CN109779086A - 一种夹芯保温式太阳能建筑一体化墙体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种夹芯保温式太阳能建筑一体化墙体。其主要包括玻璃板，集热板，集热板隔热层，外承重墙，保温层，内承重墙，热辐射板，循环管一，止回阀，控制阀，排气阀，循环管二，连接件；所述玻璃板、集热板、集热板隔热层镶嵌在外承重墙外表面；所述保温层安装在外承重墙与内承重墙之间；所述热辐射板镶嵌在内承重墙内表面；所述集热板与热辐射板通过带有止回阀、控制阀和排气阀的循环管连接；本发明依靠止回阀和控制阀控制载热流体在集热板、循环管及热辐射板组成的闭合环路内循环流动，实现采暖季节将太阳能热传递至室内供暖，阻止室内热量散失至室外，节省采暖热负荷；而在空调季节可以阻止室外热量进入室内，减少空调冷负荷。

Description

一种夹芯保温式太阳能建筑一体化墙体
技术领域
本发明涉及一种太阳能建筑一体化墙体，尤其涉及一种可用于装配式建筑的太阳能建筑一体化墙体，属于太阳能建筑一体化技术领域。
背景技术
目前，建筑与工业、交通成为能源使用的三大主力行业，其中又以建筑行业节能的潜力最大。在我国建筑能耗占所有能耗的27％以上，而且以每年1个百分点的速度在增加。在建筑能耗中，采暖空调能耗最大，占整体比例的6成以上。全球的能源消耗中，45%能源用于满足建筑物的去热、制冷和采光等请求，5%用于建筑物的建造过程，降低建筑能耗，可降低全世界能耗，有利于保持全部生态体系的巩固。在我国经济高速平稳发展的环境下，根据人们生活水平不断提高及城镇化快速发展,建筑耗能和可再生能源利用,是建设领域迫在眉睫需要解决的问题，随着我国对建筑节能标准要求的提高，低能耗建筑成为未来发展的趋势。发展太阳能建筑一体化技术，提高太阳能等可再生能源在建筑能耗中的比例，是实现现阶段节能减排目标中社会可持续发展的重要手段。我国节能工作与发达国家相比起步较晚，能源浪费又十分严重，比如我国的建筑采暖耗热量：外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4～5倍，屋顶为2.5～5.5倍，外窗为1.5～2.2倍；门窗透气性为3～6倍 总耗能是3～4倍。为了降低能耗，我国目前对太阳能光伏光热、风力发电、潮汐发电等洁净能源的利用已逐步推广，并制定了一些激励政策。
太阳能建筑一体化技术是未来太阳能技术发展的方向，指的是把太阳能的利用纳入环境的总体设计，把建筑、技术和美学融为一体，太阳能设施成为建筑的一部分，相互间有机结合，既可节约投资，保持建筑物的整体美观性不受破坏，又可最大限度的利用设施与建筑的一体化问题。太阳能建筑一体化技术在采暖上的应用,可进一步降低建筑能耗。但在目前的实际工程应用中，大部分太阳能墙体系统都是以单层材料为单元后再组合，不能充分保证建筑物的美观，同时墙体对空间的占用率可能过大，降低建筑结构的装配效率。
发明内容
本发明的目的在于：为了克服上述技术的不足，提供一种夹芯保温式太阳能建筑一体化墙体，主要适用于冬季有采暖需求地区的建筑墙体，它利用集热板将太阳能转化为热能，使载热流体在集热板、热辐射板及循环管内循环流动，热量经循环管内的载热流体转运至热辐射板，再传入室内，充分利用太阳能为室内供暖，而且，可以阻止空调季节室外热量通过墙体传入室内，阻止供暖季节室内热量通过墙体散至室外，降低建筑的暖通空调能耗，同时，该墙体可以作为装配式建筑墙体，提高建筑施工效率。
本发明为解决上述技术问题，所采取的技术方案是：一种夹芯保温式太阳能建筑一体化墙体，其特征在于：所述墙体包括玻璃板，集热板，集热板隔热层，外承重墙，保温层，内承重墙，热辐射板，循环管一，止回阀，控制阀，排气阀，循环管二，连接件；所述玻璃板、集热板、集热板隔热层镶嵌在外承重墙外表面，玻璃板安装在集热板上，玻璃板与集热板间设置一个空气层，以提高集热板的太阳能利用率，集热板与外承重墙之间安装集热板隔热层，集热板隔热层可以阻止集热板的热量传至外承重墙；所述保温层安装在外承重墙与内承重墙之间，保温层阻止室外热量经过外承重墙和内承重墙传入室内，或者室内热量经过内承重墙和外承重墙传至室外；所述的外承重墙与内承重墙通过连接件连接并加固；所述热辐射板镶嵌在内承重墙内表面；所述集热板顶部与循环管一连接，循环管一与热辐射板顶部连接，热辐射板底部与循环管二连接，循环管二与集热板底部连接，载热流体在集热板、循环管一、热辐射板、循环管二组成的闭合环路内循环流动，将集热板得到的太阳能输送到热辐射板，热辐射板将热量通过热辐射和热对流传入室内；所述循环管一上安装止回阀，控制阀和排气阀，止回阀阻止循环管一内载热流体逆向流动，控制阀可以控制循环管一内的流体流通或关断，打开控制阀可以利用自然循环将集热板的热量输送至热辐射板，关闭控制阀可以阻止集热板的热量输送至热辐射板，排气阀可以排除系统内的空气。
本发明具有的优点和积极效果是：
1) 与传统墙体相比，本发明通过在墙体内安装玻璃板、集热板、循环管及热辐射板，载热流体可以在集热板、循环管及热辐射板组成的闭合环路内自然循环流动，将集热板吸收的太阳能传递至热辐射板，为室内供暖。2)所述的太阳能一体化墙体的内承重墙和外承重墙间设置保温层，增大墙体热阻，阻止室内、外的热量经过内承重墙和外承重墙传递。3) 所述止回阀可以阻止系统内流体逆向循环流动，供暖季节集热板温度高于热辐射板温度时，载热流体正向循环流动，止回阀开启，将太阳能热输送至室内，当集热板温度低于热辐射板温度时，载热流体有逆向流动趋势，止回阀关闭，防止热辐射板的热量经过工质逆向流动传递至集热板而散失。4)墙体作为一体化装配式墙体，与其他被动式太阳能墙体相比，在保持建筑物整体美观的同时，可以实现工厂化生产，提高建筑墙体的安装效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中：1、玻璃板；2、集热板；3、集热板隔热层；4、外承重墙；5、保温层；6、内承重墙；7、热辐射板；8、循环管一；9、止回阀；10、控制阀；11、排气阀；12、循环管二；13、连接件。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及效果，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
如图1所示：玻璃板1，集热板2，集热板隔热层3，外承重墙4，保温层5，内承重墙6，热辐射板7，循环管一8，止回阀9，控制阀10，排气阀11，循环管二12，连接件13；所述玻璃板1、集热板2、集热板隔热层3镶嵌在外承重墙4外表面，玻璃板1安装在集热板2上，玻璃板1与集热板2间设置一个空气层，以提高集热板2的太阳能利用率，集热板2与外承重墙4之间安装集热板隔热层3，集热板隔热层3可以阻止集热板2的热量传至外承重墙4；所述保温层5安装在外承重墙4与内承重墙6之间，保温层5阻止室外热量经过外承重墙4和内承重墙6传入室内，或者室内热量经过内承重墙6和外承重墙4传至室外；所述的外承重墙4与内承重墙6通过连接件13连接并加固；所述热辐射板7镶嵌在内承重墙6内表面；所述集热板2顶部与循环管一8连接，循环管一8与热辐射板7顶部连接，热辐射板7底部与循环管二12连接，循环管二12与集热板2底部连接，载热流体在集热板2、循环管一8、热辐射板7、循环管二12组成的闭合环路内循环流动，将集热板2得到的太阳能输送到热辐射板7，热辐射板7将热量通过热辐射和热对流传入室内；所述循环管一8上安装止回阀9，控制阀10和排气阀11，止回阀9阻止循环管一8内载热流体逆向流动，控制阀10可以控制循环管一8内的流体流通或关断，打开控制阀10可以利用自然循环将集热板2的热量输送至热辐射板7，关闭控制阀10可以阻止集热板2的热量输送至热辐射板7，排气阀11可以排除系统内的空气。
具体工作过程如下：
在采暖季节，室内温度高于室外，保温层5阻止室内热量经过内承重墙6和外承重墙4传入室外，减少室内的采暖热负荷。开启控制阀10，在太阳辐射作用下，当集热板2的温度高于热辐射板7时，载热流体在集热板2、循环管一8、热辐射板7、循环管二12组成的闭合环路内正向循环流动，止回阀9自动开启，集热板2将吸收的太阳能转换为热能后，利用载热流体将热量输送至热辐射板7，热辐射板7以热对流和热辐射形式将热量传入室内。当集热板2的温度低于热辐射板7时，载热流体在集热板2、循环管一8、热辐射板7、循环管二12组成的闭合环路内产生逆向循环流动的趋势，止回阀9自动关闭，阻止载热流体逆向流动，防止室内热量经过逆向循环流动而散失至室外。当夜间没有太阳辐射时，集热板2的温度低于热辐射板7，止回阀9自动关闭，阻止载热流体逆向流动，防止室内热量经过逆向循环流动而散失至室外。
在空调季节，室内温度低于室外，保温层5阻止室外热量经过外承重墙4和内承重墙6传入室内，减少室内的空调冷负荷。关闭控制阀10，阻止载热流体在集热板2、循环管一8、热辐射板7、循环管二12组成的闭合环路内循环流动而传递热量，即使集热板2的温度高于热辐射板7时，载热流体在闭合环路内产生正向循环流动的趋势，控制阀10也可以阻止集热板2的热量通过载热流体输送至热辐射板7，降低空调冷负荷。

Claims (1)

1.一种夹芯保温式太阳能建筑一体化墙体，其特征在于：所述墙体包括玻璃板(1)，集热板(2)，集热板隔热层(3)，外承重墙(4)，保温层(5)，内承重墙(6)，热辐射板(7)，循环管一(8)，止回阀(9)，控制阀(10)，排气阀(11)，循环管二(12)，连接件(13)；所述玻璃板(1)，集热板(2)，集热板隔热层(3)镶嵌在外承重墙(4)外表面，玻璃板(1)安装在集热板(2)上，玻璃板(1)与集热板(2)间设置一个空气层，以提高集热板(2)的太阳能利用率，集热板(2)与外承重墙(4)之间安装集热板隔热层(3)，集热板隔热层(3)可以阻止集热板(2)的热量传至外承重墙(4)；所述保温层(5)安装在外承重墙(4)与内承重墙(6)之间，保温层(5)阻止室外热量经过外承重墙(4)和内承重墙(6)传入室内，或者室内热量经过内承重墙(6)和外承重墙(4)传至室外；所述的外承重墙(4)与内承重墙(6)通过连接件(13)连接并加固；所述热辐射板(7)镶嵌在内承重墙(6)内表面；所述集热板(2)顶部与循环管一(8)连接，循环管一(8)与热辐射板(7)顶部连接，热辐射板(7)底部与循环管二(12)连接，循环管二(12)与集热板(2)底部连接，载热流体在集热板(2)，循环管一(8)，热辐射板(7)，循环管二(12)组成的闭合环路内循环流动，将集热板(2)得到的太阳能输送到热辐射板(7)，热辐射板(7) 将热量通过热辐射和热对流传入室内；所述循环管一(8)上安装止回阀(9)，控制阀(10)和排气阀(11)，止回阀(9)阻止循环管一(8)内载热流体逆向流动，控制阀(10)可以控制循环管一(8)内的流体流通或关断，打开控制阀(10)可以利用自然循环将集热板(2)的热量输送至热辐射板(7)，关闭控制阀(10)可以阻止集热板(2)的热量输送至热辐射板(7)，排气阀(11)可以排除系统内的空气。
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