CN1228522C - 具有太阳能集热功能的墙体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有太阳能集热功能的墙体，包括保温层，保温层外依次设置有外墙支撑导热层、光热转化层、透光保温涂层，保温层内设置有内墙支撑层，集热管设置在与外墙支撑导热层连接的保温层内，拉筋的一端与外墙支撑导热层连接，另一端与内墙支撑层连接，本发明在作为粘土砖的替代品的同时，还具有收集太阳能并将光能转化为热能的功能，不仅避免了粘土砖的使用，还可解决生产、生活用热水所需煤炭的消耗而造成的环境污染的问题，又减少了二次能源的浪费，综合利用的结果，使相关成本大大下降，并美化了建筑物。

Description

具有太阳能集热功能的墙体
                            技术领域
本发明涉及一种建筑材料，特别是涉及一种具有集热功能的建筑物墙体构件。
                            背景技术
目前，随着资源、环境和发展几者之间的矛盾越来越突出，人们对建筑行业中建筑材料的要求愈加严格。而墙体作为建筑结构的主体，我国长期以来一直以实心粘土砖为墙体的主要材料。生产实心粘土砖既要毁掉大量良田进行取土，又要消耗煤炭作为能源，且在生产过程中产生大量烟尘造成严重的环境污染。因此，国家已经制定了相应的法令法规，严格限制实心粘土砖的生产和使用。
作为粘土砖的替代品，出现了各类非粘土砖、空心砌块、膨胀混凝土等新型无机材料制成的新型墙体材料。也出现了用各种发泡塑料与丝网、水泥抹面复合而成的轻型保温墙体，它们具有节能、环保的双重进步意义。
作为居民小康生活水平重要标志的家庭热水的提供问题的解决，目前大多数仍采用燃气或电加热方案。少数地方采用太阳能热水器供应，但如果将太阳能热水器安装在建筑物的顶部，一方面可使建筑物整体美学效果被破坏，另一方面，除顶层居民外，其它层居民难以使用。
                            发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种具有太阳能集热功能的墙体，它可以使太阳能集热器与建筑结构一体化，既保护了建筑物整体美学效果不被破坏，又可节约能源，解决居民的热水供应问题。
本发明的技术方案概述如下：
具有太阳能集热功能的墙体，包括保温层，所述保温层外侧依次设置有外墙支撑导热层、光热转化层、透光保温涂层，所述保温层内侧设置有内墙支撑层，集热管设置在与所述外墙支撑导热层连接的保温层内，拉筋的一端与所述外墙支撑导热层连接，另一端与内墙支撑层连接。
在内墙支撑层内侧也可以设置有内墙涂抹层。
拉筋与外墙支撑层的连接为焊接连接也可以是其它方式的连接，如螺丝螺母连接。
拉筋与内墙支撑层的连接为挂扣-卡扣连接，也可以是其它方式的连接，如焊接连接。
外墙支撑导热层为金属材料制成，优选铁或各种型号的钢。
内墙支撑层为金属材料制成，优选铁或各种型号的钢。
本发明在作为粘土砖的替代品的同时，还具有收集太阳能并将光能转化为热能的功能，不仅避免了粘土砖的使用，还可解决生产、生活用热水所需煤炭的消耗而造成的环境污染的问题，又减少了二次能源的浪费。综合利用的结果，使相关成本大大下降，并美化了建筑物。
                            附图说明
图1为本发明的结构示意图。
                            具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
具有太阳能集热功能的墙体，包括保温层9，保温层9外侧依次设置有外墙支撑导热层3、光热转化层2、透光保温涂层1，保温层9内侧设置有内墙支撑层7，集热管4设置在与外墙支撑导热层3连接的保温层9内，集热管4的两端通过导管与外接使用设备连接，拉筋10的一端与外墙支撑导热层3连接，另一端与内墙支撑层7连接。
内墙支撑层7内侧也可以设置有内墙涂抹层6。
拉筋10与外墙支撑导热层3的连接为焊接连接，形成焊点5，也可以是其它方式的连接，如螺丝螺母连接。
拉筋10与内墙支撑层7的连接为挂扣-卡扣连接，也可以是其它方式的连接，如焊接连接。
外墙支撑导热层3和内墙支撑层7为金属材料制成。优选铁或各种型号的钢。
本发明的工作原理：
阳光沿某一角度入射墙面，按有效投影截面获取的有效光能透过透光保温涂层1，入射至光热转化层2，在光热转化层2内完全或选择性地转化为热。在制造本发明的过程中，光热转化层2应选用具有较高导热系数的材料如致密的金属氧化物、硫化物或碳材料等制成，使在光热转化层2产生的热量传导给外墙支撑导热层3，外墙支撑导热层3也可以使用具有高机械强度、高导热系数的金属材料如铁或各种型号的钢制成，在外墙支撑导热层3内壁上可以采用焊接工艺连接集热管4，保证热量有效地通过管壁传递给管内流动的液体，由于光热转化层2、外墙支撑导热层3、集热管4均被导热系数很小的材料所包围，其中产生的热量通过集热管4内的液体通过导管向外接使用设备输送，达到热利用的目的。
由于本发明又是墙体的一部分，它需要足够的强度，同时还要具有美学效果及保温效果。它由外墙支撑导热层、内墙支撑层及拉筋的设置来满足上述要求。本发明可以设置在屋顶，更多的还是作为墙体垂直于地面设置，它设置的方向只要是向阳，不论是南北方向，还是东西方向，甚至是东南、西南等斜向朝向都可以，虽然受光面的有效受光截面较小，日照时数在有的季节也较短，但由于集热墙体紧邻用户，成本低，可以做出较大的采光面积。而对应于春夏秋冬的角度不可调问题，在夏季，太阳的高度角很大，墙体正南向时有效投影截面很小，但夏季初始水温高，在我国北方地区常达25～30℃，而此时仅需升温10～20℃，供洗浴等使用就已足够；在冬季初始水温较低，在我国北方地区常在1～5℃之间波动，但由于此时太阳高度角较低，集热墙体有效投影截面较大，可以补偿水温低，日照弱及时间短的问题。

Claims (8)

1.具有太阳能集热功能的墙体，包括保温层，其特征是所述保温层外侧依次设置有外墙支撑导热层、光热转化层、透光保温涂层，所述保温层内侧设置有内墙支撑层，集热管设置在与所述外墙支撑导热层连接的保温层内，拉筋的一端与所述外墙支撑导热层连接，另一端与内墙支撑层连接。
2.根据权利要求1所述的具有太阳能集热功能的墙体，其特征在于所述内墙支撑层内侧设置有内墙涂抹层。
3.根据权利要求1或2所述的具有太阳能集热功能的墙体，其特征在于所述拉筋与外墙支撑层的连接为焊接连接。
4.根据权利要求1或2所述的具有太阳能集热功能的墙体，其特征在于所述拉筋与内墙支撑层的连接为挂扣-卡扣连接。
5.根据权利要求1或2所述的具有太阳能集热功能的墙体，其特征在于所述外墙支撑导热层为金属材料制成。
6.根据权利要求5所述的具有太阳能集热功能的墙体，其特征在于所述金属材料为钢或铁。
7.根据权利要求1或2所述的具有太阳能集热功能的墙体，其特征在于所述内墙支撑层为金属材料制成。
8.根据权利要求7所述的具有太阳能集热功能的墙体，其特征在于所述金属材料为钢或铁。
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Assignor: Tianjin University

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Contract record no.: 2009120000191

Denomination of invention: Wall with solar heat-collecting function

Granted publication date: 20051123

License type: Exclusive license

Record date: 20090825

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Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2009.7.25 TO 2023.9.29; CHANGE OF CONTRACT

Name of requester: GUANGXI FANZHOU CONSTRUCTION ENERGY SCIENCE AND TE

Effective date: 20090825

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Granted publication date: 20051123

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