CN2758362Y - 一种太阳能利用新型建材及建筑高效保温隔热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种太阳能利用新型建材及其建筑一体化高效保温隔热装置，其中包含有：由金属薄板与热管或无机导热管加工成为一体，既有太阳能集热功能又是建筑装修材料—即具备太阳能利用功能的新型建材；该具备太阳能利用功能的新型建材与热能汇流管、复合保温层组合成整套装置，建造在建筑物的屋顶或者墙体之中；该装置通过导流管连接有热交换器和循环泵；保温、隔热层安装在太阳能集热器的背面，使太阳能的收集与建筑保温互不相干；在炎热季节，该装置控制进入建筑物室内环境的阳光辐照能，起隔热作用，将本实用新型用于玻璃幕墙内侧，其玻璃无须作反光处理。

Description

一种太阳能利用新型建材及建筑高效保温隔热装置

技术领域

本实用新型涉及一种具备太阳能利用功能的新型建材以及利用该种材料配合必要设施，建立与建筑一体化结合的装置，用于太阳能发电和提供可利用热源。在炎热季节，该装置通过控制进入建筑物室内环境的阳光辐照能，对建筑物起降温隔热，调节气温的作用，属于能源领域。

背景技术

目前尚未见到关于建筑一体化光热综合利用和高效保温隔热装置的报道；目前太阳能热利用是将集热装置固定于屋顶或独立于建筑物的其它地方，必须具备防雨、挡风、保温条件；严寒季节，容易造成集热元件或连接管路冻裂；大规模使用时成本太高。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种具备太阳能利用功能的新型建材以及利用该种材料配合必要的配套设施，建立与建筑一体化结合的太阳能综合利用装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：与热管或无机导热管加工成为一体的导热性能良好的金属薄板，热管或无机导热管处于板的正面、中间或背面，一般在宽度方向的对称轴线上；金属薄板的正面起建筑装修装饰作用，同时是热管或无机导热管的太阳能集热片，形成具备太阳能利用功能的新型建材；从而实现光热综合利用；

上述具备太阳能利用功能的新型建材，配合配套设备，成为建筑物整体的构成部分，建造在建筑物的屋顶或者墙体之中，吸收太阳光转换为热能、构成建筑一体化太阳能供热综合利用装置。

本实用新型的有益效果是：可以对辐照到房屋建筑的太阳能进行有效的控制、利用，以可与常规能源相竞争的成本实现建筑高效保温；在非炎热季节，可利用收集的太阳能供热采暖，提供热水，或用于工、农业生产；在炎热季节，阻止过多的阳光进入户内，控制户内气温不至于过高，降低以至避免用于户内降温的能量消耗；并可将收集的过剩热能供社区使用或作其他用途，使实现房屋建筑的全年平均能耗自身平衡，即“零能耗”成为可能；降低以至基本上消除玻璃幕墙的光污染；实现供热综合利用；实现真正意义上的太阳能利用建筑一体化，改善建筑物外观，降低成本；减少矿物能源消耗，改善生态环境。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明

图1A、1B、1C是本实用新型的太阳能新型建材的构成示意图。

图2是本实用新型的太阳能光热利用装置流程示意图

图3是太阳能光热综合利用和隔热装置的建筑一体化结构示意图

图4A、4B是太阳能光电光热综合利用装置用作为遮阳棚、雨披的布置示意图

具体实施方案

在图1A、B、C中，(1)为热管或无机导热管。(2)为集热片，由导热性能良好且在使用环境下性能稳定的金属薄板制成，其正面经过选择性吸收镀层或涂层专门处理，对于太阳光具有近乎黑体的选择性吸收能力。板的正面可以同时起建筑装修装饰作用，可根据需要制造成平面、曲面或各种异形面；表面状态可以是平整的，或带各种图案，或制造成各种减反射的非平滑结构。根据需要，热管或无机导热管可处于集热片的背面(图1A)、正面(图1B)或中间(图1C)，一般置于板的宽度方向的对称中心线上。热管壳体和集热片可用同种材料一体成型，也可用相同或不同材料分别制作然后复合或焊接而成。集热片的总宽度一般在20-800毫米之间，厚度在0.05-5毫米之间(3)为集热片的折边，用于相邻集热片之间的接缝叠合，可根据要求选用或不用。

在图2中，(1)为的太阳能接收板，又同时可起建筑装饰、装修作用，由具有太阳能利用功能的新型建材构成。(4)为热能汇集装置，载热介质经由其内部流过，通过循环泵(5)将汇集的热能传送至热交换器(6)；载热介质进行闭路循环；热交换器(6)将载热介质的热能传递给储存设备(7)中的水，使之得以不断加热；热能储存于该水箱中供应用设施使用；(8)热能利用设施；(9)为控制器；(10)为阀门；(11)为辅助热源，在太阳能不足以满足要求时，提供补充热能；(12)为水源；(1)(4)两部分建设于屋顶或墙体之内。其余部分置于室内。后面各实施例中涉及到“太阳能转换及热能汇集装置”时，都包含与本流程图内容的配套利用。

在图3中，(1)为热管或无机导热管；(2)为太阳能接收板，又同时可起装饰、装修作用；(4)为热能汇流管，载热介质从其内部流过；(13)为铝箔；(14)为保温材料；(15)为铝箔；(16)为内墙装修层或屋顶的下面(内表面)装修层，(18)为玻璃外墙或屋面顶层的玻璃；(19)为热能汇集装置复合保温层，内外两侧都必须有起反射、隔断作用的铝箔。

在图4中，(20)为与建筑物雨披结合为一体的太阳能收集、转换装置和热能汇集装置，(21)为窗户，(22)为凉台。对于太阳能利用集热面积需要不是太大的建筑物，例如，仅需提供热水，则可将太阳能收集、转换及热能汇集装置结合到窗户、凉台的雨披中，来实现太阳能热利用的建筑一体化。

从以上各图可以看出，本实用新型所说的建筑一体化是指将太阳能转换及热能汇集装置，作为为建筑物屋顶、墙体的一部分，建设于其中。即将屋顶和相关墙体设计成由三部分构成：玻璃透光密封层，太阳能转换、汇集装置，保温隔热层；在太阳能集热器的背面用保温、隔热材料进行建筑保温、隔热，就使太阳能的收集、转换、储存与建筑保温、隔热成为互不相干之事，从而以可与常规能源相竞争的成本，实现建筑高效保温和隔热。

实施例1，在房屋设计、建造过程中将太阳能收集、转换及热能汇集装置结合到建筑物屋顶结构中。屋面顶层采用钢化披璃与型材、密封材料分块做防水密封透光层，块之间做排水沟：或者用槽形玻璃反扣于排水沟上，并沿扣合线作防水密封处理；太阳能集热元件和热流汇集装置安装在防风雨密封透光顶层之下，中间有2厘米或稍多一点的空气层，热流汇集装置作全方位保温、隔热处理，热流汇集装置安装在太阳能集热元件的上方。太阳能集热元件与水平面之间必须有一定的角度，即结合于坡面屋顶结构中，坡度最小不低于10度。太阳能集热元件之下为保温隔热材料，包括上下两侧都有起反射、隔断作用的铝箔。

实施例2、将太阳能收集、转换及热能汇集装置结合到建筑物朝阳面(北半球的东、南、西三面，南半球的东、北、西三面)墙体结构中；用高透光低反射钢化玻璃作防风雨密封透光外墙，与结构框架件结合处做防水密封处理；留2厘米或稍多一些的空气层；太阳能集热元件竖直安装，热能汇集装置作全方位保温、隔热处理，安装在集热元件上端；内侧作保温隔热处理，保温隔热材料可组合到集热元件背面，或者与内墙板作为一体；保温、隔热材料必须包括内外两侧都有起反射、隔断作用的铝箔。

实施例3、用于玻璃幕墙内侧，参照上述实施例2的结构，在玻璃幕墙内侧装上本实用新型的太阳能新型建材制成的太阳能接收板、热能汇集和保温、隔热装置；收集透过幕墙玻璃的多余能量，寒冷季节用于采暖，炎热季节大幅度降低空调能耗，并提供热水，甚至有多余热水提供给社区或供其他应用；对于新建玻璃幕墙，其玻璃不仅不必作反光处理，而且可作适当的减反射处理，控制光污染，增加可利用太阳能的收集量。

实施例4、用于建筑外墙外保温，对于需要增加外保温层的建筑外墙，参照上述实施例2的结构，在原有向阳墙面上，根据需要，装上保温隔热层，中间安装本实用新型具备装饰装修效果的太阳能接收板和热能汇集装置，外层装上玻璃透光密封层。

实施例5、用于已建成的平屋顶上。如果建筑承重能力许可，可以建一轻体加层，参照上述实施例1的结构将太阳能接收板和热能汇集装置结合到新加屋顶结构中。

实施例6、与窗户、阳台遮阳棚、雨披或围护结合为一体。如图4A、图4B所示，此种方式适合于多层或高层建筑中的住户。与遮阳棚结合的结构与上述实施例1的屋顶作法相近；与阳台围护相结合的结构与上述实施例2项的墙体相近。

Claims (4)

1.一种太阳能利用新型建材及建筑高效保温隔热装置，其特征是：导热性能良好的金属薄板与热管或无机导热管加工成为一体，热管或无机导热管处于板的正面、中间或背面，一般处于宽度方向的对称轴线上；所述与热管或无机导热管加工成为一体的金属薄板具备建筑装修装饰功能，同时是所述热管或无机导热管的太阳能集热片，即具备太阳能利用功能的新型建材；上述具备太阳能利用功能的新型建材与热能汇集装置、复合保温层组合成整套装置，作为建筑物整体的构成部分，建造在建筑物的屋顶或者墙体之中，成为建筑一体化太阳能利用装置；建筑一体化太阳能利用装置通过导流管连接有热交换器和循环泵，形成密闭回路；该热交换器外包覆有存储设备，该存储设备连接有热能利用设施、水源以及辅助热源。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能新型建材及建筑高效保温隔热装置，其特征是：该太阳能利用新型建材及建筑高效保温隔热装置的具备太阳能利用功能的新型建材的金属薄板为平面、曲面或异形面；表面状态为光滑的，或带各种图案的，或非平滑减反射结构的；表面有对阳光具备选择性吸收的镀层或涂层；其热管或无机导热管，一般处于集热面宽度方向的对称轴线上，也有不处于集热面宽度方向的对称轴线上的；其热管和集热片有用同种材料一体挤压成型，也有用相同或不同材料分别制作然后复合或焊接而成的；其集热片的总宽度一般在10-800毫米之间，最佳在40-500毫米之间，厚度在0.05-5毫米之间，最佳在0.1-2毫米之间。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能利用新型建材及建筑高效保温隔热装置，其特征是：该太阳能利用新型建材及建筑高效保温隔热装置的热能汇集装置有单独的复合保温层，保温层内外两侧有起反射、隔断作用的铝箔；由具备太阳能利用功能的新型建材构成的太阳能接收板的背面与内墙装修层之间，有高热阻建筑保温材料和复合于其内、外两侧的铝箔构成的保温隔热层。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能利用新型建材及建筑高效保温隔热装置，其特征是：该太阳能利用新型建材及建筑高效保温隔热装置的太阳能接收板、热能汇集装置和其背面的保温、隔热层作为为建筑物屋顶、墙体的一部分，建设于其中；也就是屋顶和相关墙体由三部分构成：

(1)玻璃透光密封层

(2)由具备太阳能利用功能的新型建材构成的太阳能接收板和热能汇集装置，热流汇集装置安装在太阳能利用新型建材的热管或无机导热管的上方，太阳能接收板与水平面之间必须有一定的角度，结合于坡面屋顶结构中，坡度最小不低于10度

(3)内侧保温隔热和装修层；

保温、隔热层处于太阳能集热器的背面；上述各部分的连接、支撑、结合都按建筑构件的常规处理。

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