳所述集热管的容置腔室，所述螺钉依次穿过所述第一压紧板、所述第二压紧板和幕墙横梁，借以将所述集热管固定。

8.根据权利要求2所述的具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙，其特征在于，所述循环动力泵的控制端与所述控制器通信连接。

9.根据权利要求2、3、4和8中任一项所述的具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙，其特征在于，所述第一通风装置和所述第二通风装置均为由与所述控制器通信连接的动力机构驱动的百叶窗。

10.根据权利要求1所述的具有太阳能空气以及热水集热器的幕墙，其特征在于，所述太阳能集热器为平板式太阳能热水器。