CN220521773U - 带光伏板的双层通风中庭天窗 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于建筑节能领域，公开了一种带光伏板的双层通风中庭天窗，包括天窗本体、支撑矮墙和光伏天窗组件；天窗本体上开设有多个第一可开启扇；支撑矮墙围设于天窗本体的外围，且支撑矮墙上设有可调通风口；光伏天窗组件设于支撑矮墙上，其包括锯齿形的金属框架和分别铺设于金属框架朝南侧的光伏板以及朝北侧的上层天窗；上层天窗上设有多个第二可开启扇；金属框架与支撑矮墙之间设有侧边封窗，使光伏天窗组件与天窗本体之间形成封闭的通风间层。本实用新型利用被动式手段提升了天窗的热工性能，双层天窗间形成的通风间层有利于光伏板的散热，同时也降低了进入下部空间的冷热负荷，保证了下部空间物理环境的舒适度。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑节能领域，尤其涉及一种带光伏板的双层通风中庭天窗。
背景技术
目前我国传统的天窗构造层次单一，绝大部分的天窗仅在天窗上铺设简单的遮阳布，甚至不设置遮阳，仅通过天窗玻璃本身的镀膜工艺等减少太阳辐射，缺乏高效隔热的构造层次，造成下部使用空间的室内热环境差，造成了额外的暖通空调负荷，只能采取其他措施来满足不同季节人体的热舒适要求，比如在夏季提高空调的使用功率，增设风扇，冬季使用电取暖器，空调。不但造成了能源浪费，而且不能从本质上改善室内热环境，并不符合当下节能减碳的发展理念。
光伏发电可以充分利用太阳辐射能，而且安装灵活，维护方便，应用区域范围广，方便新旧建筑节能改造。目前常用的做法是将光伏发电组件与屋面结合，光伏发电组件可以隔绝部分太阳辐射，提高屋面的隔热性能，同时光伏发电组件将太阳辐射能转化为电能，供建筑主体使用，降低建筑使用能耗。
目前常用的光伏板安装方式是：在既有的屋面增设支架进行安装，安装过程影响既有屋面的完整性，并且既有屋面面层与加装的光伏板外观不协调，增加了施工成本。将光伏板安装到天窗除了面临屋面安装同样的问题以外，还需要兼顾天窗本身的采光性能，目前天窗上安装光伏的构造较少，常规屋面的光伏安装方式并不适用，且未能进一步解决对下部空间室内物理环境造成的不利影响，现急需要一种更高效综合的天窗光伏构造来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型提供一种带光伏板的双层通风中庭天窗。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种带光伏板的双层通风中庭天窗，包括天窗本体、支撑矮墙和光伏天窗组件；所述天窗本体上开设有多个第一可开启扇；所述支撑矮墙围设于所述天窗本体的外围，且所述支撑矮墙上设有可调通风口；所述光伏天窗组件设于所述支撑矮墙上，其包括锯齿形的金属框架和分别铺设于金属框架朝南侧的光伏板以及朝北侧的上层天窗；所述上层天窗上设有多个第二可开启扇；所述金属框架与支撑矮墙之间设有侧边封窗，使光伏天窗组件与天窗本体之间形成封闭的通风间层。
在本实用新型的一种较佳实施例中，所述天窗本体的两端分别开设有所述第一可开启扇，且所述第一可开启扇的开启方向与当地夏季主导风的风向相反。
在本实用新型的一种较佳实施例中，所述可调通风口设于所述天窗本体两端的所述支撑矮墙上。
在本实用新型的一种较佳实施例中，所述金属框架上设有多个锯齿型的铺装单元，每个所述铺装单元包括朝南设置的光伏板铺装面和朝北设置的天窗铺装面，所述光伏板铺装面与天窗铺装面相垂直设置。
在本实用新型的一种较佳实施例中，相邻两个所述铺装单元之间设有排水天沟。
在本实用新型的一种较佳实施例中，所述光伏板的框架一侧设有斜槽，另一侧设有与所述斜槽相搭接的凸边，相邻两所述光伏板之间通过凸边与斜槽搭接连接，且所述凸边与斜槽之间设有排水槽，所述排水槽的槽底设有防水胶。
在本实用新型的一种较佳实施例中，相邻两所述光伏板的连接处设有密封胶条。
在本实用新型的一种较佳实施例中，所述第一可开启扇和第二可开启扇均采用电控窗扇，所述可调通风口采用电动百叶调节风口。
在本实用新型的一种较佳实施例中，所述天窗的控制方法如下：
过渡季节或夏季，所述可调通风口、第一可开启扇和第二可开启扇均开启，光伏板发电时产生的废热和太阳辐射加热进入通风间层的空气，利用热压促进下部使用空间的自然通风效果，整个通风间层带动下部使用空间的通风又兼有隔热功能；
冬季，所述第一可开启扇和第二可开启扇以及可调通风口均关闭，所述通风间层形成密闭腔体，光伏板发电时产生的废热和太阳辐射可加热腔体中的空气，形成空气保温层，有效减少屋面和外部冷空气的换热，提升天窗的热工性能，加热的腔体也可向下部空间辐射热量，减少下部空间的采暖需求。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型改变传统光伏天窗的安装方式，保证了屋面的完整性，且整体性强，外观协调；同时，利用被动式手段提升了天窗的热工性能，双层天窗间形成的通风间层有利于光伏板的散热，同时也降低了进入下部空间的冷热负荷，保证了下部空间物理环境的舒适度，且进一步提升了天窗的防水性能。本实用新型整体集隔热、保温、可再生能源利用于一体，性能全面。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本实用新型提供的带光伏板的双层通风中庭天窗的关闭状态图；
图2是本实用新型提供的带光伏板的双层通风中庭天窗的开启状态图；
图3是图2提供的带光伏板的双层通风中庭天窗的截面图；
图4是图2提供的带光伏板的双层通风中庭天窗的端部结构图；
图5是图4提供的带光伏板的双层通风中庭天窗的端部立体结构图；
图6是本实用新型提供的相邻两光伏板的搭接结构图；
图7是本实用新型提供的带光伏板的双层通风中庭天窗在过渡季、夏季的工况示意图；
图8是本实用新型提供的带光伏板的双层通风中庭天窗在冬季的工况示意图。
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，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
本实施例提供一种带光伏板的双层通风中庭天窗，如附图1至附图5所示，包括天窗本体1、支撑矮墙2和光伏天窗组件3。所述天窗本体1为既有的传统结构天窗，所述支撑矮墙2围设于所述天窗本体1的外围，所述光伏天窗组件3设于所述支撑矮墙2上，所述光伏天窗组件3和天窗本体1形成上下的双层天窗结构。
本实施例在所述天窗本体1上开设有多个第一可开启扇4；优选的，本实施例在所述天窗本体1的两端均分别开设有第一可开启扇4；具体设置时，所述第一可开启扇4的开启方向与当地夏季主导风的风向相反。同时，在所述支撑矮墙2上设有可调通风口5，具体为：所述可调通风口5设于所述天窗本体1两端的所述支撑矮墙2上。光伏天窗组件3上设有第二可开启扇6，如此形成上下双层的通风天窗结构。
优选的，本实施例中的所述光伏天窗组件3包括锯齿形的金属框架3.1和分别铺设于金属框架3.1朝南侧的光伏板3.2以及朝北侧的上层天窗3.3；锯齿形的金属框架结构上设有多个锯齿型的铺装单元，每个所述铺装单元包括朝南设置的光伏板铺装面3.1a和朝北设置的天窗铺装面3.1b，所述光伏板铺装面3.1a与天窗铺装面3.1b相垂直设置，光伏板3.2和上层天窗3.3分别铺装于光伏板铺装面3.1a和天窗铺装面3.1b上。其中，光伏板铺装面根据当地的光照选择合适的倾斜角度，一般选择为30～45°。每个所述铺装单元的上层天窗3.3上均设有多个第二可开启扇6。
优选的，所述金属框架3.1与支撑矮墙2之间设有侧边封窗，使光伏天窗组件与天窗本体之间形成封闭的通风间层。
优选的，相邻两个所述铺装单元之间设有排水天沟7，用于排出铺装单元之间的雨水。优选的，所述上层天窗3.3的第二可开启扇6的开启方向为由下向上外开，开启后，在雨天也能将雨水导向相邻侧的铺装单元的光伏板进入排水天沟。
优选的，所述第一可开启扇4和第二可开启扇6均采用电控窗扇，所述可调通风口5采用电动百叶调节风口，可以实现对电控窗扇和电动百叶调节风口进行自动化控制。
具体实施时，所述天窗在过渡季节或夏季时，如附图7所示，控制所述可调通风口、第一可开启扇和第二可开启扇均开启，其中，第二开启扇可间隔一个铺装单元开启，光伏板发电时产生的废热和太阳辐射加热进入通风间层的空气，利用热压促进下部使用空间的自然通风效果，整个通风间层带动下部使用空间的通风又兼有隔热功能；
所述天窗在冬季时，如附图8所示，控制所述第一可开启扇和第二可开启扇以及可调通风口均关闭，所述通风间层形成密闭腔体，光伏板发电时产生的废热和太阳辐射可加热腔体中的空气，形成空气保温层，有效减少屋面和外部冷空气的换热，提升天窗的热工性能，加热的腔体也可向下部空间辐射热量，减少下部空间的采暖需求。
本实施例利用被动式手段提升了天窗的热工性能，双层天窗间形成的通风间层有利于光伏板的散热，同时也降低了进入下部空间的冷热负荷，保证了下部空间物理环境的舒适度，且进一步提升了天窗的防水性能。
实施例二
在实施例一的基础上，如附图6所示，本实施例的所述光伏板3.2的框架一侧设有斜槽3.2.1，另一侧设有与所述斜槽3.2.1相搭接的凸边3.2.2，相邻两所述光伏板3.2之间通过凸边与斜槽搭接连接，且所述凸边与斜槽之间设有排水槽3.2.0，所述排水槽的槽底设有防水胶8。优选的，相邻两所述光伏板3.2的连接处设有密封胶条9，进一步提高光伏板之间的防水密封效果。
本实施例设计的光伏板的连接结构，实现了光伏板的防水连接，提高了光伏天窗组件的防水密封性能。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。
Claims (8)
1.一种带光伏板的双层通风中庭天窗，包括天窗本体；其特征在于：还包括支撑矮墙和光伏天窗组件，其中：
所述天窗本体上开设有多个第一可开启扇；
所述支撑矮墙围设于所述天窗本体的外围，且所述支撑矮墙上设有可调通风口；
所述光伏天窗组件设于所述支撑矮墙上，其包括锯齿形的金属框架和分别铺设于金属框架朝南侧的光伏板以及朝北侧的上层天窗；
所述上层天窗上设有多个第二可开启扇；
所述金属框架与支撑矮墙之间设有侧边封窗，使光伏天窗组件与天窗本体之间形成封闭的通风间层。
2.根据权利要求1所述的带光伏板的双层通风中庭天窗，其特征在于：所述天窗本体的两端分别开设有所述第一可开启扇，且所述第一可开启扇的开启方向与当地夏季主导风的风向相反。
3.根据权利要求2所述的带光伏板的双层通风中庭天窗，其特征在于：所述可调通风口设于所述天窗本体两端的所述支撑矮墙上。
4.根据权利要求1所述的带光伏板的双层通风中庭天窗，其特征在于：所述金属框架上设有多个锯齿型的铺装单元，每个所述铺装单元包括朝南设置的光伏板铺装面和朝北设置的天窗铺装面，所述光伏板铺装面与天窗铺装面相垂直设置。
5.根据权利要求4所述的带光伏板的双层通风中庭天窗，其特征在于：相邻两个所述铺装单元之间设有排水天沟。
6.根据权利要求1所述的带光伏板的双层通风中庭天窗，其特征在于：所述光伏板的框架一侧设有斜槽，另一侧设有与所述斜槽相搭接的凸边，相邻两所述光伏板之间通过凸边与斜槽搭接连接，且所述凸边与斜槽之间设有排水槽，所述排水槽的槽底设有防水胶。
7.根据权利要求6所述的带光伏板的双层通风中庭天窗，其特征在于：相邻两所述光伏板的连接处设有密封胶条。
8.根据权利要求1至7任一所述的带光伏板的双层通风中庭天窗，其特征在于：所述第一可开启扇和第二可开启扇均采用电控窗扇，所述可调通风口采用电动百叶调节风口。
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