CN201443148U - 太阳能光热单元式幕墙 - Google Patents

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韩平
丛子军
刘建国
王国华
孟凡禹
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Abstract

一种太阳能光热单元式幕墙，从根本上解决传统太阳能热水系统在建筑物上安装空间不足等问题。其技术要点是：单元式幕墙为利用合金横框和合金竖框组装的室内、外两层玻璃结构，太阳能集热器夹装在单元式幕墙的室内层玻璃和室外层玻璃之间，太阳能集热器的进水管在室内、外两层玻璃间布置并穿过单元式幕墙的下横框引出，太阳能集热器的出水管在室内、外两层玻璃间布置并穿过单元式幕墙侧面的层间封修层引出。其结构简单、设计合理，特别适用于高层办公及商务楼。

Description

太阳能光热单元式幕墙
技术领域
本实用新型涉及建筑幕墙及太阳能利用领域，特别是一种将太阳能集热器与建筑幕墙有机结合的太阳能光热单元式幕墙，适用于各式建筑，特别适用于高层办公及商务楼。
背景技术
太阳能作为一种用之不尽、取之不竭且无污染的能源，已成为当前国际能源开发利用领域中的新热点。地球上太阳能资源十分丰富，在当前世界能源危机和环境污染的双重压力下，开发和利用太阳能资源是各国政府和研发机构的首要课题。在这种情况下，太阳能热水器产业得到迅速发展。然而目前，城市建筑日益高度化，传统太阳能热水系统面临着安装空间不足的严峻现实。同时，人们对城市景观日益看重，不希望太阳能热水系统的安装影响城市景观。如何在建筑物有限的空间上充分利用太阳能资源，并使太阳能热水系统能够与建筑物有机结合，实现太阳能光热建筑一体化显得尤为迫切。
由于建筑物上太阳能热水系统可利用空间有限，本申请人想到将建筑物幕墙与太阳能热水系统结合起来，目前，常规的单元式幕墙主要结构有铝合金框架、面材、胶条、铝合金扣板等，面材根据业主要求及当地气象情况制作成夹胶玻璃、中空玻璃等，面材总厚度一般不超过50mm，太阳能热水系统中集热管的直径一般为40-50mm。将单元式幕墙和太阳能集热器合理的结合在一起，且便于业主使用是本实用新型的主要研究内容。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了提供一种结构简单、设计合理的太阳能光热单元式幕墙，从根本上解决传统太阳能热水系统在建筑物上安装空间不足的问题。在保证现有单元式幕墙保温、隔热、隔音等功能的基础上充分利用太阳能辐射热对建筑内用水进行加热，真正实现太阳能光热建筑一体化。
本实用新型的技术方案是：该太阳能光热单元式幕墙包括带有铝合金框架的单元式幕墙和太阳能集热器，其技术要点是：所述单元式幕墙为利用合金横框和合金竖框组装的室内、外两层玻璃结构，所述太阳能集热器夹装在所述单元式幕墙的室内层玻璃和室外层玻璃之间，所述太阳能集热器的进水管在室内、外两层玻璃间布置并穿过所述单元式幕墙的下横框引出，所述太阳能集热器的出水管在室内、外两层玻璃间布置并穿过所述单元式幕墙侧面的层间封修层引出。
在靠近所述出水管处布置过渡管使所述过渡管一端穿过所述单元式幕墙的上横框引出，且与相邻的单元式幕墙的下横框引出的所述进水管连通，所述过渡管另一端穿过所述单元式幕墙侧面的层间封修层引出，且与所述出水管的引出端通过连接管连通。
所述单元式幕墙的室外层玻璃为具有夹层结构的高透光型玻璃，所述室内层玻璃为中空玻璃，并且利用合页与所述铝合金框架连接实现向室内方向开启。
所述太阳能集热器选用平板集热器或真空管集热器。
所述太阳能集热器四周与所述铝合金框架之间的间隙填充保温材料。
本实用新型的优点和所产生的积极的技术效果是：本实用新型将单元式幕墙的铝合金框架结构进行合理改变从而将原单面面材制作成双面面材，即将单元式幕墙制作成利用合金横框和合金竖框组装的室内、外两层玻璃结构，并在这两层玻璃结构之间安装太阳能集热器，从根本上解决了传统太阳能热水系统在建筑物上安装空间不足的问题，将太阳能集热器集成到单元式幕墙内从而可巧妙地安装在建筑物东、南、西立面上，打破了仅局限于屋顶安装的惯例。室内、外两层玻璃结构保证了单元式幕墙保温、隔热、隔音等功能，而其中夹装的太阳能集电器充分利用太阳能辐射热对建筑内用水进行加热，真正实现太阳能光热建筑一体化。另外，太阳能集热器的进出水管都引至建筑物的层间封修位置，业主可以采取多种热水利用方式，即单独或集中利用。本实用新型为单元式幕墙结构，所有的装配工作全部在工厂内进行，所以保证了装配尺寸及装配质量，同时内部调试检测合格后出厂，保证了太阳能光热单元式幕墙的各项性能指标。在设计、安装、维护等方面与建筑的功能、造型、色彩、风格、质感等和谐一致，能够真正实现太阳能光热建筑一体化。
附图说明
结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的一个典型结构示意图；
图2是本实用新型的一个应用实例图；
图3是图2局部I的放大图；
图4是本实用新型单独工作应用原理图；
图5是本实用新型集中工作应用原理图。
图中序号说明：1下横框、2进水管、3太阳能集热器、4室外层玻璃、5室内层玻璃、6出水管、7过渡管、8上横框、9层间封修层、10温度控制器、11热水储蓄器、12辅助加热器、13控制系统。
具体实施方式
以下参照图1-5对本实用新型作详细的描述。该太阳能光热单元式幕墙由带有铝合金框架的单元式幕墙、太阳能集热器3等。其中：单元式幕墙为利用合金横框和合金竖框组装的室内、外两层玻璃结构，太阳能集热器3夹装在单元式幕墙的室内层玻璃5和室外层玻璃4之间，太阳能集热器3四周与铝合金框架之间的间隙填充保温材料，以实现幕墙的保温功能。室外层玻璃4选用具有夹层结构的高透光型玻璃，满足阳光的射入及幕墙安全需求，室内层玻璃5采用中空玻璃，起到隔热、保温、隔音的功能，并且利用合页与铝合金框架连接实现向室内方向开启，以便于对太阳能集热器3进行维护与维修，同时太阳能集热器3在单元式幕墙内也采用可旋转方式以便于安装与维护。太阳能集热器3选用平板集热器或真空管集热器等。铝合金框架横截面可根据业主需要特殊设计，在保证单元式幕墙室内、外层玻璃面材和太阳能集热器的安装固定的同时，满足单元式幕墙之间插接安装的要求。
太阳能集热器3的进、出水管2、6及过渡管7的设置是经过认真研究后布置的，在实际应用中，可根据用户需求作出多种配置，图4和图5分别表示了单独或集中应用两种工作原理，分别实现了热水的单独或集中应用的功能。具体布置如下：太阳能集热器3的进水管2在室内、外两层玻璃间布置并穿过单元式幕墙的下横框1引出，太阳能集热器3的出水管6在室内、外两层玻璃间布置并穿过单元式幕墙侧面的层间封修层9引出。这种结构布置配合图4所示的电路控制原理即可实现热水的单独应用。为了实现集中应用，可在靠近出水管6处布置过渡管7使过渡管7一端穿过单元式幕墙的上横框8引出，且与相邻的单元式幕墙的下横框1引出的进水管2连通，过渡管7另一端穿过单元式幕墙侧面的层间封修层9引出，且与出水管6的引出端通过连接管连通，配合图5所示的电路控制原理集中控制若干太阳能光热单元式幕墙。图4、图5中温度控制器10用于监测出水温度，热水储蓄器11用于将加热的水进行储存，辅助加热器12用于备用加热，控制系统13用于对整个热水系统进行综合控制。单独应用系统的特点是每个房间单独安装、独立使用，应用原理相对简单，且互不干扰。集中应用系统特点是集成化程度高，集中储热方式利于降低造价并减少热损失，辅助加热系统集中有利于补热，并节省能源。
本实用新型还可将多余发热量作用于室内供暖系统(冬季时)、将多余热量作用于室内游泳池等。

Claims (5)

1.一种太阳能光热单元式幕墙，包括带有铝合金框架的单元式幕墙和太阳能集热器，其特征在于：所述单元式幕墙为利用合金横框和合金竖框组装的室内、外两层玻璃结构，所述太阳能集热器夹装在所述单元式幕墙的室内层玻璃和室外层玻璃之间，所述太阳能集热器的进水管在室内、外两层玻璃间布置并穿过所述单元式幕墙的下横框引出，所述太阳能集热器的出水管在室内、外两层玻璃间布置并穿过所述单元式幕墙侧面的层间封修层引出。
2.根据权利要求1所述的太阳能光热单元式幕墙，其特征在于：在靠近所述出水管处布置过渡管使所述过渡管一端穿过所述单元式幕墙的上横框引出，且与相邻的单元式幕墙的下横框引出的所述进水管连通，所述过渡管另一端穿过所述单元式幕墙侧面的层间封修层引出，且与所述出水管的引出端通过连接管连通。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能光热单元式幕墙，其特征在于：所述单元式幕墙的室外层玻璃为具有夹层结构的高透光型玻璃，所述室内层玻璃为中空玻璃，并且利用合页与所述铝合金框架连接实现向室内方向开启。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能光热单元式幕墙，其特征在于：所述太阳能集热器选用平板集热器或真空管集热器。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能光热单元式幕墙，其特征在于：所述太阳能集热器四周与所述铝合金框架之间的间隙填充保温材料。
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