專利名稱：具有透過(guò)體界面的太陽(yáng)能建筑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有透過(guò)體界面的太陽(yáng)能建筑。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的太陽(yáng)能利用裝置包括太陽(yáng)能集熱、光電轉(zhuǎn)換和光傳導(dǎo)裝置多是在建 筑物完成后再另行安裝，這種做法效率較低。也有一些關(guān)于將太陽(yáng)能產(chǎn)品設(shè)計(jì) 成一個(gè)建筑物構(gòu)件的嘗試，譬如一種稱作太陽(yáng)能瓦的光電轉(zhuǎn)換裝置，但這只是 光電產(chǎn)品的瓦片化，其目的性不明確。將太陽(yáng)能利用與建筑物相結(jié)合可起到事 半功儕的效果，但這方面的工作還剛開始。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供具有透過(guò)體界面的太陽(yáng)能建筑。
本發(fā)明的目的這樣實(shí)現(xiàn)在建筑物上設(shè)置固定的透過(guò)體界面建成具有透過(guò) 體界而的太陽(yáng)能建筑，這些界面包括坡屋面和外立面。透過(guò)體包括玻璃和聚光 透鏡。相鄰的透過(guò)體具有至少一維平滑的表面，在透過(guò)體內(nèi)側(cè)配置太陽(yáng)能利用 器件包括自帶蓋玻璃和透鏡聚光器件的太陽(yáng)能利用器件譬如集熱器件、光電轉(zhuǎn) 換器件、熱電轉(zhuǎn)換器件、光傳導(dǎo)器件、反射聚光器件及隔熱防塵部件并可從建 筑物內(nèi)部對(duì)太陽(yáng)能利用器件進(jìn)行拆解和安裝。透過(guò)體及太陽(yáng)能利用器件通常安 裝在專門設(shè)計(jì)的框架上譬如將透過(guò)體粘接于框架上并膠粘密封。這些框架可由 混凝土預(yù)制件、金屬型材、塑料型材及其它材料構(gòu)成。太陽(yáng)能利用器件可以自 帶蓋玻璃，其所連接各種管道、電纜和光纜可與框架一體設(shè)計(jì)制作。 一維平滑 的透過(guò)體包括百合窗簾狀的透過(guò)體或鋸齒狀透過(guò)體，它們適用于南立面配套反 射聚光板的設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的有益效果包括太陽(yáng)能利用與建筑相結(jié)合，事半功倍。特別是實(shí) 施平改坡時(shí)，利用本發(fā)明建造帶透過(guò)體的坡屋面并在透過(guò)體內(nèi)側(cè)安裝太陽(yáng)集熱 器，在獲得坡屋面效果和造價(jià)少量增加前提下，可長(zhǎng)期免費(fèi)獲得巨量的太陽(yáng)熱
能。與用瓦的坡屋面相比其重量大幅減輕，可小于23kg/ m2;其熱損也可大 幅降低，特別是透過(guò)體采用真空玻璃時(shí)，其熱損可減小到大約4買/ (m2AX:)。
透過(guò)體、集熱器和光電池的安裝維修可不要去建筑物外部進(jìn)行，方便又安全。 平滑的透過(guò)體外表面方便機(jī)器清洗。采用聚光透鏡透過(guò)體和凍光太陽(yáng)能利用器 件時(shí)可在集熱發(fā)電的同時(shí)提供室內(nèi)采光。 以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明。


圖1是一座具有平板玻璃透過(guò)體界面和透過(guò)體內(nèi)側(cè)配置平板吸收體的太陽(yáng) 能平改坡建筑結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是一座具有平板玻璃和一維菲涅爾透鏡透過(guò)體外立面并在透鏡內(nèi)側(cè)配
置聚光光電池的太陽(yáng)能建筑的立面部分結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
閣1給出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例， 一座具有平板玻璃透過(guò)體界面和透過(guò)體內(nèi) 側(cè)配究平板吸收體的太陽(yáng)能平改坡建筑。圖中，平板玻璃透過(guò)體1粘接于框架2 上。在平板玻璃透過(guò)體1的內(nèi)側(cè)，配置有太陽(yáng)能集熱器的管板吸收體3和底板4。 在吸收體3和底板4之間填充有絕熱材料?？蚣?與鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架5連接以獲得 支撐，結(jié)構(gòu)網(wǎng)架5安裝在后立面6及原建筑物的天面上。這個(gè)太陽(yáng)能平改坡建 筑的工作原理為陽(yáng)光穿過(guò)平板玻璃透過(guò)體l，在管板吸收體3上變?yōu)闊崮懿⑼?過(guò)介質(zhì)和管道傳送到蓄熱水箱8。在坡屋面下的新增空間則具有良好的保溫性。
閣1實(shí)施例采用整體向陽(yáng)坡面設(shè)計(jì)，其集熱面積比對(duì)稱的坡屋面的大一倍。 有時(shí)也可以采用向陽(yáng)坡屋面較大背陰坡屋面較小的不對(duì)稱設(shè)計(jì)。圖1實(shí)施例的 網(wǎng)架5、框架2及平板玻璃透過(guò)體1還可以設(shè)計(jì)成向外凸起的形狀或多面體形狀， 以獲得更好的結(jié)構(gòu)性能和更大的內(nèi)部空間。對(duì)于有冰雹地區(qū)，天面透過(guò)體可以 采用鋼化玻璃；對(duì)于嚴(yán)寒地區(qū)，透過(guò)體可以采用真空玻璃或真空鋼化玻璃。另 外，還可以在集熱器件的平板吸收體上設(shè)置向前凸出并嵌有彈性管道的槽道。 這樣對(duì)彈性管道進(jìn)行檢修時(shí)，只要取下集熱器的底板和保溫層就行。這種可拆 卸的集熱器底板找平方便，能使內(nèi)墻面達(dá)到較高的平整度和外觀質(zhì)量。
圖2給出本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例， 一座具有平板玻璃和一維菲涅爾透鏡透 過(guò)體外立面并在透鏡內(nèi)側(cè)配置聚光光電池的太陽(yáng)能建筑的立面部分。圖中，框 架2具有位于同一平面或曲面上的橫向連接條桿11和內(nèi)凹的豎向條桿12。平板 玻璃9和菲涅爾透鏡透過(guò)體10粘接于框架2的橫向連接條桿11上并具有平滑 的表面。在菲涅爾透鏡透過(guò)體10的內(nèi)側(cè)配置有聚光光電池13。聚光光電池13 與換熱器件14低熱阻連接并通過(guò)換熱器件14與跟蹤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接。這個(gè)具 有平板玻璃和一維菲涅爾透鏡透過(guò)體外立面并在透鏡內(nèi)側(cè)配置聚光光電池的太 陽(yáng)能建筑的工作原理為直射陽(yáng)光穿過(guò)菲涅爾透鏡透過(guò)體IO匯聚于聚光光電池 13上，使聚光光電池13產(chǎn)生電流并且溫度迅速升高。電流通過(guò)電纜輸出；熱能 通過(guò)換熱器件14換熱后帶走。隨著太陽(yáng)高度角和照射角的變動(dòng)，聚光光電池13 也在跟蹤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)跟蹤太陽(yáng)光包括調(diào)整光電池的傾角。在這過(guò)程 中，漫射光則會(huì)穿過(guò)透明防塵板15進(jìn)入室內(nèi)使室內(nèi)保持一定亮度?？蚣?上豎 向條桿12采用內(nèi)凹的設(shè)計(jì)，可減少框架2對(duì)透鏡10折射光的庶擋獲得更多的 電能?？蚣?上的平板玻璃9如用于居室的窗戶配置則內(nèi)側(cè)不配置太限能利用 器件。
從圖2實(shí)施例的房間內(nèi)向外看，具有相當(dāng)于使用百合窗簾的效果。需要時(shí) 可在圖2實(shí)施例外立面的內(nèi)側(cè)使用隔熱部件或墻體材料，這時(shí)漫射光將被庶擋， 同時(shí)室內(nèi)的熱損也將大大減少并可形成典型的居室內(nèi)墻。
圖2實(shí)施例中的聚光光電池10與非聚光光電池比，產(chǎn)的電能更多。又因?yàn)?相對(duì)于平面光電池的兩維分布參數(shù)性質(zhì)， 一維聚光光電池屬于一維集中參數(shù)器 件，其所需要的換熱器件制造更方便、熱能的品位更高。所以，聚光電池不僅 可獲得大約15%以上比平面光電池更高的光電轉(zhuǎn)換效率，還容易獲得60%以上 高品位的熱能提供給建筑物，而其造價(jià)卻比平面光電池低得多。
圖2實(shí)施例中的聚光光電池13也可以換成吸收體。這時(shí)，就構(gòu)成一個(gè)聚光 太陽(yáng)集熱器系統(tǒng)，這種集熱器的集熱溫度和效率都比較高，造價(jià)卻較低。
權(quán)利要求
1.具有透過(guò)體界面的太陽(yáng)能建筑，這些界面包括坡屋面和外立面；透過(guò)體包括玻璃和聚光透鏡；相鄰的透過(guò)體具有平滑的表面，在透過(guò)體內(nèi)側(cè)配置有太陽(yáng)能利用器件包括集熱器件、光電轉(zhuǎn)換器件、熱電轉(zhuǎn)換器件、光傳導(dǎo)器件、反射聚光器件及隔熱防塵部件并可從建筑物內(nèi)部對(duì)太陽(yáng)能利用器件進(jìn)行拆解和安裝；透過(guò)體及太陽(yáng)能利用器件通常安裝在專門設(shè)計(jì)的框架上，這些太陽(yáng)能利用器件還連接各種管道、電纜和光纜并可以自帶蓋玻璃和透鏡聚光器件，其特征在于含有透過(guò)體界面，在透過(guò)體內(nèi)側(cè)配置有太陽(yáng)能利用器件包括自帶蓋玻璃和透鏡聚光器件的太陽(yáng)能利用器件譬如集熱器件、光電轉(zhuǎn)換器件、熱電轉(zhuǎn)換器件、光傳導(dǎo)器件、反射聚光器件及隔熱防塵部件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能建筑，其特征在于含有固定的、至少一維平滑 的透過(guò)體界面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能建筑，其特征在于安裝透過(guò)體的框架含有 位于同一平面或曲面上的橫向連接條桿和內(nèi)凹的豎向條桿。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能建筑，其特征在于含有與管道、電纜和光 纜一體設(shè)計(jì)或制作的框架，框架上安裝有透過(guò)體或太陽(yáng)能利用器件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能建筑，其特征在于含有多面體狀的框架或 透過(guò)體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能建筑，其特征在于集熱器件的平板吸收體 含有向前凸出并嵌有彈性管道的槽道。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能建筑，其特征在于含有與聚光式光熱或光 電轉(zhuǎn)換器件相連接的換熱器件及跟蹤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
全文摘要
具有透過(guò)體界面包括坡屋面和外立面的太陽(yáng)能建筑；透過(guò)體包括玻璃和聚光透鏡；在透過(guò)體內(nèi)側(cè)配置有太陽(yáng)能利用器件包括集熱、光電轉(zhuǎn)換、光傳導(dǎo)和反射聚光器件。透過(guò)體及太陽(yáng)能利用器件通常安裝在專門設(shè)計(jì)的框架上。本發(fā)明將太陽(yáng)能利用可與建筑相結(jié)合，事半功倍。實(shí)施平改坡時(shí)，在獲得坡屋面效果和造價(jià)少量增加前提下，可長(zhǎng)期免費(fèi)獲得巨量的太陽(yáng)熱能。與用瓦的坡屋面相比其重量大幅減輕，其熱損也可大幅降低。透過(guò)體、集熱器和光電池的安裝維修可不要去建筑物外部進(jìn)行，方便又安全。還以附圖形式給出兩個(gè)實(shí)施例包括一座具有平板玻璃透過(guò)體1界面和透過(guò)體1內(nèi)側(cè)配置平板吸收體3的太陽(yáng)能平改坡建筑。
文檔編號(hào)F24J2/00GK101169283SQ200610117469
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2006年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月24日
發(fā)明者施國(guó)梁 申請(qǐng)人:施國(guó)梁