CN201874169U - 一种新型太阳能集热围护结构 - Google Patents

一种新型太阳能集热围护结构 Download PDF

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Abstract

一种新型太阳能集热围护结构，主要解决现有太阳能集热墙结构较为复杂、生产成本相对较高且难于维护的问题。其特征在于：所述结构中还包含有太阳能吸收板，太阳能吸收板为百叶型，由若干铝板构成，铝板的一侧由内向外依次涂敷金属层、金属陶瓷层和氧化硅防反射层作为太阳能收集层，铝板的另一侧涂敷白漆；聚苯板设置在实体墙的室外侧构成复合墙体；此复合墙体与外层玻璃之间留有间隔，形成空气间层；太阳能吸收板位于空气间层中；外层玻璃的上、下两端分别开有外层排气口和外层进气口，各排、进气口处设有错孔板。该种结构可以有效地改善房屋的室内环境，达到显著的节能环保效果，同时具有结构简单、运行能耗低、维护方便等特点。

Description

一种新型太阳能集热围护结构
技术领域
本实用新型涉及一种应用于太阳能建筑技术领域中的集热围护结构，具体的说，是涉及一种利用太阳能吸收板及空气间层调节房屋室内环境的围护结构。
背景技术
太阳能建筑主要是通过对太阳能的光热利用使建筑物达到节能的效果。一般分为主动式和被动式两大类。被动式太阳能建筑是通过建筑朝向和周围环境的合理布局，建筑内部空间和外部空间形体的巧妙处理，以及建筑材料和结构的恰当选择，采用完全自然的方式，配合季节来调节室内环境，使室内取得冬暖夏凉的效果。主动式太阳能建筑则是在建筑中设置集热器、蓄热器、管道、风机及泵等设备来收集、蓄存及输配太阳能的系统。由于主动式太阳能建筑系统复杂，设备多，所以初投资和日常维持费用都比被动式高。我国是发展中国家，经济发展相对落后，目前主动式太阳能建筑系统还未在我国大面积应用。主动式太阳能建筑系统中的太阳能集热墙，又称Trombe墙，以其恰当的设计可以实现将围护结构由散热部件转变为得热部件，从而充分利用太阳能，减少建筑能耗，是一种发展前景比较广阔的被动式太阳能建筑围护结构。但在我国目前尚无结构较为简单、生产成本相对较低且易于维护的太阳能集热墙。
发明内容
为了解决背景技术中所提出的技术问题，本实用新型提出了一种新型太阳能集热围护结构，该种新型太阳能集热围护结构可以有效地改善房屋的室内环境，达到显著的节能环保效果，同时具有结构简单、运行能耗低、维护方便等特点。
本实用新型的技术方案是：该种新型太阳能集热围护结构，包括外层玻璃、聚苯板以及实体墙等常规组件，此外，所述结构中还包含有太阳能吸收板，所述太阳能吸收板为百叶型，由若干铝板构成，这些铝板的转动可以通过电动机的轴传动来实现。在驱动铝板的一侧由内向外依次涂敷金属层、金属陶瓷层和氧化硅防反射层作为太阳能收集层，而在铝板的另一侧涂敷白漆；所述聚苯板设置在实体墙的室外侧构成复合墙体；此复合墙体与所述外层玻璃之间留有间隔，形成空气间层；所述太阳能吸收板位于空气间层中；所述外层玻璃的上、下两端分别开有外层排气口和外层进气口；在复合墙体的上、下两端分别开有内层排气口和内层进气口；在以上各排、进气口处设有带过滤装置的错孔板。
在以上方案的基础上，优选实施方案为所述外层玻璃由单层高透型LOW-E玻璃构成。
以及将所述金属层设定为铜粉层、金粉层或者是镍粉层三者任选其一。
本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型所提出的这种新型太阳能集热围护结构利用“热压原理”，通过太阳能吸收板收集热能，用来加热空气间层中的空气，空气产生流动，在冬季，可降低建筑墙体的热损失，减少了冷空气入侵建筑；在夏季，可消除热空气在天花板上聚积的现象，同时为室内完成通风换气。因此，冬季可减少采暖能耗，夏季可减少制冷能耗，可以有效地改善房屋的室内环境，达到显著的节能环保效果。
此外，当外层玻璃采用高透型LOW-E玻璃后，此种太阳能集热围护结构则具有了                                               
Figure DEST_PATH_IMAGE002
较高的可见光透射率，使得采光自然，效果通透；
Figure DEST_PATH_IMAGE004
较高的太阳能透过率，使透过玻璃的太阳热辐射多；
Figure DEST_PATH_IMAGE006
极高的中远红外线反射率，使本结构具有优良的隔热性能和较低的传热系数。白天，它能大量接收太阳的近红外线和可见光进入室内，把光能转化为热能保持在空气间层内，有利于空气间层温度的升高和其内部空气的流动。晚上，室内温度高于室外温度，室内的物体、墙体发射的远红外线，有90%被它反射回室内，从而起到保温作用。这样，使能量利用效率大大提高。
这种新型太阳能集热围护结构安装十分方便，并且使用材料和设备较少，成本投入少、运行费用低，系统的环境和经济收益大且无负面影响，适合于各种类型的建筑，非常适于在我国建筑领域推广应用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的立体示意图。
图3是所述太阳能吸收板的组成示意图。
图中１-外层玻璃，2-空气间层，3-太阳能吸收板，4-聚苯板，5-实体墙，6-错孔板，7-外层进气口，8-外层排气口，9-内层进气口，10-内层排气口，11-氧化硅防反射层，12-金属陶瓷层，13-金属层，14-铝板，15-白漆。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1、图2结合图3所示，本种新型太阳能集热围护结构，包括外层玻璃1、聚苯板4以及实体墙5等常规组件，此外所述结构中还包含有太阳能吸收板3，所述太阳能吸收板3 为百叶型，由若干铝板14构成，铝板14的一侧由内向外依次涂敷金属层13、金属陶瓷层12和氧化硅防反射层11作为太阳能收集层。铝板14的另一侧涂敷白漆15；所述聚苯板4设置在实体墙5的室外侧构成复合墙体；此复合墙体与所述外层玻璃1之间留有间隔，形成空气间层2；所述太阳能吸收板3位于空气间层2中；所述外层玻璃1的上、下两端分别开有外层排气口8和外层进气口7；在复合墙体的上、下两端分别开有内层排气口10和内层进气口9；在以上各排、进气口处设有带过滤装置的错孔板6。
在以上方案的基础上，优选实施方案为所述外层玻璃由单层高透型LOW-E玻璃构成。以及将所述金属层设定为铜粉层、金粉层或者是镍粉层三者任选其一。
此外，经过大量的实验证明，当所述铝板14的厚度为1mm，所述金属层13、金属陶瓷层12和氧化硅防反射层11三层材料的总厚度为100nm，所述白漆15的反射率为0.96、吸收率为0.21时，整个结构的效果最佳。
利用上述方案完成的太阳能集热围护结构，在冬季，调整百叶型太阳能吸收板的角度，将涂有太阳能收集涂料的一侧置于室外侧，打开内层进气口和内层排气口的错孔板，其余错孔板关闭。此时，太阳能吸收板在阳光的照射下收集热量，室内的空气通过内层进气口进入空气间层内，空气间层内的空气在太阳能吸收板的加热下温度升高，体积膨胀，产生浮升力，形成向上的气流，热空气流再从内层排气口回到室内，使室内的温度升高，达到冬季减少供暖能耗的目的。在夏季，调整百叶型太阳能吸收板的角度，将涂有白漆一侧置于室外侧，打开内层进气口和外层排气口的错孔板，其余错孔板关闭。此时内层进气口和外层排气口形成风口的高度差，在空气间层内产生“烟囱效应”，室内空气进入空气间层中，在室外高温环境的作用下，温度上升，体积膨胀，形成上升气流，热气流通过外层排气口排到外界环境，完成室内的通风换气，从而既解决了夏季过热的问题，又强化太阳能烟囱的通风效果。过渡季节，可以根据室内外的温度灵活调整百叶的角度，打开外层进气口和内层排气口的错孔板，其余错孔板关闭。
本实用新型可以广泛地应用于住宅的装饰、保温、隔热以及通风换气，并可有效地改善房屋的室内环境，达到显著的节能环保效果，同时具有结构简单、运行能耗低、维护方便等特点。

Claims (6)

1.一种新型太阳能集热围护结构，包括外层玻璃(1)、聚苯板(4)以及实体墙(5)，其特征在于：所述结构中还包含有太阳能吸收板(3)，所述太阳能吸收板(3) 为百叶型，由若干铝板（14）构成，铝板（14）的一侧由内向外依次涂敷金属层（13）、金属陶瓷层（12）和氧化硅防反射层（11）作为太阳能收集层，铝板（14）的另一侧涂敷白漆（15）；所述聚苯板(4)设置在实体墙(5)的室外侧构成复合墙体；此复合墙体与所述外层玻璃(1)之间留有间隔，形成空气间层(2)；所述太阳能吸收板(3)位于空气间层(2)中；所述外层玻璃(1)的上、下两端分别开有外层排气口(8)和外层进气口(7)；在复合墙体的上、下两端分别开有内层排气口(10)和内层进气口(9)；在以上各排、进气口处设有带过滤装置的错孔板(6)。
2.根据权利要求1所述的一种新型太阳能集热围护结构，其特征在于：所述外层玻璃(1)由单层高透型LOW-E玻璃构成。
3.根据权利要求2所述的一种新型太阳能集热围护结构，其特征在于：所述金属层（13）为铜粉层。
4.根据权利要求2所述的一种新型太阳能集热围护结构，其特征在于：所述金属层（13）为金粉层。
5.根据权利要求2所述的一种新型太阳能集热围护结构，其特征在于：所述金属层（13）为镍粉层。
6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种新型太阳能集热围护结构，其特征在于：所述铝板（14）的厚度为1mm，所述金属层（13）、金属陶瓷层（12）和氧化硅防反射层（11）三层材料的总厚度为100nm，所述白漆（15）的反射率为0.96，吸收率为0.21。
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