CN107327032A - 一种墙窗式太阳能空调 - Google Patents

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Abstract

一种墙窗式太阳能空调：在框架式建筑朝阳一面楼层间的承重上横梁和承重下横梁之间，设置透光墙，它由相间隔的外透光立板内透光立板组成，在它的中部安装两块透光板间隔组成的窗，窗的间隔与透光墙的间隔相通；在透光墙的两端设置纵向空心保温墙，在保温墙内设置散热器加热器温度传感器，在保温墙上部安装排气管；在散热器上部联接压力释放阀排气阀，散热器下部联接水输入输出开关阀；下层屋内的窗的间隔及透光墙的间隔通过管流体发电机与该下层屋相接的上层屋的散热器联通；设置在下层屋内的吸收式空调系统的储水箱的进出口分别与该下层屋相接的上层屋的空心保温墙上部下部联通；在透光墙的室内一面外设置能遮挡墙窗的帘子，帘子有活窗。

Description

一种墙窗式太阳能空调
技术领域
本发明涉及太阳能利用技术，特别是一种墙窗式太阳能空调。
背景技术
现有建筑的保温墙，要么是双层隔空的，要么是实体保温的。这两种墙都具有隔热保温功能，即夏季能阻挡外部热量进入建筑内部，冬季能阻挡建筑内部热量向外散发。但这两种保温墙都没有利用太阳能。当然可以在保温墙的外表贴太阳能电池，利用太阳能发电，但是太阳能电池成本很高，效率低，寿命短，而且制造太阳能电池过程中，还会排放较多的有害物质。所以很少有在建筑墙外表贴太阳能电池的。
现有建筑的保温窗户，要么是双层夹空玻璃的，要么是隔热反光镀膜玻璃的。前者在冬季能采集阳光取暖且保温，但夏季无法阻挡阳光热入室且没有利用太阳能；后者在夏季能阻挡阳光热入室，可也没有利用太阳能，而冬季不能充分采集阳光取暖且保温性差，而且由于镀膜玻璃透光差，致使室内光线灰暗。
发明内容
本发明设计一种墙窗式太阳能空调，克服现有墙和窗的上述缺陷，能隔热保温，还能利用太阳能产热发电，性价比高。
本发明通过下述技术方案实现，如图1至图3示， 在框架式建筑朝阳一面楼层间的承重上横梁18(图1中，上横梁18既是下层屋的上横梁又是上层屋的下横梁)和承重下横梁9之间，设置透光墙I，透光墙I由相间隔的外透光立板27、内透光立板26组成，外透光立板27的上端面和下端面、内透光立板26的上端面和下端面，分别与承重上横梁18的下端面、承重下横梁9的上端面密封联接；在透光墙I开窗孔并镶嵌窗框22；在透光墙I的左端、右端对称设置纵向空心保温墙14，在空心保温墙14设置温度传感器12、加热器13，建筑内隔墙29与空心保温墙14相接。
窗II由左右对称的两扇窗扇组成，每扇窗由外(从图3看为上)透光板30与内(从图3看为下)透光板23间隔一距离并用板25将周围密封组成，外透光板30、内透光板23、板25围成一空腔，窗扇上安装把手24。
将窗II置于所述窗孔，联接合叶15的一半联接在窗框22的直立边，联接合叶15的另一半联接在靠近窗框22这个直立边的板25的直立边；从图1看，上联接管21、下联接管4均穿透窗框22的直立边和板25的直立边并与它们密封联接，上联接管21、下联接管4均将所述窗的空腔和外透光立板27与内透光立板26之间隔联通。
在空心保温墙14朝室内的立边的上部、下部分别安装上导管16、下导管11；上导管16和下导管11的上部分别与在空心保温墙14内设置的散热器10的上部、下部联通联接，上导管16和下导管11均与空心保温墙14密封联接；上导管16的下端穿透上下两层之间的横梁即上横梁18，或者上导管16的下端穿透上下两层之间的楼板，上导管16的下端与下层屋的外透光立板27与内透光立板26之间隔上部联通；在下导管11的下端依次联通联接流体发电机11-1、下管11-2，下管11-2的下端穿过上下两层之间的横梁即上横梁18，或者下管11-2的下端穿过上下两层之间的楼板，下管11-2的下端插入下层屋的外透光立板27与内透光立板26之间隔的下部；排气管28穿透空心保温墙14朝阳的立边的上部并与其密封联接；一号管17一端穿过空心保温墙14朝室内的立边的上部与散热器10的上端联通联接，一号管17与空心保温墙14密封联接，在一号管17上安装压力释放阀19和排气阀20；二号管8的一端穿过空心保温墙14朝室内的立边的下部与散热器10的下端联通联接，二号管8与空心保温墙14密封联接，在二号管8的外端联通联接一号开关阀7。
三号管2穿过上下两层之间的横梁即上横梁18，或者三号管2穿过上下两层之间的楼板，三号管2上部的头穿透上层屋的空心保温墙14朝室内的立边的上部并与其密封联接，三号管2下边的头与设置在下层屋内的吸收式空调系统1(该系统已商业化批量生产，它既能制冷又能制热)的储水箱的进口联通联接；四号管3穿过上下两层之间的横梁即上横梁18，或者四号管3穿过上下两层之间的楼板，四号管3上部的头穿透上层屋的空心保温墙14朝室内的立边的下部并与其密封联接，四号管3下边的头与设置在下层屋内的吸收式空调系统1的储水箱的出口联通联接；五号管5的下端与四号管3联通联接，在五号管5的上端联通联接二号开关阀6。
在内透光立板26的外面设置能遮挡整个窗II和内透光立板26的隔热帘子(图中未画)，隔热帘子朝内透光立板26的一面为深色(如黑、深蓝、墨绿等色)，隔热帘子与窗I I相对的部分做成可开闭的活窗。
在楼房的各层设置所述墙窗式太阳能空调，每层的空心保温墙14作为紧下一层墙窗式太阳能空调的热源保温水箱，顶层的墙窗式太阳能空调的热源保温水箱置于房顶内。
从一号开关阀7注水(最好是经处理过含杂质很少的水)到外透光立板27与内透光立板26之间隔、窗II里，当水位(如图1中虚线示)高于上导管16且留有一些空间为止。也可不注水，只将一号开关7关闭。从二号开关阀6依次经五号管5、四号管3向空心保温墙14里和吸收式空调系统1的储水箱注水，当水位高于散热器10的顶时为止。
在春季、夏季、秋季，阳光透过每层的外透光立板27和外(从图3看为上)透光板30，加热它们里面(窗II里边和外透光立板27与内透光立板26之间隔)的水(或空气)，被加热的水(或空气)因密度减小而上升到上部，随着热水(或空气)积聚而向上导管16上部流动，继而流入上层屋的散热器10上部，从而增加这里的内部压力，这时散热器10底部的水(或空气)获得压力冲入下导管11后冲击流体发电机11-1发电，然后经过下管11-2进入窗I I里和外透光立板27与内透光立板26之间隔的下部，填充被加热的水(或空气)上升后腾出的空间，散热器10里上面的热水下流过程中将热量传给空心保温墙14里的水。随着阳光持续照射，此过程度不断循环，空心保温墙14里的水被连续加热升温上升，从三号管2流入下层屋的吸收式空调系统1的储水箱。无阳光照射或环境变冷时，所述循环停止，这时由于水(或空气)是热的不良导体，下层屋的外透光立板27与内透光立板26之间隔和窗II里的水(或空气)与上层空心保温墙14里的热水(或空气)被隔离，且热水(或空气)被保温。
在夏季或室内闷热时，利用空心保温墙14中流入吸收式空调系统1的储热水箱的热水作热媒水，开启吸收式空调系统1为室内制凉，并从四号管3向空心保温墙14的底部排凉水。要外用热水时可从吸收式空调系统1的储水箱放出。
在夏季，拉上所述的在内透光立板26的外面设置的帘子，以使窗II里边和外透光立板27与内透光立板26之间隔的水或空气吸收更多的阳光热。当然，为了照亮室内，打开帘子上与窗II相对的活窗。
在冬季，从一号开关阀7放掉窗II里边和外透光立板27与内透光立板26之间隔的水，白天拉开帘子，让阳光透过透光墙I直接温暖室内，而在晚上拉上帘子保温。在冬季无日照或严寒时，拉上帘子可开启吸收式空调系统1制热，在白天拉上帘子但打开活窗，在晚上拉上帘子并关闭活窗保温。要用热水，开启加热器13，由温度传感器12检测其水温达到设定值时停止加热，低于另一设定值时又开始加热。
压力释放阀19能释放窗II里边和外透光立板27与内透光立板26之间隔的超限压力。排气阀20能释放窗II里边和外透光立板27与内透光立板26之间隔的超限压力气体。空心保温墙14里上部空气受压后将从排气管28部分排出。
本发明有益的效果：1、所述墙窗式太阳能空调，在夏季利用太阳能产热发电，而且大大减少太阳热向室内传播；在冬季，能采取太阳热温暖室内又保暖；四季的阳光都能很少减弱地通过窗II照亮室内，此优点在夏季比现有的拉窗帘的玻璃窗、贴隔热反光镀膜的玻璃窗优越得多；2、由于所述墙窗式太阳能空调、不用贵的太阳能电池和真空管集热器、工艺简便，坚固且寿命长，成本低；尽管所述墙窗式太阳能空调的热效率比真空管集热器的略低一点，但其性价比远高于现有的真空管集热器式太阳能热热水器和太阳能光电池的性价比；3、设置能利用太阳能的吸收式空调系统作为冷暖空调，总能使室内冬暖夏凉且比现有的空调机节省电能显著；4、所述墙窗式太阳能空调含有充当室内用热水器和相当于空调机的吸收式空调系统，室内再不用装必需的热水器和空调机，由此节省的费用抵扣了所述墙窗式太阳能空调约70％的成本，相当于说所述墙窗式太阳能空调的成本仅是两块玻璃板及其安装成本，估计是现有建筑墙窗成本的两三倍，但它能利用太阳能产热水和调节室内气温宜人，它还保温隔热，所以所述墙窗式太阳能空调性价比很高；5、目前，太阳能利用主要受太阳能光电池和集热器成本高、发电效率低及太阳能光电池寿命短的限制。所述墙窗式太阳能空调既当墙和窗，充分利用太阳能，还保温隔热。所述墙窗式太阳能空调性价比高，将在节能建筑上发挥巨大作用，易推广，且推广意义大。
附图说明
图1为所述墙窗式太阳能空调的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图；
图3为图1的B-B剖视图。
具体实施方式
实施例： 如图1至图3示， 在框架式建筑朝阳一面楼层间的承重上横梁18(图1中，上横梁18既是下层屋的上横梁又是上层屋的下横梁)和承重下横梁9之间，设置透光墙I，透光墙I由相间隔的外透光立板27、内透光立板26组成，外透光立板27的上端面和下端面、内透光立板26的上端面和下端面，分别与承重上横梁18的下端面、承重下横梁9的上端面密封联接；在透光墙I开窗孔并镶嵌窗框22；在透光墙I的左端、右端对称设置纵向空心保温墙14，在空心保温墙14设置温度传感器12、加热器13，建筑内隔墙29与空心保温墙14相接。
窗II由左右对称的两扇窗扇组成，每扇窗由外(从图3看为上)透光板30与内(从图3看为下)透光板23间隔一距离并用板25将周围密封组成，外透光板30、内透光板23、板25围成一空腔，窗扇上安装把手24。
将窗II置于所述窗孔，联接合叶15的一半联接在窗框22的直立边，联接合叶15的另一半联接在靠近窗框22这个直立边的板25的直立边；从图1看，上联接管21、下联接管4均穿透窗框22的直立边和板25的直立边并与它们密封联接，上联接管21、下联接管4均将所述窗的空腔和外透光立板27与内透光立板26之间隔联通。
在空心保温墙14朝室内的立边的上部、下部分别安装上导管16、下导管11；上导管16和下导管11的上部分别与在空心保温墙14内设置的散热器10的上部、下部联通联接，上导管16和下导管11均与空心保温墙14密封联接；上导管16的下端穿透上下两层之间的横梁即上横梁18，或者上导管16的下端穿透上下两层之间的楼板，上导管16的下端与下层屋的外透光立板27与内透光立板26之间隔上部联通；在下导管11的下端依次联通联接流体发电机11-1、下管11-2，下管11-2的下端穿过上下两层之间的横梁即上横梁18，或者下管11-2的下端穿过上下两层之间的楼板，下管11-2的下端插入下层屋的外透光立板27与内透光立板26之间隔的下部；排气管28穿透空心保温墙14朝阳的立边的上部并与其密封联接；一号管17一端穿过空心保温墙14朝室内的立边的上部与散热器10的上端联通联接，一号管17与空心保温墙14密封联接，在一号管17上安装压力释放阀19和排气阀20；二号管8的一端穿过空心保温墙14朝室内的立边的下部与散热器10的下端联通联接，二号管8与空心保温墙14密封联接，在二号管8的外端联通联接一号开关阀7。
三号管2穿过上下两层之间的横梁即上横梁18，或者三号管2穿过上下两层之间的楼板，三号管2上部的头穿透上层屋的空心保温墙14朝室内的立边的上部并与其密封联接，三号管2下边的头与设置在下层屋内的吸收式空调系统1(该系统已商业化批量生产，它既能制冷又能制热)的储水箱的进口联通联接；四号管3穿过上下两层之间的横梁即上横梁18，或者四号管3穿过上下两层之间的楼板，四号管3上部的头穿透上层屋的空心保温墙14朝室内的立边的下部并与其密封联接，四号管3下边的头与设置在下层屋内的吸收式空调系统1的储水箱的出口联通联接；五号管5的下端与四号管3联通联接，在五号管5的上端联通联接二号开关阀6。
在内透光立板26的外面设置能遮挡整个窗II和内透光立板26的隔热帘子(图中未画)，隔热帘子朝内透光立板26的一面为深色(如黑、深蓝、墨绿等色)，隔热帘子与窗II相对的部分做成可开闭的活窗。
在楼房的各层设置所述墙窗式太阳能空调，每层的空心保温墙14作为紧下一层墙窗式太阳能空调的热源保温水箱，顶层的墙窗式太阳能空调的热源保温水箱置于房顶内。

Claims (1)

1.墙窗式太阳能空调，其特征是：在框架式建筑朝阳一面楼层间的承重上横梁(18)和承重下横梁(9)之间，设置透光墙(I)，透光墙(I)由相间隔的外透光立板(27)、内透光立板(26)组成，外透光立板(27)的上端面和下端面、内透光立板(26)的上端面和下端面，分别与承重上横梁(18)的下端面、承重下横梁(9)的上端面密封联接；在透光墙(I)开窗孔并镶嵌窗框(22)；在透光墙(I)的左端、右端对称设置纵向空心保温墙(14)，在空心保温墙(14)设置温度传感器(12)、加热器(13)，建筑内隔墙(29)与空心保温墙(14)相接；窗(II)由左右对称的两扇窗扇组成，每扇窗由外透光板(30)与内透光板(23)间隔一距离并用板(25)将周围密封组成，外透光板(30)、内透光板(23)、板(25)围成一空腔，窗扇上安装把手(24)；将窗(II)置于所述窗孔，联接合叶(15)的一半联接在窗框(22)的直立边，联接合叶(15)的另一半联接在靠近窗框(22)这个直立边的板(25)的直立边；上联接管(21)、下联接管(4)均穿透窗框(22)的直立边和板(25)的直立边并与它们密封联接，上联接管(21)、下联接管(4)均将所述窗的空腔和外透光立板(27)与内透光立板(26)之间隔联通；在空心保温墙(14)朝室内的立边的上部、下部分别安装上导管(16)、下导管(11)；上导管(16)和下导管(11)的上部分别与在空心保温墙(14)内设置的散热器(10)的上部、下部联通联接，上导管(16)和下导管(11)均与空心保温墙(14)密封联接；上导管(16)的下端穿透上下两层之间的横梁即上横梁(18)，或者上导管(16)的下端穿透上下两层之间的楼板，上导管(16)的下端与下层屋的外透光立板(27)与内透光立板(26)之间隔上部联通；在下导管(11)的下端依次联通联接流体发电机(11-1)、下管(11-2)，下管(11-2)的下端穿过上下两层之间的横梁即上横梁(18)，或者下管(11-2)的下端穿过上下两层之间的楼板，下管(11-2)的下端插入下层屋的外透光立板(27)与内透光立板(26)之间隔的下部；排气管(28)穿透空心保温墙(14)朝阳的立边的上部并与其密封联接；一号管(17)一端穿过空心保温墙(14)朝室内的立边的上部与散热器(10)的上端联通联接，一号管(17)与空心保温墙(14)密封联接，在一号管(17)上安装压力释放阀(19)和排气阀(20)；二号管(8)的一端穿过空心保温墙(14)朝室内的立边的下部与散热器(10)的下端联通联接，二号管(8)与空心保温墙(14)密封联接，在二号管(8)的外端联通联接一号开关阀(7)；三号管(2)穿过上下两层之间的横梁即上横梁(18)，或者三号管(2)穿过上下两层之间的楼板，三号管(2)上部的头穿透上层屋的空心保温墙(14)朝室内的立边的上部并与其密封联接，三号管(2)下边的头与设置在下层屋内的吸收式空调系统(1)的储水箱的进口联通联接；四号管(3)穿过上下两层之间的横梁即上横梁(18)，或者四号管(3)穿过上下两层之间的楼板，四号管(3)上部的头穿透上层屋的空心保温墙(14)朝室内的立边的下部并与其密封联接，四号管(3)下边的头与设置在下层屋内的吸收式空调系统(1)的储水箱的出口联通联接；五号管(5)的下端与四号管(3)联通联接，在五号管(5)的上端联通联接二号开关阀(6)；在内透光立板(26)的外面设置能遮挡整个窗(II)和内透光立板(26)的隔热帘子，隔热帘子朝内透光立板(26)的一面为深色，隔热帘子与窗(II)相对的部分做成可开闭的活窗；在楼房的各层设置所述墙窗式太阳能空调，每层的空心保温墙(14)作为紧下一层墙窗式太阳能空调的热源保温水箱，顶层的墙窗式太阳能空调的热源保温水箱置于房顶内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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