本發(fā)明涉及太陽能利用技術(shù),特別是一種墻窗式太陽能空調(diào)。
背景技術(shù):
現(xiàn)有建筑的保溫墻,要么是雙層隔空的,要么是實(shí)體保溫的。這兩種墻都具有隔熱保溫功能,即夏季能阻擋外部熱量進(jìn)入建筑內(nèi)部,冬季能阻擋建筑內(nèi)部熱量向外散發(fā)。但這兩種保溫墻都沒有利用太陽能。當(dāng)然可以在保溫墻的外表貼太陽能電池,利用太陽能發(fā)電,但是太陽能電池成本很高,效率低,壽命短,而且制造太陽能電池過程中,還會(huì)排放較多的有害物質(zhì)。所以很少有在建筑墻外表貼太陽能電池的。
現(xiàn)有建筑的保溫窗戶,要么是雙層夾空玻璃的,要么是隔熱反光鍍膜玻璃的。前者在冬季能采集陽光取暖且保溫,但夏季無法阻擋陽光熱入室且沒有利用太陽能;后者在夏季能阻擋陽光熱入室,可也沒有利用太陽能,而冬季不能充分采集陽光取暖且保溫性差,而且由于鍍膜玻璃透光差,致使室內(nèi)光線灰暗。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明設(shè)計(jì)一種墻窗式太陽能空調(diào),克服現(xiàn)有墻和窗的上述缺陷,能隔熱保溫,還能利用太陽能產(chǎn)熱發(fā)電,性價(jià)比高。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn),如圖1至圖3示,在框架式建筑朝陽一面樓層間的承重上橫梁18(圖1中,上橫梁18既是下層屋的上橫梁又是上層屋的下橫梁)和承重下橫梁9之間,設(shè)置透光墻i,透光墻i由相間隔的外透光立板27、內(nèi)透光立板26組成,外透光立板27的上端面和下端面、內(nèi)透光立板26的上端面和下端面,分別與承重上橫梁18的下端面、承重下橫梁9的上端面密封聯(lián)接;在透光墻i開窗孔并鑲嵌窗框22;在透光墻i的左端、右端對(duì)稱設(shè)置縱向空心保溫墻14,在空心保溫墻14設(shè)置溫度傳感器12、加熱器13,建筑內(nèi)隔墻29與空心保溫墻14相接。
窗ii由左右對(duì)稱的兩扇窗扇組成,每扇窗由外(從圖3看為上)透光板30與內(nèi)(從圖3看為下)透光板23間隔一距離并用板25將周圍密封組成,外透光板30、內(nèi)透光板23、板25圍成一空腔,窗扇上安裝把手24。
將窗ii置于所述窗孔,聯(lián)接合葉15的一半聯(lián)接在窗框22的直立邊,聯(lián)接合葉15的另一半聯(lián)接在靠近窗框22這個(gè)直立邊的板25的直立邊;從圖1看,上聯(lián)接管21、下聯(lián)接管4均穿透窗框22的直立邊和板25的直立邊并與它們密封聯(lián)接,上聯(lián)接管21、下聯(lián)接管4均將所述窗的空腔和外透光立板27與內(nèi)透光立板26之間隔聯(lián)通。
在空心保溫墻14朝室內(nèi)的立邊的上部、下部分別安裝上導(dǎo)管16、下導(dǎo)管11;上導(dǎo)管16和下導(dǎo)管11的上部分別與在空心保溫墻14內(nèi)設(shè)置的散熱器10的上部、下部聯(lián)通聯(lián)接,上導(dǎo)管16和下導(dǎo)管11均與空心保溫墻14密封聯(lián)接;上導(dǎo)管16的下端穿透上下兩層之間的橫梁即上橫梁18,或者上導(dǎo)管16的下端穿透上下兩層之間的樓板,上導(dǎo)管16的下端與下層屋的外透光立板27與內(nèi)透光立板26之間隔上部聯(lián)通;在下導(dǎo)管11的下端依次聯(lián)通聯(lián)接流體發(fā)電機(jī)11-1、下管11-2,下管11-2的下端穿過上下兩層之間的橫梁即上橫梁18,或者下管11-2的下端穿過上下兩層之間的樓板,下管11-2的下端插入下層屋的外透光立板27與內(nèi)透光立板26之間隔的下部;排氣管28穿透空心保溫墻14朝陽的立邊的上部并與其密封聯(lián)接;一號(hào)管17一端穿過空心保溫墻14朝室內(nèi)的立邊的上部與散熱器10的上端聯(lián)通聯(lián)接,一號(hào)管17與空心保溫墻14密封聯(lián)接,在一號(hào)管17上安裝壓力釋放閥19和排氣閥20;二號(hào)管8的一端穿過空心保溫墻14朝室內(nèi)的立邊的下部與散熱器10的下端聯(lián)通聯(lián)接,二號(hào)管8與空心保溫墻14密封聯(lián)接,在二號(hào)管8的外端聯(lián)通聯(lián)接一號(hào)開關(guān)閥7。
三號(hào)管2穿過上下兩層之間的橫梁即上橫梁18,或者三號(hào)管2穿過上下兩層之間的樓板,三號(hào)管2上部的頭穿透上層屋的空心保溫墻14朝室內(nèi)的立邊的上部并與其密封聯(lián)接,三號(hào)管2下邊的頭與設(shè)置在下層屋內(nèi)的吸收式空調(diào)系統(tǒng)1(該系統(tǒng)已商業(yè)化批量生產(chǎn),它既能制冷又能制熱)的儲(chǔ)水箱的進(jìn)口聯(lián)通聯(lián)接;四號(hào)管3穿過上下兩層之間的橫梁即上橫梁18,或者四號(hào)管3穿過上下兩層之間的樓板,四號(hào)管3上部的頭穿透上層屋的空心保溫墻14朝室內(nèi)的立邊的下部并與其密封聯(lián)接,四號(hào)管3下邊的頭與設(shè)置在下層屋內(nèi)的吸收式空調(diào)系統(tǒng)1的儲(chǔ)水箱的出口聯(lián)通聯(lián)接;五號(hào)管5的下端與四號(hào)管3聯(lián)通聯(lián)接,在五號(hào)管5的上端聯(lián)通聯(lián)接二號(hào)開關(guān)閥6。
在內(nèi)透光立板26的外面設(shè)置能遮擋整個(gè)窗ii和內(nèi)透光立板26的隔熱簾子(圖中未畫),隔熱簾子朝內(nèi)透光立板26的一面為深色(如黑、深藍(lán)、墨綠等色),隔熱簾子與窗ii相對(duì)的部分做成可開閉的活窗。
在樓房的各層設(shè)置所述墻窗式太陽能空調(diào),每層的空心保溫墻14作為緊下一層墻窗式太陽能空調(diào)的熱源保溫水箱,頂層的墻窗式太陽能空調(diào)的熱源保溫水箱置于房頂內(nèi)。
從一號(hào)開關(guān)閥7注水(最好是經(jīng)處理過含雜質(zhì)很少的水)到外透光立板27與內(nèi)透光立板26之間隔、窗ii里,當(dāng)水位(如圖1中虛線示)高于上導(dǎo)管16且留有一些空間為止。也可不注水,只將一號(hào)開關(guān)7關(guān)閉。從二號(hào)開關(guān)閥6依次經(jīng)五號(hào)管5、四號(hào)管3向空心保溫墻14里和吸收式空調(diào)系統(tǒng)1的儲(chǔ)水箱注水,當(dāng)水位高于散熱器10的頂時(shí)為止。
在春季、夏季、秋季,陽光透過每層的外透光立板27和外(從圖3看為上)透光板30,加熱它們里面(窗ii里邊和外透光立板27與內(nèi)透光立板26之間隔)的水(或空氣),被加熱的水(或空氣)因密度減小而上升到上部,隨著熱水(或空氣)積聚而向上導(dǎo)管16上部流動(dòng),繼而流入上層屋的散熱器10上部,從而增加這里的內(nèi)部壓力,這時(shí)散熱器10底部的水(或空氣)獲得壓力沖入下導(dǎo)管11后沖擊流體發(fā)電機(jī)11-1發(fā)電,然后經(jīng)過下管11-2進(jìn)入窗ii里和外透光立板27與內(nèi)透光立板26之間隔的下部,填充被加熱的水(或空氣)上升后騰出的空間,散熱器10里上面的熱水下流過程中將熱量傳給空心保溫墻14里的水。隨著陽光持續(xù)照射,此過程度不斷循環(huán),空心保溫墻14里的水被連續(xù)加熱升溫上升,從三號(hào)管2流入下層屋的吸收式空調(diào)系統(tǒng)1的儲(chǔ)水箱。無陽光照射或環(huán)境變冷時(shí),所述循環(huán)停止,這時(shí)由于水(或空氣)是熱的不良導(dǎo)體,下層屋的外透光立板27與內(nèi)透光立板26之間隔和窗ii里的水(或空氣)與上層空心保溫墻14里的熱水(或空氣)被隔離,且熱水(或空氣)被保溫。
在夏季或室內(nèi)悶熱時(shí),利用空心保溫墻14中流入吸收式空調(diào)系統(tǒng)1的儲(chǔ)熱水箱的熱水作熱媒水,開啟吸收式空調(diào)系統(tǒng)1為室內(nèi)制涼,并從四號(hào)管3向空心保溫墻14的底部排涼水。要外用熱水時(shí)可從吸收式空調(diào)系統(tǒng)1的儲(chǔ)水箱放出。
在夏季,拉上所述的在內(nèi)透光立板26的外面設(shè)置的簾子,以使窗ii里邊和外透光立板27與內(nèi)透光立板26之間隔的水或空氣吸收更多的陽光熱。當(dāng)然,為了照亮室內(nèi),打開簾子上與窗ii相對(duì)的活窗。
在冬季,從一號(hào)開關(guān)閥7放掉窗ii里邊和外透光立板27與內(nèi)透光立板26之間隔的水,白天拉開簾子,讓陽光透過透光墻i直接溫暖室內(nèi),而在晚上拉上簾子保溫。在冬季無日照或嚴(yán)寒時(shí),拉上簾子可開啟吸收式空調(diào)系統(tǒng)1制熱,在白天拉上簾子但打開活窗,在晚上拉上簾子并關(guān)閉活窗保溫。要用熱水,開啟加熱器13,由溫度傳感器12檢測(cè)其水溫達(dá)到設(shè)定值時(shí)停止加熱,低于另一設(shè)定值時(shí)又開始加熱。
壓力釋放閥19能釋放窗ii里邊和外透光立板27與內(nèi)透光立板26之間隔的超限壓力。排氣閥20能釋放窗ii里邊和外透光立板27與內(nèi)透光立板26之間隔的超限壓力氣體??招谋貕?4里上部空氣受壓后將從排氣管28部分排出。
本發(fā)明有益的效果:1、所述墻窗式太陽能空調(diào),在夏季利用太陽能產(chǎn)熱發(fā)電,而且大大減少太陽熱向室內(nèi)傳播;在冬季,能采取太陽熱溫暖室內(nèi)又保暖;四季的陽光都能很少減弱地通過窗ii照亮室內(nèi),此優(yōu)點(diǎn)在夏季比現(xiàn)有的拉窗簾的玻璃窗、貼隔熱反光鍍膜的玻璃窗優(yōu)越得多;2、由于所述墻窗式太陽能空調(diào)、不用貴的太陽能電池和真空管集熱器、工藝簡便,堅(jiān)固且壽命長,成本低;盡管所述墻窗式太陽能空調(diào)的熱效率比真空管集熱器的略低一點(diǎn),但其性價(jià)比遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的真空管集熱器式太陽能熱熱水器和太陽能光電池的性價(jià)比;3、設(shè)置能利用太陽能的吸收式空調(diào)系統(tǒng)作為冷暖空調(diào),總能使室內(nèi)冬暖夏涼且比現(xiàn)有的空調(diào)機(jī)節(jié)省電能顯著;4、所述墻窗式太陽能空調(diào)含有充當(dāng)室內(nèi)用熱水器和相當(dāng)于空調(diào)機(jī)的吸收式空調(diào)系統(tǒng),室內(nèi)再不用裝必需的熱水器和空調(diào)機(jī),由此節(jié)省的費(fèi)用抵扣了所述墻窗式太陽能空調(diào)約70%的成本,相當(dāng)于說所述墻窗式太陽能空調(diào)的成本僅是兩塊玻璃板及其安裝成本,估計(jì)是現(xiàn)有建筑墻窗成本的兩三倍,但它能利用太陽能產(chǎn)熱水和調(diào)節(jié)室內(nèi)氣溫宜人,它還保溫隔熱,所以所述墻窗式太陽能空調(diào)性價(jià)比很高;5、目前,太陽能利用主要受太陽能光電池和集熱器成本高、發(fā)電效率低及太陽能光電池壽命短的限制。所述墻窗式太陽能空調(diào)既當(dāng)墻和窗,充分利用太陽能,還保溫隔熱。所述墻窗式太陽能空調(diào)性價(jià)比高,將在節(jié)能建筑上發(fā)揮巨大作用,易推廣,且推廣意義大。
附圖說明
圖1為所述墻窗式太陽能空調(diào)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的a-a剖視圖;
圖3為圖1的b-b剖視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例:如圖1至圖3示,在框架式建筑朝陽一面樓層間的承重上橫梁18(圖1中,上橫梁18既是下層屋的上橫梁又是上層屋的下橫梁)和承重下橫梁9之間,設(shè)置透光墻i,透光墻i由相間隔的外透光立板27、內(nèi)透光立板26組成,外透光立板27的上端面和下端面、內(nèi)透光立板26的上端面和下端面,分別與承重上橫梁18的下端面、承重下橫梁9的上端面密封聯(lián)接;在透光墻i開窗孔并鑲嵌窗框22;在透光墻i的左端、右端對(duì)稱設(shè)置縱向空心保溫墻14,在空心保溫墻14設(shè)置溫度傳感器12、加熱器13,建筑內(nèi)隔墻29與空心保溫墻14相接。
窗ii由左右對(duì)稱的兩扇窗扇組成,每扇窗由外(從圖3看為上)透光板30與內(nèi)(從圖3看為下)透光板23間隔一距離并用板25將周圍密封組成,外透光板30、內(nèi)透光板23、板25圍成一空腔,窗扇上安裝把手24。
將窗ii置于所述窗孔,聯(lián)接合葉15的一半聯(lián)接在窗框22的直立邊,聯(lián)接合葉15的另一半聯(lián)接在靠近窗框22這個(gè)直立邊的板25的直立邊;從圖1看,上聯(lián)接管21、下聯(lián)接管4均穿透窗框22的直立邊和板25的直立邊并與它們密封聯(lián)接,上聯(lián)接管21、下聯(lián)接管4均將所述窗的空腔和外透光立板27與內(nèi)透光立板26之間隔聯(lián)通。
在空心保溫墻14朝室內(nèi)的立邊的上部、下部分別安裝上導(dǎo)管16、下導(dǎo)管11;上導(dǎo)管16和下導(dǎo)管11的上部分別與在空心保溫墻14內(nèi)設(shè)置的散熱器10的上部、下部聯(lián)通聯(lián)接,上導(dǎo)管16和下導(dǎo)管11均與空心保溫墻14密封聯(lián)接;上導(dǎo)管16的下端穿透上下兩層之間的橫梁即上橫梁18,或者上導(dǎo)管16的下端穿透上下兩層之間的樓板,上導(dǎo)管16的下端與下層屋的外透光立板27與內(nèi)透光立板26之間隔上部聯(lián)通;在下導(dǎo)管11的下端依次聯(lián)通聯(lián)接流體發(fā)電機(jī)11-1、下管11-2,下管11-2的下端穿過上下兩層之間的橫梁即上橫梁18,或者下管11-2的下端穿過上下兩層之間的樓板,下管11-2的下端插入下層屋的外透光立板27與內(nèi)透光立板26之間隔的下部;排氣管28穿透空心保溫墻14朝陽的立邊的上部并與其密封聯(lián)接;一號(hào)管17一端穿過空心保溫墻14朝室內(nèi)的立邊的上部與散熱器10的上端聯(lián)通聯(lián)接,一號(hào)管17與空心保溫墻14密封聯(lián)接,在一號(hào)管17上安裝壓力釋放閥19和排氣閥20;二號(hào)管8的一端穿過空心保溫墻14朝室內(nèi)的立邊的下部與散熱器10的下端聯(lián)通聯(lián)接,二號(hào)管8與空心保溫墻14密封聯(lián)接,在二號(hào)管8的外端聯(lián)通聯(lián)接一號(hào)開關(guān)閥7。
三號(hào)管2穿過上下兩層之間的橫梁即上橫梁18,或者三號(hào)管2穿過上下兩層之間的樓板,三號(hào)管2上部的頭穿透上層屋的空心保溫墻14朝室內(nèi)的立邊的上部并與其密封聯(lián)接,三號(hào)管2下邊的頭與設(shè)置在下層屋內(nèi)的吸收式空調(diào)系統(tǒng)1(該系統(tǒng)已商業(yè)化批量生產(chǎn),它既能制冷又能制熱)的儲(chǔ)水箱的進(jìn)口聯(lián)通聯(lián)接;四號(hào)管3穿過上下兩層之間的橫梁即上橫梁18,或者四號(hào)管3穿過上下兩層之間的樓板,四號(hào)管3上部的頭穿透上層屋的空心保溫墻14朝室內(nèi)的立邊的下部并與其密封聯(lián)接,四號(hào)管3下邊的頭與設(shè)置在下層屋內(nèi)的吸收式空調(diào)系統(tǒng)1的儲(chǔ)水箱的出口聯(lián)通聯(lián)接;五號(hào)管5的下端與四號(hào)管3聯(lián)通聯(lián)接,在五號(hào)管5的上端聯(lián)通聯(lián)接二號(hào)開關(guān)閥6。
在內(nèi)透光立板26的外面設(shè)置能遮擋整個(gè)窗ii和內(nèi)透光立板26的隔熱簾子(圖中未畫),隔熱簾子朝內(nèi)透光立板26的一面為深色(如黑、深藍(lán)、墨綠等色),隔熱簾子與窗ii相對(duì)的部分做成可開閉的活窗。
在樓房的各層設(shè)置所述墻窗式太陽能空調(diào),每層的空心保溫墻14作為緊下一層墻窗式太陽能空調(diào)的熱源保溫水箱,頂層的墻窗式太陽能空調(diào)的熱源保溫水箱置于房頂內(nèi)。