CN211716905U - 低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统 - Google Patents

低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提出了一种低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统，其特征在于，包括墙体和罩体构件，罩体构件平行设于墙体的外部，墙体的两端及上端沿垂直于墙体的方向向外侧延伸并与罩体构件连接，罩体构件与墙体之间形成一个相对封闭的腔体，墙体上设置有窗体，墙体的上、下端设有第一通风口,玻璃罩板的上、下端部分别设有可以开合的第二通风口；罩体构件包括多个平行设置的太阳能接收单元和玻璃罩板，位于玻璃罩板同侧的各太阳能接收单元分别通过连接件与同一个连接杆进行铰接，连接杆的至少一个端部通过气缸与墙体连接，本方案用于提高墙体对太阳能的利用效率。

Description

低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统
技术领域
本实用新型涉及一种低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统。
背景技术
被动式太阳能建筑就是通过建筑设计，使建筑在夏季尽量减少太阳辐射及室内人员设备散热造成的热量，冬季充分利用太阳辐射取暖，尽量减少通过维护结构及通风渗透而造成的热损失，现有的被动式建筑墙体仅可对部分太阳热能进行利用，对太阳能的利用效率相对较低，结合以上问题，需要提供一种可以可以提高太阳能利用效率的节能墙系统。
实用新型内容
本实用新型提出一种可以提高对太阳能利用效率的低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统。
本实用新型的技术方案是这样实现的：低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统，其特征在于，包括墙体和罩体构件，罩体构件平行设于墙体的外部，墙体的两端及上端沿垂直于墙体的方向向外侧延伸并与罩体构件连接，罩体构件与墙体之间形成一个相对封闭的空间，墙体上设置有窗体，墙体的上、下端设有第一通风口, 玻璃罩板的上、下端部分别设有可以开合的第二通风口；
罩体构件包括多个平行设置的太阳能接收单元和玻璃罩板，位于玻璃罩板同侧的各太阳能接收单元分别通过连接件与同一个连接杆进行铰接，连接杆的至少一个端部通过气缸与墙体连接，形成气缸伸缩通过连接杆带动各接收单元开合的结构。
相较于现有技术本方案的有益效果为：提高了对太阳能的利用效率，现有技术中涉及的被动式建筑的墙体仅可对太阳能中的热量进行吸收的利用，用于在冬季提高室内的温度，本方案通过增设太阳能接收单元的方式可以进一步对太阳能转换为电能并进行储存，提高对太阳能的转换效率。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，各太阳能接收单元设于玻璃罩板前侧，各太阳能接收单元通过连接件与连接杆铰接，连接杆的两端部通过气缸与墙体连接。
相较于现有技术本方案的有益效果为：太阳能接收单元的设置不会影响玻璃罩板与墙体之间形成空间的密闭性，太阳能接收单元可以根据需要任意改变角度，可以提高对太阳能的转化效率。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，各太阳能接收单元分别设于玻璃罩板的两侧，位于玻璃罩板两侧的太阳能接收单元分别在玻璃罩板两侧与两个连接杆进行连接，连接杆的一端通过气缸与墙体连接。
相较于现有技术本方案的有益效果如下：本方案结构简单，且在需要时可以提高对室内的通风效果。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，窗体两侧的墙体内均嵌设有循环系统，循环系统包括在横向上呈“U”字形嵌设在墙体内的管体，管体的进液口和出液口通过泵体与储液箱连通，形成储液箱内的液体在泵体作用下经进液口进入管体并由出液口流出的结构。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，墙体朝向玻璃罩板的一侧内嵌有导热板，导热板位于管体的外侧。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，嵌设在墙体向阳和背阳侧的管体均呈首尾相连的“S”形，形成墙体向阳侧管体内液体携带其吸收的热量循环至墙体背阳侧向室内散发的结构。
相较于现有技术本方案的有益效果如下：
（1）进一步提高了冬季墙体的集热效果，嵌设在墙体向阳侧的管体吸收热量并通过其内的液体循环至墙体背阳侧，实现将其吸收的热量携带散至室内，进一步便于将热能传递至室内。
（2）提高了热量由室外传递至室内的效率，导热板加快了管体内液体对热量的吸收，管体的布设方式也进一步增加了对热量的吸收和传递效率。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，墙体的中间位置处纵向嵌设有保温板。
相较于现有技术本方案的有益效果为：保温板的设置增加了墙体的保温效果，减少室内外发生的热量交换。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，窗体通过窗框安装在墙体上，窗体为双层保温结构，第一通风口设置在窗体的上、下侧。
相较于现有技术本方案的有益效果为：双层保温结构的窗体减少了室内外热量的交换，同时保证了室内接收的光照。
在上述方案的基础上，进一步改进如下，各太阳能接收单元连接有储能电池。
相较于现有技术本方案的有益效果如下：储能电池用于对太阳能转化的电能进行储存，转化的电能可以进一步用于室内的照明等使用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型中太阳能接收单元安装在玻璃罩板两侧的俯视图；
图2为图1中A1方向的视图；
图3为图1中B1方向的视图；
图4为本实用新型中太阳能接收单元安装在玻璃罩板外侧的俯视图；
图5为图4中A2方向的视图；
其中：1-墙体、11-窗体、12-框体、13-第一通风口、2-太阳能接收单元、21-连接件、22-连接杆、23-气缸、3-玻璃罩板、31-第二通风口、4-管体、41-储液箱、5-保温板、a-地面、b-导热板。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
本实用新型低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统的具体实施例，如图1-3所示：
低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统包括墙体1和罩体构件，罩体构件平行设于墙体1的外侧，墙体1的端部形成延伸部用于与罩体构件接触，墙体1的延伸部可以是混凝土构件相对墙体拼接形成也可以是随墙体一体浇筑形成，混凝体墙体与罩体构件之间形成一个相对封闭的空腔，墙体1的上、下端分别开设有第一通风口13，为减少室内外的热量交换，墙体1内嵌设有保温板5，保温板5的材料可以是泡沫板，墙体1上还设置有窗体11，墙体1上预留有用于窗体11安装的安装位，窗体11通过窗宽安装在安装位上，窗体11使用的玻璃为双层保温玻璃，减少室内外热量通过窗体11进行的交换，其中第一通风口13可以开设在安装位上的上、下端部，第一通风口13可以通过可进行滑动开合的玻璃设置可进行开合的结构，第一通风口13与窗体11独立开合互不影响；
罩体构件包括多个太阳能接收单元2和玻璃罩板3，太阳能接收单元2为光伏电池板，玻璃罩板对应墙体1上窗体11的位置设置，用于保证室内的采光，多个太阳能接收单元2纵向平行设于玻璃罩板3的两侧，玻璃罩板3的上、下端设有可以进行开合的第二通风口31，各太阳能接收单元2的上端分别通过连接件21与统一连接杆22进行铰接，各太阳能接收单元2外侧固定有铝合金的框体12，太阳能接收单元2上边框的中间位置处与连接件21铰接，连接件21可以是弯折的矩形片状结构，连接件21的弯折角度为钝角，进一步的连接件21的弯折角度大于120°小于150°，罩体构件通过一矩形的连接框体12相对地面和墙体1的延伸部连接，连接框体12的各边框可以嵌设在地面和延伸部上，各太阳能接收单元2下端边框的中间位置处可以通过一杆体相对连接框体12铰接，连接杆22通过气缸23与墙体1进行连接，连接件21与太阳能接收单元2铰接，气缸23伸缩通过各连接杆22带动各太阳能接收单元2相对转动，实现对太阳能接收单元2张合角度的调节，实际使用过程中可以根据需要调节各太阳能接收单元2相对罩体构件与墙体1之间形成打开或密闭的空间，或根据光照方向对太阳能接收单元2的倾斜角度进行调节，太阳能接收单元2与储能电池连接，储能电池用于将太阳能接收单元2转化的电能进行存储。
在一种优选的实施例中，窗体11两侧的墙体1内嵌设有循环系统，循环系统包括在横向上呈“U”字形嵌设在墙体内的管体4，管体4的进液口和出液口通过泵体与储液箱41连通，储液箱41内的液体在泵体作用下经进液口进入管体4并由出液口流出，嵌设在墙体1向阳和背阳侧的管体4均呈首尾相连的“S”形，形成墙体1向阳侧管体4内液体携带其吸收的热量循环至墙体背阳侧向室内散发的结构，墙体1朝向玻璃罩板3的一侧内嵌有导热板b，导热板b位于管体4的外侧，导热板b加快了管体4内液体对热量吸收的速度，其中管体4内的液体可以直接选用水。
在一种优选的实施例中，如图4、5所示，玻璃罩板3呈矩形的板状结构，玻璃罩板3通过连接框体12与地面和墙体1的延伸部连接，太阳能接收单元2布设在玻璃罩板3的外侧，各太阳能接收单元2可以纵向或横向平行设置，各太阳能接收单元2的一端部通过连接件21与连接杆22进行铰接，连接杆22通过气缸23与连接框体12进行连接，各太阳能接收单元2的另一端部相对连接框体12铰接，本实施例提供的方案不会在调节各太阳能接收单元2的角度时影响罩体构件与墙体间形成的相对密闭性。
本实用新型的具体使用方式如下：
冬季白天时，墙体1上、下的第一通风口13打开，罩体构体上的两个第二通风口31闭合，在太阳照射下，墙体1与罩体构件间形成的腔体内的空气温度升高，温度较高的热气流通过墙体上侧的第一通风口13进入室内，室内温度相对较低的冷空气通过墙体下层的第一通风口13进入空腔内并在阳光照射下温度逐渐升高继续循环进行室内，在晚上室外温度降低时，将墙体1上、下侧的第一通风口13关闭避免室内热量流失，夏季白天时关闭墙体上的两个第一通风口13并打开罩体构件上的两个第二通风口31，防止室外的热气流进入室内，夏季晚上同事打开墙体上的第一通风口13和罩体构件上的第二通风口31，促进室内外空气循环，促进夜晚室内冷空气进入室内，太阳能接收单元2用于接收太阳能并转换为电能储存和使用，在冬季为进一步存进腔体内热气流进行室内，循环系统中的储液箱41内的液体在泵体作用下经进液口进入管体4并由出液口流出并携带吸收的热量散发至室内，进一步加强墙体在冬季的集热性能，本实用新型提供的集热节能墙系统可以提高对太阳能的转换效率。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统，其特征在于，包括墙体和罩体构件，罩体构件平行设于墙体的外部，墙体的两端及上端沿垂直于墙体的方向向外侧延伸并与罩体构件连接，罩体构件与墙体之间形成一个相对封闭的腔体，墙体上设置有窗体，墙体的上、下端设有第一通风口, 玻璃罩板的上、下端部分别设有可以开合的第二通风口；
罩体构件包括多个平行设置的太阳能接收单元和玻璃罩板，位于玻璃罩板同侧的各太阳能接收单元分别通过连接件与同一个连接杆进行铰接，连接杆的至少一个端部通过气缸与墙体连接，形成气缸伸缩通过连接杆带动各接收单元开合的结构。
2.根据权利要求1所述的低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统，其特征在于，各太阳能接收单元设于玻璃罩板前侧，各太阳能接收单元通过连接件与连接杆铰接，连接杆的两端部通过气缸与墙体连接。
3.根据权利要求1所述的低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统，其特征在于，各太阳能接收单元分别设于玻璃罩板的两侧，位于玻璃罩板两侧的太阳能接收单元分别在玻璃罩板两侧与两个连接杆进行连接，连接杆的一端通过气缸与墙体连接。
4.根据权利要求1-3任一所述的低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统，其特征在于，窗体两侧的墙体内均嵌设有循环系统，循环系统包括在横向上呈“U”字形嵌设在墙体内的管体，管体的进液口和出液口通过泵体与储液箱连通，形成储液箱内的液体在泵体作用下经进液口进入管体并由出液口流出的结构。
5.根据权利要求4所述的低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统，其特征在于，墙体朝向玻璃罩板的一侧内嵌有导热板，导热板位于管体的外侧。
6.根据权利要求4所述的低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统，其特征在于，嵌设在墙体向阳和背阳侧的管体均呈首尾相连的“S”形，形成墙体向阳侧管体内液体携带其吸收的热量循环至墙体背阳侧向室内散发的结构。
7.根据权利要求1-3任一所述的低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统，其特征在于，墙体的中间位置处纵向嵌设有保温板。
8.根据权利要求1-3任一所述的低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统，其特征在于，窗体通过窗框安装在墙体上，窗体为双层保温结构，第一通风口设置在窗体的上、下侧。
9.根据权利要求1-3任一所述的低层建筑被动式太阳能集热节能墙系统，其特征在于，各太阳能接收单元连接有储能电池。
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