CN205712791U - 一种太阳能集成屋面 - Google Patents

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李建平
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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能集成屋面，包括防水保温结构层以及设置在防水保温结构层上侧的太阳能模块层，防水保温结构层和太阳能模块层之间通过支撑结构固定，且防水保温结构层和太阳能模块层之间设有隔空间隙层，太阳能模块层包括若干辐照转换模块，防水保温结构层上设有若干防水穿越孔，辐照转换模块通过设置于防水穿越孔中的集联管线在室内进行集联。本实用新型除具有传统屋面防水、保温、透光、遮阳、结构支撑功能外，还可实现光热、光电的辐照转换，满足建筑热水、采暖、供电需求。

Description

一种太阳能集成屋面
技术领域
本实用新型涉及建筑节能领域，具体涉及一种太阳能集成屋面。
背景技术
未来高舒适度的建筑需要低碳、低排放的太阳能热能、电能和适度可控的室内光照及热辐射环境。从太阳辐射在建筑的分布角度看，斜屋面是收集太阳能辐照的最佳位置，屋面也是保温、防水最敏感的地方。利用屋面提供光热、光电，解决透光、遮阳及热辐射控制，是最佳解决方案。
传统的斜屋面已具备防水、保温、透光、遮阳、结构支撑功能，但在安装集热器、光电板、天窗时比较困难，集联管线暴露在屋顶表面，占用较大空间；施工还会破坏屋面防水保温，维护困难；冬季运行时，集联管线容易冻堵、老化破损，且不美观。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种太阳能集成屋面，以满足未来低碳、低排放、高舒适度建筑需求，本实用新型除具有传统屋面防水、保温、透光、遮阳、结构支撑功能外，还可实现光热、光电的辐照转换，满足建筑热水、采暖、供电需求。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种太阳能集成屋面，包括防水保温结构层以及设置在防水保温结构层上侧的太阳能模块层，防水保温结构层和太阳能模块层之间通过支撑结构固定，且防水保温结构层和太阳能模块层之间设有隔空间隙层，太阳能模块层包括若干辐照转换模块，防水保温结构层上设有若干防水穿越孔，辐照转换模块通过设置于防水穿越孔中的集联管线在室内进行集联。
进一步地，防水保温结构层上设置有防水层。
进一步地，防水保温结构层包括若干保温模块，且辐照转换模块设置在保温模块的上侧。
进一步地，防水保温结构层包括若干透明保温模块和保温模块。
进一步地，透明保温模块和保温模块呈条形布置或交错布置。
进一步地，太阳能模块层还包括若干透光/遮光/热反射模块，且辐照转换模块设置在保温模块的上侧，透光/遮光/热反射模块设置在透明保温模块的上侧。
进一步地，透光/遮光/热反射模块中设置有能够调节采光量且具有红外线反射功能的遮光模块。
进一步地，透明保温模块为阳光板或中空玻璃。
进一步地，辐照转换模块为平板型太阳能集热器或光伏电池板。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型的太阳能集成屋面由防水保温结构层、隔空间隙层和太阳能模块层三层结构组成，防水保温结构层具有传统屋面防水、保温、透光、遮阳、结构支撑功能外，还可实现光热、光电的辐照转换，满足建筑热水、采暖、供电需求，并承担融雪、雨水导流任务，对防水保温结构层起到极好防护作用；支撑结构与防水保温结构层固定，并对太阳能模块层进行支撑，辐照转换模块的集联管线经设置在防水保温结构层上的防水穿越孔穿越防水保温结构层后在建筑内集联，具有节省屋面空间，降低热损失和延缓老化、施工维护方便的优点，且屋面整洁、美观，太阳能模块层和防水保温结构层压缩了隔空间隙层空间。本实用新型使用寿命达30年以上，且一次性投入，长期受益；另外本实用新型的屋面强度高，抗雪载风载性能好，热损小，室内热稳定性好；辐照转换模块、透光/遮光/热反射模块、透明保温模块、保温模块设计为模块化安装，同等模数，屋面平整，实现了太阳能与建筑结合一体化。
进一步地，防水保温结构层可由中空玻璃、阳光板等透明保温模块以及保温模块组成；可全部为保温模块，也可由透明保温模块和保温模块组成，能够有效的起到防水、保温、防护和支撑的作用。
进一步地，太阳能模块层由辐照转换模块、透光/遮光/热反射模块组成，可全部为辐照转换模块，也可由辐照转换模块和透光/遮光/热反射模块交错或条形分布，构成平整的屋面，能够为建筑提供热水、供暖、供电。
进一步地，透明保温模块和保温模块呈条形布置或交错布置，则辐照转换模块和透光/遮光/热反射模块也呈条形布置或交错布置，条形布置时可以简化集联管线，交错布置能够使采光不受太阳高度角的影响。
进一步地，透光/遮光/热反射模块内设置可调节的遮光模块，能够控制由屋面进入建筑的阳光和由室内发射出的红外线。
附图说明
图1是本实用新型的剖面结构图；
图2是本实用新型实施例1的整体结构示意图；
图3是本实用新型实施例2的整体结构示意图；
图4是本实用新型实施例3的整体结构示意图；
其中，1、防水保温结构层；2、隔空间隙层；3、太阳能模块层；4、透光/遮光/热反射模块；5、辐照转换模块；6、防水层；7、透明保温模块；8、支撑结构；9、保温模块；10、防水穿越孔；11、集联管线；12、遮光模块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：
参见图1至图4，一种太阳能集成屋面，包括具有保温、防水、防护、支撑功能的防水保温结构层1和具有辐照转换、防护、找平功能的太阳能模块层3；防水保温结构层1上多点设置防水穿越孔10，太阳能模块层3上设置的辐照转换模块5通过防水穿越孔10进入室内后进行集联；防水保温结构层1与太阳能模块层3间设有隔空间隙层2，且防水保温结构层1与太阳能模块层3通过支撑结构8进行固定支撑。防水保温结构层1包括透明保温模块7以及保温模块9，且二者可以任意组合，也可以仅采用保温模块9；太阳能模块层3包括辐照转换模块5和透光/遮光/热反射模块4，且二者可以任意组合，也可以仅采用辐照转换模块5，辐照转换模块5设置在保温模块9的上侧，而透光/遮光/热反射模块4设置在透明保温模块7的上侧，透光/遮光/热反射模块4内设置有能够调节采光量的且具有红外线反射功能的遮光模块12。
太阳能集成屋面可用于温室大棚和阳光房，结合土壤蓄热或墙体蓄热、供热等技术，可有效控制入射光量及室内气温和地温，为作物和人员提供更好的热舒适度，经济性能良好。住宅或商用建筑的屋面可集成光热和光电转换模块，就地实现热电联供。
下面结合附图对本实用新型的实施过程做进一步描述：
实施例1：见图2，黑色为辐照转换模块5，白色为透光/遮光/热反射模块4。本实施案例包括辐照转换模块5，透光/遮光/热反射模块4和遮光模块12等，根据设计模数如图所示，交错安装在防水保温结构层1上方，并作防水处理。防水保温结构层1上设置有防水穿越孔10，辐照转换模块5通过集联管线11穿越防水穿越孔10后，在室内进行集联；太阳能模块层3所设辐照转换模块5、透光/遮光/热反射模块4自身具有防水功能，下雨雪时，多数雨雪经太阳能模块层3排走或融化，起到对防水保温结构层1的防护功能；若有部分雨雪到达防水保温结构层1，因防水保温结构层1具有防水功能，也不会产生任何危害。太阳能模块层3在有光照情况下，部分光能经辐照转换模块5转换成热能、电能，经防水穿越孔4送入室内保存或直接使用；部分光能经透光/遮光/热反射模块4直接进入室内使用；若进入室内光线过多，可经遮光模块12进行调节。当室内能源供应不足时，可将送入室内保存的能源提取使用；在房间需要保温时，也可关闭遮光模块12，利用遮光模块12的红外线反射功能，将室内发出的红外线返回室内，起到保温作用。
因空气中水汽或落入防水保温结构层1的雨雪水蒸发，会在透光/遮光/热反射模块4或辐照转换模块5底部产生冷凝水，影响透光/遮光/热反射模块4的采光性能和太阳能模块层3及防水保温结构层1的寿命；本实用新型在防水保温结构层1与太阳能模块层3之间设置了呼吸作用的隔空间隙层2，能够利用自然风将太阳能模块层3底部产生的水雾排出。
实施例2：见图3，黑色为辐照转换模块5，白色为透光/遮光/热反射模块4。本实施案例包括辐照转换模块5，透光/遮光/热反射模块4和遮光模块12等，根据设计模数如图所示，上下条形安装在防水保温结构层1上方，并设置导流装饰条进行防水。
使用时，实现方案与实施例1相同；与实施例1相比，优点在于实施例2中，辐照转换模块5上下条形安装后，简化了集联管线11的设计排布。
实施例3：见图4，黑色为辐照转换模块5，白色为透光/遮光/热反射模块4。本实施案例包括辐照转换模块5，透光/遮光/热反射模块4和遮光模块12灯，根据设计模数如图所示，左右条形安装在防水保温结构层1上方，并设置导流装饰条进行防水。
使用时，实施方案与实施例1相同；与实施例1相比，优点在于实施例3中，辐照转换模块5左右条形安装后，简化了集联管线11的设计排布。与实施例2相比，实施例3的采光不受太阳高度角的影响。

Claims (9)

1.一种太阳能集成屋面，其特征在于，包括防水保温结构层(1)以及设置在防水保温结构层(1)上侧的太阳能模块层(3)，防水保温结构层(1)和太阳能模块层(3)之间通过支撑结构(8)固定，且防水保温结构层(1)和太阳能模块层(3)之间设有隔空间隙层(2)，太阳能模块层(3)包括若干辐照转换模块(5)，防水保温结构层(1)上设有若干防水穿越孔(10)，辐照转换模块(5)通过设置于防水穿越孔(10)中的集联管线(11)在室内进行集联。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能集成屋面，其特征在于，防水保温结构层(1)上设置有防水层(6)。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能集成屋面，其特征在于，防水保温结构层(1)包括若干保温模块(9)，且辐照转换模块(5)设置在保温模块(9)的上侧。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能集成屋面，其特征在于，防水保温结构层(1)包括若干透明保温模块(7)和保温模块(9)。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能集成屋面，其特征在于，透明保温模块(7)和保温模块(9)呈条形布置或交错布置。
6.根据权利要求4所述的一种太阳能集成屋面，其特征在于，太阳能模块层(3)还包括若干透光/遮光/热反射模块(4)，且辐照转换模块(5)设置在保温模块(9)的上侧，透光/遮光/热反射模块(4)设置在透明保温模块(7)的上侧。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能集成屋面，其特征在于，透光/遮光/热反射模块(4)中设置有能够调节采光量且具有红外线反射功能的遮光模块(12)。
8.根据权利要求4所述的一种太阳能集成屋面，其特征在于，透明保温模块(7)为阳光板或中空玻璃。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能集成屋面，其特征在于，辐照转换模块(5)为平板型太阳能集热器或光伏电池板。
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CN105908912A (zh) * 2016-06-06 2016-08-31 西安蓝色海洋太阳能有限公司 一种太阳能集成屋面
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