專利名稱：一種太陽(yáng)能利用新型建材及建筑高效保溫隔熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具備太陽(yáng)能利用功能的新型建材以及利用該種材料配合必要設(shè)施，建立與建筑一體化結(jié)合的裝置，用于太陽(yáng)能發(fā)電和提供可利用熱源。在炎熱季節(jié)，該裝置通過(guò)控制進(jìn)入建筑物室內(nèi)環(huán)境的陽(yáng)光輻照能，對(duì)建筑物起降溫隔熱，調(diào)節(jié)氣溫的作用，屬于能源領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前尚未見到關(guān)于建筑一體化光熱綜合利用和高效保溫隔熱裝置的報(bào)道；目前太陽(yáng)能熱利用是將集熱裝置固定于屋頂或獨(dú)立于建筑物的其它地方，必須具備防雨、擋風(fēng)、保溫條件；嚴(yán)寒季節(jié)，容易造成集熱元件或連接管路凍裂；大規(guī)模使用時(shí)成本太高。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種具備太陽(yáng)能利用功能的新型建材以及利用該種材料配合必要的配套設(shè)施，建立與建筑一體化結(jié)合的太陽(yáng)能綜合利用裝置。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是與熱管或無(wú)機(jī)導(dǎo)熱管加工成為一體的導(dǎo)熱性能良好的金屬薄板，熱管或無(wú)機(jī)導(dǎo)熱管處于板的正面、中間或背面，一般在寬度方向的對(duì)稱軸線上；金屬薄板的正面起建筑裝修裝飾作用，同時(shí)是熱管或無(wú)機(jī)導(dǎo)熱管的太陽(yáng)能集熱片，形成具備太陽(yáng)能利用功能的新型建材；從而實(shí)現(xiàn)光熱綜合利用；上述具備太陽(yáng)能利用功能的新型建材，配合配套設(shè)備，成為建筑物整體的構(gòu)成部分，建造在建筑物的屋頂或者墻體之中，吸收太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換為熱能、構(gòu)成建筑一體化太陽(yáng)能供熱綜合利用裝置。
本實(shí)用新型的有益效果是可以對(duì)輻照到房屋建筑的太陽(yáng)能進(jìn)行有效的控制、利用，以可與常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)的成本實(shí)現(xiàn)建筑高效保溫；在非炎熱季節(jié)，可利用收集的太陽(yáng)能供熱采暖，提供熱水，或用于工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)；在炎熱季節(jié)，阻止過(guò)多的陽(yáng)光進(jìn)入戶內(nèi)，控制戶內(nèi)氣溫不至于過(guò)高，降低以至避免用于戶內(nèi)降溫的能量消耗；并可將收集的過(guò)剩熱能供社區(qū)使用或作其他用途，使實(shí)現(xiàn)房屋建筑的全年平均能耗自身平衡，即“零能耗”成為可能；降低以至基本上消除玻璃幕墻的光污染；實(shí)現(xiàn)供熱綜合利用；實(shí)現(xiàn)真正意義上的太陽(yáng)能利用建筑一體化，改善建筑物外觀，降低成本；減少礦物能源消耗，改善生態(tài)環(huán)境。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明


圖1A、1B、1C是本實(shí)用新型的太陽(yáng)能新型建材的構(gòu)成示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的太陽(yáng)能光熱利用裝置流程示意圖圖3是太陽(yáng)能光熱綜合利用和隔熱裝置的建筑一體化結(jié)構(gòu)示意圖圖4A、4B是太陽(yáng)能光電光熱綜合利用裝置用作為遮陽(yáng)棚、雨披的布置示意圖具體實(shí)施方案在
圖1A、B、C中，(1)為熱管或無(wú)機(jī)導(dǎo)熱管。(2)為集熱片，由導(dǎo)熱性能良好且在使用環(huán)境下性能穩(wěn)定的金屬薄板制成，其正面經(jīng)過(guò)選擇性吸收鍍層或涂層專門處理，對(duì)于太陽(yáng)光具有近乎黑體的選擇性吸收能力。板的正面可以同時(shí)起建筑裝修裝飾作用，可根據(jù)需要制造成平面、曲面或各種異形面；表面狀態(tài)可以是平整的，或帶各種圖案，或制造成各種減反射的非平滑結(jié)構(gòu)。根據(jù)需要，熱管或無(wú)機(jī)導(dǎo)熱管可處于集熱片的背面(
圖1A)、正面(
圖1B)或中間(
圖1C)，一般置于板的寬度方向的對(duì)稱中心線上。熱管殼體和集熱片可用同種材料一體成型，也可用相同或不同材料分別制作然后復(fù)合或焊接而成。集熱片的總寬度一般在20-800毫米之間，厚度在0.05-5毫米之間(3)為集熱片的折邊，用于相鄰集熱片之間的接縫疊合，可根據(jù)要求選用或不用。
在圖2中，(1)為的太陽(yáng)能接收板，又同時(shí)可起建筑裝飾、裝修作用，由具有太陽(yáng)能利用功能的新型建材構(gòu)成。(4)為熱能匯集裝置，載熱介質(zhì)經(jīng)由其內(nèi)部流過(guò)，通過(guò)循環(huán)泵(5)將匯集的熱能傳送至熱交換器(6)；載熱介質(zhì)進(jìn)行閉路循環(huán)；熱交換器(6)將載熱介質(zhì)的熱能傳遞給儲(chǔ)存設(shè)備(7)中的水，使之得以不斷加熱；熱能儲(chǔ)存于該水箱中供應(yīng)用設(shè)施使用；(8)熱能利用設(shè)施；(9)為控制器；(10)為閥門；(11)為輔助熱源，在太陽(yáng)能不足以滿足要求時(shí)，提供補(bǔ)充熱能；(12)為水源；(1)(4)兩部分建設(shè)于屋頂或墻體之內(nèi)。其余部分置于室內(nèi)。后面各實(shí)施例中涉及到“太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換及熱能匯集裝置”時(shí)，都包含與本流程圖內(nèi)容的配套利用。
在圖3中，(1)為熱管或無(wú)機(jī)導(dǎo)熱管；(2)為太陽(yáng)能接收板，又同時(shí)可起裝飾、裝修作用；(4)為熱能匯流管，載熱介質(zhì)從其內(nèi)部流過(guò)；(13)為鋁箔；(14)為保溫材料；(15)為鋁箔；(16)為內(nèi)墻裝修層或屋頂?shù)南旅?內(nèi)表面)裝修層，(18)為玻璃外墻或屋面頂層的玻璃；(19)為熱能匯集裝置復(fù)合保溫層，內(nèi)外兩側(cè)都必須有起反射、隔斷作用的鋁箔。
在圖4中，(20)為與建筑物雨披結(jié)合為一體的太陽(yáng)能收集、轉(zhuǎn)換裝置和熱能匯集裝置，(21)為窗戶，(22)為涼臺(tái)。對(duì)于太陽(yáng)能利用集熱面積需要不是太大的建筑物，例如，僅需提供熱水，則可將太陽(yáng)能收集、轉(zhuǎn)換及熱能匯集裝置結(jié)合到窗戶、涼臺(tái)的雨披中，來(lái)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱利用的建筑一體化。
從以上各圖可以看出，本實(shí)用新型所說(shuō)的建筑一體化是指將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換及熱能匯集裝置，作為為建筑物屋頂、墻體的一部分，建設(shè)于其中。即將屋頂和相關(guān)墻體設(shè)計(jì)成由三部分構(gòu)成玻璃透光密封層，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換、匯集裝置，保溫隔熱層；在太陽(yáng)能集熱器的背面用保溫、隔熱材料進(jìn)行建筑保溫、隔熱，就使太陽(yáng)能的收集、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存與建筑保溫、隔熱成為互不相干之事，從而以可與常規(guī)能源相競(jìng)爭(zhēng)的成本，實(shí)現(xiàn)建筑高效保溫和隔熱。
實(shí)施例1，在房屋設(shè)計(jì)、建造過(guò)程中將太陽(yáng)能收集、轉(zhuǎn)換及熱能匯集裝置結(jié)合到建筑物屋頂結(jié)構(gòu)中。屋面頂層采用鋼化披璃與型材、密封材料分塊做防水密封透光層，塊之間做排水溝或者用槽形玻璃反扣于排水溝上，并沿扣合線作防水密封處理；太陽(yáng)能集熱元件和熱流匯集裝置安裝在防風(fēng)雨密封透光頂層之下，中間有2厘米或稍多一點(diǎn)的空氣層，熱流匯集裝置作全方位保溫、隔熱處理，熱流匯集裝置安裝在太陽(yáng)能集熱元件的上方。太陽(yáng)能集熱元件與水平面之間必須有一定的角度，即結(jié)合于坡面屋頂結(jié)構(gòu)中，坡度最小不低于10度。太陽(yáng)能集熱元件之下為保溫隔熱材料，包括上下兩側(cè)都有起反射、隔斷作用的鋁箔。
實(shí)施例2、將太陽(yáng)能收集、轉(zhuǎn)換及熱能匯集裝置結(jié)合到建筑物朝陽(yáng)面(北半球的東、南、西三面，南半球的東、北、西三面)墻體結(jié)構(gòu)中；用高透光低反射鋼化玻璃作防風(fēng)雨密封透光外墻，與結(jié)構(gòu)框架件結(jié)合處做防水密封處理；留2厘米或稍多一些的空氣層；太陽(yáng)能集熱元件豎直安裝，熱能匯集裝置作全方位保溫、隔熱處理，安裝在集熱元件上端；內(nèi)側(cè)作保溫隔熱處理，保溫隔熱材料可組合到集熱元件背面，或者與內(nèi)墻板作為一體；保溫、隔熱材料必須包括內(nèi)外兩側(cè)都有起反射、隔斷作用的鋁箔。
實(shí)施例3、用于玻璃幕墻內(nèi)側(cè)，參照上述實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)，在玻璃幕墻內(nèi)側(cè)裝上本實(shí)用新型的太陽(yáng)能新型建材制成的太陽(yáng)能接收板、熱能匯集和保溫、隔熱裝置；收集透過(guò)幕墻玻璃的多余能量，寒冷季節(jié)用于采暖，炎熱季節(jié)大幅度降低空調(diào)能耗，并提供熱水，甚至有多余熱水提供給社區(qū)或供其他應(yīng)用；對(duì)于新建玻璃幕墻，其玻璃不僅不必作反光處理，而且可作適當(dāng)?shù)臏p反射處理，控制光污染，增加可利用太陽(yáng)能的收集量。
實(shí)施例4、用于建筑外墻外保溫，對(duì)于需要增加外保溫層的建筑外墻，參照上述實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)，在原有向陽(yáng)墻面上，根據(jù)需要，裝上保溫隔熱層，中間安裝本實(shí)用新型具備裝飾裝修效果的太陽(yáng)能接收板和熱能匯集裝置，外層裝上玻璃透光密封層。
實(shí)施例5、用于已建成的平屋頂上。如果建筑承重能力許可，可以建一輕體加層，參照上述實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)將太陽(yáng)能接收板和熱能匯集裝置結(jié)合到新加屋頂結(jié)構(gòu)中。
實(shí)施例6、與窗戶、陽(yáng)臺(tái)遮陽(yáng)棚、雨披或圍護(hù)結(jié)合為一體。如圖4A、圖4B所示，此種方式適合于多層或高層建筑中的住戶。與遮陽(yáng)棚結(jié)合的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例1的屋頂作法相近；與陽(yáng)臺(tái)圍護(hù)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例2項(xiàng)的墻體相近。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能利用新型建材及建筑高效保溫隔熱裝置，其特征是導(dǎo)熱性能良好的金屬薄板與熱管或無(wú)機(jī)導(dǎo)熱管加工成為一體，熱管或無(wú)機(jī)導(dǎo)熱管處于板的正面、中間或背面，一般處于寬度方向的對(duì)稱軸線上；所述與熱管或無(wú)機(jī)導(dǎo)熱管加工成為一體的金屬薄板具備建筑裝修裝飾功能，同時(shí)是所述熱管或無(wú)機(jī)導(dǎo)熱管的太陽(yáng)能集熱片，即具備太陽(yáng)能利用功能的新型建材；上述具備太陽(yáng)能利用功能的新型建材與熱能匯集裝置、復(fù)合保溫層組合成整套裝置，作為建筑物整體的構(gòu)成部分，建造在建筑物的屋頂或者墻體之中，成為建筑一體化太陽(yáng)能利用裝置；建筑一體化太陽(yáng)能利用裝置通過(guò)導(dǎo)流管連接有熱交換器和循環(huán)泵，形成密閉回路；該熱交換器外包覆有存儲(chǔ)設(shè)備，該存儲(chǔ)設(shè)備連接有熱能利用設(shè)施、水源以及輔助熱源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能新型建材及建筑高效保溫隔熱裝置，其特征是該太陽(yáng)能利用新型建材及建筑高效保溫隔熱裝置的具備太陽(yáng)能利用功能的新型建材的金屬薄板為平面、曲面或異形面；表面狀態(tài)為光滑的，或帶各種圖案的，或非平滑減反射結(jié)構(gòu)的；表面有對(duì)陽(yáng)光具備選擇性吸收的鍍層或涂層；其熱管或無(wú)機(jī)導(dǎo)熱管，一般處于集熱面寬度方向的對(duì)稱軸線上，也有不處于集熱面寬度方向的對(duì)稱軸線上的；其熱管和集熱片有用同種材料一體擠壓成型，也有用相同或不同材料分別制作然后復(fù)合或焊接而成的；其集熱片的總寬度一般在10-800毫米之間，最佳在40-500毫米之間，厚度在0.05-5毫米之間，最佳在0.1-2毫米之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能利用新型建材及建筑高效保溫隔熱裝置，其特征是該太陽(yáng)能利用新型建材及建筑高效保溫隔熱裝置的熱能匯集裝置有單獨(dú)的復(fù)合保溫層，保溫層內(nèi)外兩側(cè)有起反射、隔斷作用的鋁箔；由具備太陽(yáng)能利用功能的新型建材構(gòu)成的太陽(yáng)能接收板的背面與內(nèi)墻裝修層之間，有高熱阻建筑保溫材料和復(fù)合于其內(nèi)、外兩側(cè)的鋁箔構(gòu)成的保溫隔熱層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能利用新型建材及建筑高效保溫隔熱裝置，其特征是該太陽(yáng)能利用新型建材及建筑高效保溫隔熱裝置的太陽(yáng)能接收板、熱能匯集裝置和其背面的保溫、隔熱層作為為建筑物屋頂、墻體的一部分，建設(shè)于其中；也就是屋頂和相關(guān)墻體由三部分構(gòu)成(1)玻璃透光密封層(2)由具備太陽(yáng)能利用功能的新型建材構(gòu)成的太陽(yáng)能接收板和熱能匯集裝置，熱流匯集裝置安裝在太陽(yáng)能利用新型建材的熱管或無(wú)機(jī)導(dǎo)熱管的上方，太陽(yáng)能接收板與水平面之間必須有一定的角度，結(jié)合于坡面屋頂結(jié)構(gòu)中，坡度最小不低于10度(3)內(nèi)側(cè)保溫隔熱和裝修層；保溫、隔熱層處于太陽(yáng)能集熱器的背面；上述各部分的連接、支撐、結(jié)合都按建筑構(gòu)件的常規(guī)處理。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種太陽(yáng)能利用新型建材及其建筑一體化高效保溫隔熱裝置，其中包含有由金屬薄板與熱管或無(wú)機(jī)導(dǎo)熱管加工成為一體，既有太陽(yáng)能集熱功能又是建筑裝修材料—即具備太陽(yáng)能利用功能的新型建材；該具備太陽(yáng)能利用功能的新型建材與熱能匯流管、復(fù)合保溫層組合成整套裝置，建造在建筑物的屋頂或者墻體之中；該裝置通過(guò)導(dǎo)流管連接有熱交換器和循環(huán)泵；保溫、隔熱層安裝在太陽(yáng)能集熱器的背面，使太陽(yáng)能的收集與建筑保溫互不相干；在炎熱季節(jié)，該裝置控制進(jìn)入建筑物室內(nèi)環(huán)境的陽(yáng)光輻照能，起隔熱作用，將本實(shí)用新型用于玻璃幕墻內(nèi)側(cè)，其玻璃無(wú)須作反光處理。
文檔編號(hào)F24J2/00GK2758362SQ200420050978
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2004年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月17日
發(fā)明者肖文昭, 肖正 申請(qǐng)人:肖文昭, 肖正