一種能充分利用太陽能和空氣能的多功能屋頂系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種利用建筑屋頂?shù)男履茉醇夹g(shù)領(lǐng)域，具體說是一種能充分利用太陽能和空氣能的多功能樓房屋頂系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]幾千年來，國內(nèi)外建筑屋頂一般都是用磚、瓦和木材等傳統(tǒng)材料建成。這種屋頂只能起到擋風(fēng)、遮雨和遮陽的作用。近些年來，隨著新能源技術(shù)的發(fā)展，人們在屋頂?shù)幕A(chǔ)上架起了單個的太陽能熱水設(shè)備、空氣能熱水設(shè)備或者光伏發(fā)電設(shè)施，這些僅是單一新能源技術(shù)屋頂利用方式。這種單一利用方式有如下缺陷:第一是性價比低；第二是與建筑外觀不協(xié)調(diào)；第三是沒有滿足包括建筑開發(fā)商、物業(yè)管理方、和住戶的急需，因為大多居住性建筑，一般只對熱水、采暖、冷氣、通風(fēng)、遮陽擋雨有直接需求，而對發(fā)電只不過是間接需求；第四是沒有直接做成屋面屋頂，從而增加建筑的有效使用面積和空間，減少新能源的綜合使用成本；第五是沒有將現(xiàn)在幾種成熟的新能源技術(shù)集合在屋面屋頂上。如何進一步減少新能源使用的單位成本，最大程度滿足建筑物所有者、使用者的多種需求及其經(jīng)濟利益，是廣大房屋建筑設(shè)計者或新能源設(shè)備制造者正努力研究和刻苦攻關(guān)的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有新能源設(shè)備在房頂應(yīng)用時功能單一、不能遮風(fēng)防雨、又不能充分發(fā)揮等上述缺陷，本實用新型的目的是提供一種能充分利用太陽能和空氣能的多功能樓房屋頂系統(tǒng)，充分利用樓房屋頂和新能源設(shè)備的優(yōu)點，實現(xiàn)整棟樓房中央集成熱水采暖、冷氣通風(fēng)、發(fā)電、遮陽擋雨多功能。
[0004]為解決其技術(shù)問題，本設(shè)計人經(jīng)過長時間的研究和多次試驗，終于設(shè)計出一種能充分利用太陽能、空氣能的多功能樓房屋頂系統(tǒng)。設(shè)計出的這種樓房屋頂系統(tǒng)，包括建筑頂層的水泥混凝土樓面，構(gòu)成四面墻及屋面的鋼結(jié)構(gòu)；它的特點是:
[0005]1、在所述樓面及其樓面的鋼結(jié)構(gòu)上安裝有太陽能發(fā)電裝置、太陽能熱水裝置和空氣源熱水制冷氣設(shè)備；
[0006]其中:所述太陽能發(fā)電裝置是采用光伏薄膜組件，該光伏薄膜組件的背面附著有背膠，背膠上覆蓋有隔離膜，安裝時，揭開隔離膜粘貼在屋面上，既減少了對建筑的壓力，又方便了安裝、維修屋面、檢修太陽能平板及其管線；
[0007]其中:所述太陽能熱水裝置采用平板太陽能熱水器，這種熱水器能零下三十度工作，能耐用三十年，在各種室外條件下出色的工作，包括冰雹沖擊、冰凍、暴曬等，能將熱水溫度控制在80攝氏度以下，減少管道及傳感設(shè)備的損失和故障率，按年均熱水使用成本計算是所有熱水器中性價比最合理的，平板太陽能由鋼化平板玻璃、鋁合金邊框和銅質(zhì)熱煤管道制成，故有平整、堅固的特點，為改造成屋頂構(gòu)件提供了基礎(chǔ)；
[0008]其中:所述空氣源熱水制冷氣設(shè)備為本系統(tǒng)的輔助部件，該空氣源熱水制冷氣設(shè)備包括主機及水箱若干套，所述水箱外圈通過增加強度并與屋面鋼結(jié)構(gòu)相連接，可增加屋面及本系統(tǒng)的抗風(fēng)能力；同時它附帶產(chǎn)生的冷氣和風(fēng)壓可為樓道通風(fēng)換氣；
[0009]2、所述樓面是建筑頂層現(xiàn)成的平整水泥地面，地面上固定有鋼結(jié)構(gòu)架；該鋼結(jié)構(gòu)架朝向為向南或者向西傾斜，由地面所砌墻體高度控制，一般低的一面墻體1.5米，高的一面墻體5米，適宜的兩板墻距離為12米，即商品房建筑主體寬度，屋面的鋼結(jié)構(gòu)上安裝有若干并行排列的太陽能平板，兩列太陽能平板之間有40cm的間距，該間距間鋪貼有光伏薄膜發(fā)電組件，用以遮住兩列之間的間距，做到防水防風(fēng)，兩列之間的光伏薄膜發(fā)電組件下方架設(shè)有線橋，用于平板換熱光伏發(fā)電管路及電路的管線鋪設(shè)；
[0010]3、所述太陽能平板的下端邊框均設(shè)計成“7”字型型材，每塊平板的熱媒交換口均設(shè)計成長邊開孔，用以防止雨水順板而下，向下滴漏的現(xiàn)象發(fā)生，為保證大面積平板冬天產(chǎn)熱水不凍住，可用防凍液做熱媒，在水箱與平板之間循環(huán)傳熱；在鋼構(gòu)上連接有伸出的避雷針或避雷網(wǎng)，用以預(yù)防雷電襲擊；
[0011]4、所述空氣能熱水器的主機風(fēng)扇口與通風(fēng)管相連，并且主機風(fēng)扇可在不產(chǎn)熱水時單獨工作，由中央控制柜控制，在通風(fēng)管路上設(shè)置有若干濕簾冷氣機，利用水蒸發(fā)制冷原理，送部分冷氣，濕簾冷氣機的水由水箱供給；
[0012]5、所述水箱與所有太陽能平板通過溫差控制循環(huán)原理進行熱交換，使水箱水升溫，循環(huán)管里是防凍液可在零下30度工作，在水箱里也有循環(huán)管。每個水箱可獨立進冷水送熱水，系統(tǒng)保證部分水箱優(yōu)先加熱，同時部分水箱起備用冷水、溫?zé)釤崴渥饔?；為保證熱水及時效果，每個單元樓梯口既有送熱水管又有熱水回水管，熱水用戶可與熱水管、回水管對接使用熱水，采用IC卡水控開關(guān)計量交費；
[0013]6、所述儲電送電及市電轉(zhuǎn)換裝置，通過電纜與光伏膜發(fā)電組件連接，與建筑公共部分用電系統(tǒng):包括路燈、景觀燈、指示燈、監(jiān)控等的連接并送電，通過雙向電表與電網(wǎng)相連，多余電能輸出到國家電網(wǎng)，樓面上的四面墻用光伏薄膜貼裝在鋼結(jié)構(gòu)上，光伏薄膜用半透明膜。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型有如下特點和進步:
[0015]1、能源充足、價格低廉:由于本系統(tǒng)采用光伏薄膜的太陽能發(fā)電技術(shù)，這種光伏薄膜無需安裝支架，無需屋頂打孔，無風(fēng)載要求，可彎曲，適用于多種屋頂，直接粘貼固定，能夠與屋頂表面完美結(jié)合，該技術(shù)采用發(fā)電量多高效的銅銦鎵砸電池儲電，該電池轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)16%，適用于多種光線條件，陰影影響小，可平鋪覆蓋安裝在整個屋頂?shù)妮d體上，無角度要求因此本實用新型的五個鋼結(jié)構(gòu)面都用此太陽能薄膜發(fā)電裝置；因此單位成本小發(fā)電價格低廉。我國太陽能資源極為充沛，并且可供安裝太陽能平板的建筑面積很多且不斷增加，所以能源充足，發(fā)電熱水建筑一體化后節(jié)能效果更加顯著。據(jù)介紹，我國已成為世界上最大的太陽能熱水器生產(chǎn)國和消費國，每年的總產(chǎn)量已經(jīng)超過1500萬平方米，產(chǎn)值超過200億元，占全世界推廣量的70%以上，每年以25%以上的速度遞增；所以本實用新型可以大面積推廣；
[0016]2、不產(chǎn)生污染，有利于保護生態(tài)環(huán)境:本實用新型不影響建筑結(jié)構(gòu)、不影響城市美觀、施工快捷(鋼結(jié)構(gòu))無有害污染物產(chǎn)生，相對于傳統(tǒng)的能源，如煤、石油等，它不會因為燃燒產(chǎn)生廢氣廢渣，太陽能是一種清潔能源，工作時不產(chǎn)生廢氣和廢渣，有利于用戶的身體健康和保護生態(tài)環(huán)境；
[0017]3、用途廣闊，市場需求大:太陽能熱水器在我國有著廣闊的市場需求，特別在城市和城鎮(zhèn)大部分商品房還在使用天源氣、煤氣、電來熱水。本實用新型單位熱水成本很少，新舊商品房是巨大的市場，本實用新型可用于:
[0018]⑴、商業(yè)住宅樓房、大型酒店和單位員工宿舍及學(xué)生宿舍:提供所有住戶二十四小時熱水和熱水取暖工程；提供所有樓道冷氣通風(fēng)和簡單照明；提供緊急停電、停水替補供應(yīng)；提供生活、運動、健身場所；創(chuàng)造其它商業(yè)價值；
[0019]⑵、利用其“全屋頂”特征用于需要熱水的工廠廠房、公共建筑、商業(yè)游泳館，提供熱水，提供電力，提供建筑房頂；
[0020]⑶大面積應(yīng)用于農(nóng)村房頂:農(nóng)村及村鎮(zhèn)人口約占全國總?cè)丝诘?0%，約3億個家庭，是光熱建筑要充分發(fā)掘的潛在市場，本實用新型可以很好應(yīng)用在農(nóng)村屋頂上，分?jǐn)偨ㄖ蓓數(shù)某杀?，熱水發(fā)電節(jié)能明顯，本實用新型可提供足量熱水，采暖，光伏發(fā)電儲電驅(qū)動空氣能熱水送冷氣；且光伏發(fā)電還可并入國家電網(wǎng)獲取得經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意主視圖，
[0022]圖2是是本實