CN201033911Y - 一种太阳能建筑一体化建筑墙板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种将建筑保温技术与太阳能利用技术结合构成一种新型的建筑材料，即将太阳能利用器件与墙体保温材料进行结合构成为建筑墙体材料，该墙体材料既可以设置在建筑物的四周，又可以安装在建筑的顶部，作为一种建筑材料，“无缝设置”在建筑物中，既实现了建筑的保温又同时实现了太阳能的利用，真正达到了建筑一体化的利用，实现了多种功能的优化集成，达到了建筑保温、太阳能利用、新型建材结合为一体的目的。

Description

一种太阳能建筑一体化建筑墙板

技术领域

本实用新型涉及太阳能的利用以及建筑材料，特别是太阳能建筑一体化的利用以及建筑墙体保温，具体涉及热管技术在太阳能建筑一体化领域的利用。

背景技术

墙体保温已经成为一种最主要的技术方法实现建筑节能，特别是达到十一五期间节能20％的指标，该技术已经在建筑上广泛使用。

太阳能的低温应用技术已经成熟，如太阳能热水器已经有3000-5000个生产企业，主要是玻璃真空管与平板型太阳能热水器。

但是，太阳能热水器与建筑墙体一体化的应用技术还没有突破，目前主要的技术方法是将现有的整体太阳能热水器改变成为分体的太阳能热水器，使得太阳能集热部分可以被外挂在墙体上，从而可以实现太阳能集热器不仅可以被设置在建筑物的屋顶，更可以设置在墙体上。

但是，这些技术方法仍没有实现真正的太阳能建筑一体化利用，将太阳能利用与保温墙体分开使用，没有实现既可以实现建筑物的保温，又可以实现太阳能的利用，同时，也不能成为一种建筑材料，这样限制了太阳能在建筑领域的应用。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种将建筑保温技术与太阳能利用技术结合构成一种新型的建筑材料，即将太阳能利用器件与墙体保温材料进行结合构成为建筑墙体材料，该墙体材料既可以设置在建筑物的四周，又可以安装在建筑的顶部，作为一种建筑材料，“无缝设置”在建筑物中，即实现了建筑的保温又同时实现了太阳能的利用，真正达到了建筑一体化的利用，实现了多种功能的优化集成，达到了建筑保温、太阳能利用、新型建材结合为一体的目的。

具体实用新型内容如下：

一种太阳能建筑一体化建筑墙板，由太阳能利用器件平板型集热板、玻璃真空管、保温材料等组成，将保温材料设置在太阳能利用器件的至少一个部分上，使至少一个太阳能利用器件与保温材料共同构成一个建筑墙板。

保温材料与太阳能利用器件紧密联结，至少形成一个平面，该平面可以作为一个墙体保温材料的保温层面。

将太阳能利用器件设置在墙体保温材料的一个面上，并于保温材料一起共同构成一个建筑墙板。

太阳能利用器件与保温材料共同构成的建筑墙板至少选自下列一种：

A、真空管型建筑墙板：至少有一个真空玻璃管与保温材料构成，保温材料设置在真空玻璃管的至少一部分上或设置在多个真空玻璃管之间，保温材料与真空玻璃管共同构成建筑墙板，真空玻璃管为一端封闭性型和/或两端开口型。

将真空管集热技术与建筑墙体保温技术结合，构成一种新的建筑墙体材料，使得真空管既可以用于太阳能的采集，也可以同时利用真空管的保温性能实现对建筑的保温。

B、平板型建筑墙板：由至少一个平板型集热器以及保温材料组成，保温材料设置在平板集热板的四周或/和底部，保温材料与平板型集热板构成建筑墙板。

C、胶囊型建筑墙板：由至少一个胶囊组成，在胶囊内部充有被加热的液体，胶囊的外部设置有将太阳能转换为热能的太阳能选择性吸层，在胶囊四周或/和底部设置有保温材料，保温材料与胶囊型集热器共同建筑墙板。

采用胶囊作为太阳能光热转化器件，主要是为了降低产品成本，只要可以保持液体不会泄露任何的材料都可以制造成为胶囊，在其外部表面上加工上太阳能选择涂层，既可以实现对太阳能的吸收转化利用，这是最低成本的太阳能热利用方法。

D、太阳能光电转化器件型建筑墙板：至少选自下列一种：单晶硅、多晶硅、非晶硅、温差发电器件，在太阳能光电转化器件的四周和/或底部设置有保温材料，保温材料与太阳能光电转化器件共同建筑墙板。

太阳能光电转化材料主要是采用晶硅、非晶硅、温差等发电技术来实现太阳能的光热转化，将其与建筑保温材料结合就形成了保温与太阳能发电同时利用，实现了建筑一体化的太阳能发电利用。

E、综合利用型建筑墙板：在同一个墙板上，至少设置有上述A、B、C、D的两种以上的太阳能利用器件，同时设置在一个建筑墙板上。

在同一个建筑墙体板上，可以同时设置太阳热光热转化器件(上述A、B、C三种)以及太阳能光电转化器件(上述D型)，太阳能光电转化器件将太阳能转化为电能，太阳能光热转化器件将太阳能转化为热能，以及在聚焦太阳能利用时，将太阳能的光电利用与太阳能的光热利用结合为一体，实现太阳能的光电、光热综合利用。

在真空管型、平板型、胶囊型的太阳能建筑墙板上，还是设置有至少一个进口和一个出口或热管传热器件，将收集的太阳能转化后的热能进行传递。

采用至少下列一种方法进行多个建筑墙板之间的热能传递：

A、流体强制循环传递；

B、热管传递；

为了将太阳能利用器件所集热形成的热能进行传递利用，可以采用流体在不同的器件内流动传递，也可以采用热管进行传递，强制流体传递可以采用耐低温的不冻液以及高温的导热油，以及各种功能热流体，甚至也可以采用气体。强制循环可以采用泵循环。

在真空管、平板、胶囊的内部，太阳能光电转化器件的外部一侧设置有至少一个或多个热管。

在内部传热与外部传热过程中，都可以采用热管进行，普通的热管就可以实现传热，但是优选的采用下列特殊的工作介质以及结构的热管进行传热。

热管内部充装的工作介质为至少下列一种或其混合物：

氨，氟利昂(卤代烃)，碳氢化合物(烃类)，乙醇，甲醇，丙酮，二氧化碳，水，丁烷。

在热管的至少一端设置有灌装部位，通过灌装部位实现对热管内部工作介质的充装和/或真空度的实现，其优选为在灌装口部位设置有单向阀，通过单向阀门实现对热管工作介质的充装。

为了实现蓄热功能，采用在真空管、平板、胶囊内等部位设置蓄热材料的方法实现蓄热，虚热材料同时具备了传热与蓄热的双重功能，优选为液体蓄热材料。

在真空管、平板、胶囊内部设置有用于传热、蓄热的液体材料；

保温材料至少为下列一种：

A、聚苯类材料，膨胀聚苯板、挤塑聚苯板、胶粉聚苯颗粒保温料浆等复合保温材料，优选为挤塑式聚苯乙烯保温板(XPS)及高发泡聚苯乙烯泡沫板EPS；

B、聚酯类材料，优选为高压硬质聚氨酯SPU；

C、岩(矿)棉类；膨涨珍珠岩、膨胀蛭石、泡沫玻璃，矿棉和岩棉、玻璃棉、硅酸铝高温棉。

为了增加温度，提高太阳能的综合利用效率，采用在外部设置聚焦器件的方法，实现太阳能的聚焦利用，可以采用各种透镜和反射镜，但是优选为采用菲尼尔透镜。

在墙板的外部还设置有太阳能聚焦器件，用于将太阳能聚焦后射入到太阳能利用器件上，实现太阳能的聚焦利用。

这种聚焦利用既可以是针对太阳能的光热利用，也可以是针对太阳能的光电利用，或同时实现太阳能的光电与光热的综合利用。

太阳能建筑一体化墙板设置在建筑物的四周和/或屋顶，用于建筑物的保温和太阳能的吸收利用。

在建筑物的四周以及屋顶的利用，既实现了对建筑物的保温，又实现了对建筑物的太阳能利用，同时，也作为一种建筑材料，用于建筑的墙体或屋顶的建筑，实现了太阳能利用、建筑保温、建筑墙体“三位一体”的利用。

附图说明

下面结合附图进行进一步的说明

图中的数字含义如下：

1：保温材料，2：真空玻璃管，3：热管，4：蓄热材料，5：进口，6：出口，7：平板型太阳能集热板，8：胶囊，9：太阳能光电转化器件，10、玻璃，11、太阳能选择涂层，12、热管散热器，13、菲尼尔透镜

图示进一步说明如下：

图1：真空管型建筑墙板；

图2：平板型建筑墙板；

图3：胶囊型建筑墙板；

图4：太阳能光电转化型建筑墙板；

图5：综合型建筑墙板；

具体实施方式

图1：真空管型建筑墙板；

采用三个真空玻璃管，内部设置有热管，在真空玻璃管内部还设置有蓄热材料，三个真空管设置用聚氨酯保温材料进行紧密联结，在其底部构成了一个面，此面与建筑墙体连接，在上部构成一个凸起的箱体，在箱体上设置有一个进口和一个出口，将收集到的太阳能的热能进行传递。

图2：平板型建筑墙板

将一个平板太阳能集热板采用聚苯板在四周封装，在其侧面设置有一个进口和一个出口，用于热能交换。

图3：胶囊型建筑墙板；

将两个胶囊采用膨涨珍珠岩封装成为一个板，在胶囊的外部设置有太阳能选择涂层，在板上设置有一个出口和两个进口；

图4：太阳能光电转化型建筑墙板；

在聚氨酯的保温墙板的一个平面上，设置太阳能光电转换材料，其上设置有玻璃，四个光电转化板产生电能，聚氨酯产生对墙体的保温，这样达到了保温、光电转化应用在一个建筑墙板上同时实现的目的。

图5：综合型建筑墙板；

在聚氨酯板上设置三个胶囊的太阳能光转化器，同时在其上设置有菲尼尔透镜，将太阳光聚焦后透射到单晶硅光电板上，在光电板下面设置有热管，将余热回收利用，这样在一个建筑墙板实现了太阳能光热利用与太阳能光电的综合利用。

Claims (10)

1.一种太阳能建筑一体化建筑墙板，由太阳能利用器件平板型集热板、玻璃真空管、保温材料组成，其特征是：保温材料(1)设置在太阳能利用器件(2、7、8、9)的至少一个部分上，使至少一个太阳能利用器件与保温材料共同构成一个建筑墙板。

2.根据权利要求1所述的太阳能建筑一体化建筑墙板，其特征是：保温材料(1)与太阳能利用器件(2、7、8、9)紧密联结，至少形成一个平面，该平面可以作为一个墙体保温材料(1)的保温面。

3.根据权利要求1所述的太阳能建筑一体化建筑墙板，其特征是将太阳能利用器件(2、7、8、9)设置在墙体保温材料(1)的一个面上，并于保温材料一起共同构成一个建筑墙板。

4.根据权利要求1所述的太阳能建筑一体化建筑墙板，其特征是：太阳能利用器件(2、7、8、9)与保温材料(1)共同构成的建筑墙板至少选自下列一种：

A、真空管型建筑墙板：至少有一个真空玻璃管(2)与保温材料(1)构成，保温材料(1)设置在真空玻璃管(2)的至少一部分上或设置在多个真空玻璃管之间，保温材料与真空玻璃管共同构成建筑墙板，真空玻璃管为一端封闭性型和/或两端开口型；

B、平板型建筑墙板：由至少一个平板型集热器(7)以及保温材料(1)组成，保温材料(1)设置在平板集热板(7)的四周或/和底部，保温材料与平板型集热板构成建筑墙板；

C、胶囊型建筑墙板：由至少一个胶囊(8)组成，在胶囊(8)内部充有被加热的液体，胶囊的外部设置有将太阳能转换为热能的太阳能选择性吸层(11)，在胶囊四周或/和底部设置有保温材料(1)，保温材料与胶囊型集热器共同建筑墙板；

D、太阳能光电转化器件(9)型建筑墙板：至少选自下列一种：单晶硅、多晶硅、非晶硅、温差发电器件，在太阳能光电转化器件(9)的四周和/或底部设置有保温材料(1)，保温材料与太阳能光电转化器件共同建筑墙板；

E、综合利用型建筑墙板：在同一个建筑墙板上，至少设置有上述A、B、C、D的两种以上的太阳能利用器件，同时设置在一个建筑墙板上。

5.根据权利要求4所述的太阳能建筑一体化建筑墙板，其特征是在真空管型、平板型、胶囊型的太阳能建筑墙板上，还设置有至少一个进口和一个出口或热管传热器件，将收集的太阳能转化后的热能进行传递。

6.根据权利要求5所述的太阳能建筑一体化建筑墙板，其特征是采用至少下列一种连接设备进行多个建筑墙板之间的热能传递：

A、流体强制循环传递；B、热管传递。

7.根据权利要求4所述的太阳能建筑一体化建筑墙板，其特征是：在真空管、平板、胶囊的内部，太阳能光电转化器件的外部一侧设置有至少一个或多个热管。

8.根据权利要求7所述的太阳能建筑一体化建筑墙板，其特征是：在热管(3)的至少一端设置有灌装部位，在灌装口部位设置有单向阀(5)。

9.根据权利要求4所述的太阳能建筑一体化建筑墙板，其特征是：在真空管(2)、平板(7)、胶囊(8)内部设置有用于传热、蓄热的液体材料(4)。

10.根据权利要求1所述的太阳能建筑一体化建筑墙板，其特征是在墙板的外部还设置有太阳能聚焦器件(13)，用于将太阳能聚焦后射入到太阳能利用器件上，实现太阳能的聚焦利用。

Images