太阳能墙体制造技术

本发明专利技术涉及一种太阳能墙体，包括外墙主体和位于下层窗顶到上层窗台之间的窗槛墙，窗槛墙包括嵌入连接于外墙主体的第一部分和突出于外墙主体的第二部分，第二部分包括倾斜部和用于将倾斜部固定连接到第一部分的连接部，倾斜部相对于外墙主体向外且向下倾斜，倾斜部的外表面由透光材料制成，第二部分的内部形成有由第二部分的外表面、内表面、以及两个侧面围成的空腔，第一部分开设有与室内空气和空腔均连通的通气口。这种太阳能墙体，在夏季可以有效地遮挡阳光进入室内从而避免造成室内温度升高，还能将太阳能转化为电能，在冬季又能使得更多的太阳光照入室内和窗槛墙内的吸热材料上，从而有利于室内温度的升高，可有效地降低建筑能耗。

【技术实现步骤摘要】
太阳能墙体
本专利技术涉及建筑领域，具体涉及一种太阳能墙体。
技术介绍
玻璃幕墙作为建筑外围护结构的重要组成部分，其不仅实现了建筑外围护结构中墙体与门窗的合二为一，还把建筑围护结构的使用功能与装饰功能巧妙地融为一体，使建筑更具现代感和装饰艺术性。但大面积的玻璃幕墙在提供良好采光的同时，却带来了采暖与制冷能耗高的问题，成为建筑能耗的关键环节。对于建筑幕墙能耗较大的问题，目前采用的解决方案有：1)设置双层幕墙或墙体，以实现墙体更好的隔热效果。其缺点是双层幕墙或墙体之间的空间占用了建筑面积，还增加了建筑成本。2)将幕墙与光伏构件简单拼合，例如太阳能百叶窗，以期利用太阳能对建筑的能耗进行缓解。其缺点是光伏构件由于其透光性差，会影响幕墙的采光性能；若设置的光伏构件的面积小，还会造成光伏系统的光电转换效率低下。以上现有技术中存在如下问题：1)上述解决方案对于夏季遮阳、冬季采暖的需求缺乏统筹考虑和技术整合；2)现有的建筑节能方案的改进对象集中在窗体部分，并未涉及窗槛墙(下层窗顶到上层窗台之间的墙体)，而窗槛墙作为建筑外墙的重要组成部分(其面积约占外墙总面积的1/3)，其对建筑能耗可以起到关键作用；3)墙体或幕墙的节能技术与建筑内的室温调节系统之间缺乏关联和整合。
技术实现思路
为此，本专利技术提供了一种太阳能墙体，其包括外墙主体和位于下层窗顶到上层窗台之间的窗槛墙，所述窗槛墙包括嵌入连接于所述外墙主体的第一部分和突出于所述外墙主体的第二部分，所述第二部分包括倾斜部和用于将所述倾斜部固定连接到所述第一部分的连接部，所述倾斜部相对于所述外墙主体向外且向下倾斜，所述倾斜部的外表面由透光材料制成，所述第二部分的内部形成有由所述第二部分的外表面、内表面、以及两个侧面围成的空腔，所述第一部分开设有与室内空气连通的通气口，所述通气口还与所述空腔连通。优选地，所述连接部包括分别将所述倾斜部的上端和下端固定连接到所述第一部分的上连接部和下连接部，依次连接的所述上连接部、倾斜部和下连接部的外表面，和依次连接的所述上连接部、倾斜部和下连接部的内表面，以及两个侧面围成所述空腔，所述通气口包括进气口和出气口，所述进气口和出气口分别位于所述第一部分的与所述下连接部和上连接部对应的位置。进一步地，所述窗槛墙还包括设置于所述倾斜部内部的用于吸收从所述倾斜部的外表面射入的太阳光的辐射能量并将其转化为热能的吸热层。进一步地，所述窗槛墙还包括设置于所述倾斜部内部的用于吸收从所述倾斜部的外表面射入的太阳光的辐射能量并将其转化为电能的光电层。可选地，所述窗槛墙还包括设置于所述倾斜部内部且位于所述吸热层外侧的用于吸收从所述倾斜部的外表面射入的太阳光的辐射能量并将其转化为电能的光电层，其由多个可旋转的太阳能电池板组成，当所述太阳能电池板旋转时，能够允许或阻挡从所述倾斜部的外表面射入的太阳光照射到所述吸热层。进一步地，所述通气口设置有用于打开和关闭所述通气口的第一盖体。进一步地，所述第二部分的两个侧面上分别开设有连通所述空腔与室外空气的进气孔和出气孔，其中，所述进气孔位于一个侧面的下部，所述出气孔位于另一个侧面的上部。所述进气孔和出气孔均设置有第二盖体，其用于打开和关闭所述进气孔和出气孔，所述第一盖体和所述第二盖体之间设置有联动机构，当所述第一盖体打开所述通气口时所述第二盖体关闭所述进气孔和出气孔，当所述第一盖体关闭所述通气口时所述第二盖体打开所述进气孔和出气孔。进一步地，所述第一和第二部分还通过设置于所述第二部分下方的结构支撑件固定连接，所述结构支撑件具有向内且向下倾斜的倾斜面。优选地，所述窗槛墙的出挑距离a通过如下公式确定：a＝h·cotv，其中，h为所述第二部分突出于所述外墙主体的最远面的下缘到下层窗台之间的垂直距离，v为所述墙体所在地区的夏季的太阳高度角的平均值；所述倾斜部的倾斜角度α≥90°-ω，其中，ω为所述墙体所在地区的冬季的太阳高度角的平均值；所述结构支撑件的倾斜面的倾斜角度β≥ω。本专利技术还提供了一种太阳能墙体，其包括外墙主体和位于下层窗顶到上层窗台之间的窗槛墙，所述窗槛墙包括嵌入连接于所述外墙主体的第一部分和突出于所述外墙主体的第二部分，所述第二部分包括倾斜部和用于将所述倾斜部固定连接到所述第一部分的连接部，所述倾斜部相对于所述外墙主体向外且向下倾斜，所述倾斜部的外表面为用于吸收太阳光的辐射能量并将其转化为电能的光电层。本专利技术的太阳能墙体，避免了在窗户部位实施光热和/或光电节能技术而影响采光和视线通透，而是将窗槛墙作为改进对象，其有益效果包括：1)利用突出于外墙主体的窗槛墙，达到了夏季遮挡阳光从窗户进入室内从而避免室内温度升高、冬季接收更多的阳光辐射从而提升室内温度的目的。2)利用窗槛墙内部的空腔及设置于空腔内的光电材料和/或吸热材料，在夏季形成光电转换，有效利用太阳能获取电能；在冬季形成光热转换，提高室内温度，从而降低了制冷和采暖能耗。附图说明图1为本专利技术的太阳能墙体的第一实施方式的立体结构示意图，其同时示出了墙体的剖面；图2为本专利技术的太阳能墙体的第一实施方式的另一个角度的立体结构示意图；图3为图1中窗槛墙部位的放大图；图4为图3的右视图；图5为图1中窗槛墙部位的立体结构示意图，其同时示出了窗槛墙的内部结构；图6为图5中示出了冬季和夏季的空气流通方向的示意图；图7为图4中仅示出了窗槛墙的示意图；图8为图4中未设置吸热层和光电层时的结构示意图；图9为本专利技术的太阳能墙体的第二实施方式的剖视图；图10为本专利技术的太阳能墙体的第三实施方式的剖视图；图11为本专利技术的太阳能墙体的第四实施方式的剖视图；图12为出挑距离和倾斜角度的示意图；图13为本专利技术的太阳能墙体的第五实施方式的立体结构示意图，其同时示出了墙体的剖面；图14为本专利技术的太阳能墙体的第六实施方式的立体结构示意图；图15为图14中的窗槛墙部位的剖视图；图16为图15中未设置吸热层时的结构示意图；图17为本专利技术的太阳能墙体的实施效果的示意图。附图标记说明：1-外墙主体，2-窗槛墙，10-第一部分，20-第二部分，30-结构支撑件，11-通气口，21-倾斜部，22-连接部，23-空腔，24-吸热层，25-光电层，26-侧面，27-导流部，221-上连接部，222-下连接部，111-进气口，112-出气口，251-太阳能电池板，261-进气孔，262-出气孔，SO21-倾斜部的外表面，SI21,SI21’-倾斜部的内表面，SE21-倾斜部的下端面，SO22-连接部的外表面，SI22-连接部的内表面，SO221-上连接部的外表面，SI221-上连接部的内表面，SO222-下连接部的外表面，SI222-下连接部的内表面。具体实施方式本专利技术的太阳能墙体，在窗槛墙的部分作出改进，根据建筑所在的地区的夏冬两季的太阳高度角，设计窗槛墙适当地向外突出，在夏季可以有效地遮挡阳光进入室内从而避免造成室内温度升高，在冬季又能使得更多的太阳光照入室内，从而有利于室内温度的提升。优选地，在窗槛墙内形成空气流通通道，并在通道内设置吸热材料和/或光电材料。在冬季，通道内的吸热材料被太阳光加热继而加热空气，通道内的空气因温差形成热压而流动，形成室内-通道-室内的空气流通回路，有效提升室内温度。在夏季，通道内的太阳能光电材料将太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能墙体，其特征在于，包括外墙主体和位于下层窗顶到上层窗台之间的窗槛墙，所述窗槛墙包括嵌入连接于所述外墙主体的第一部分和突出于所述外墙主体的第二部分，所述第二部分包括倾斜部和用于将所述倾斜部固定连接到所述第一部分的连接部，所述倾斜部相对于所述外墙主体向外且向下倾斜，所述倾斜部的外表面由透光材料制成，所述第二部分的内部形成有由所述第二部分的外表面、内表面、以及两个侧面围成的空腔，所述第一部分开设有与室内空气连通的通气口，所述通气口还与所述空腔连通。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能墙体，其特征在于，包括外墙主体和位于下层窗顶到上层窗台之间的窗槛墙，所述窗槛墙包括嵌入连接于所述外墙主体的第一部分和突出于所述外墙主体的第二部分，所述第二部分包括倾斜部和用于将所述倾斜部固定连接到所述第一部分的连接部，所述倾斜部相对于所述外墙主体向外且向下倾斜，所述倾斜部的外表面由透光材料制成，所述第二部分的内部形成有由所述第二部分的外表面、内表面、以及两个侧面围成的空腔，所述第一部分开设有与室内空气连通的通气口，所述通气口还与所述空腔连通；所述连接部包括分别将所述倾斜部的上端和下端固定连接到所述第一部分的上连接部和下连接部，依次连接的所述上连接部、倾斜部和下连接部的外表面，和依次连接的所述上连接部、倾斜部和下连接部的内表面，以及两个侧面围成所述空腔，所述通气口包括进气口和出气口，所述进气口和出气口分别位于所述第一部分的与所述下连接部和上连接部对应的位置。2.根据权利要求1所述的太阳能墙体，其特征在于，所述窗槛墙还包括设置于所述倾斜部内部的用于吸收从所述倾斜部的外表面射入的太阳光的辐射能量并将其转化为热能的吸热层。3.根据权利要求1所述的太阳能墙体，其特征在于，所述窗槛墙还包括设置于所述倾斜部内部的用于吸收从所述倾斜部的外表面射入的太阳光的辐射能量并将其转化为电能的光电层。4.根据权利要求2所述的太阳能墙体，其特征在于，所述窗槛墙还包括设置于所述倾斜部内部且位于所述吸热层外侧的用于吸收从所述倾斜部的外表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世英，
申请(专利权)人：上海弘纳建筑设计有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31