建筑一体化太阳能综合热利用系统技术方案

建筑一体化太阳能综合热利用系统，它涉及一种太阳能综合热利用系统。本发明专利技术解决了现有建筑中的玻璃幕墙结构没有主动利用太阳能的问题、墙体和幕墙玻璃之间不流动的空气间层在夏季温度过高而导致相应房间的热量远高于普通墙体房间致使空调负荷增大的问题以及夏季太阳能热量没有有效利用的问题。复合太阳能集热构件的周边与建筑外墙的外表面密闭连接且二者之间形成有空腔，若干块吸热玻璃对应安装在平面集热框架体设有的开口上，平面集热框架体的外表面上均布冲压有若干个半球形凹坑，在每个半球形凹坑的上半部分开有通孔。本发明专利技术在提高玻璃幕墙保温隔热性能的同时，充分利用了太阳能，集隔热、保温和太阳能热利用于一身，实现了集热构件与建筑的一体化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能综合热利用系统。
技术介绍
随着我国城市化进程的加速，建筑能耗将不可避免地大幅度增加。我国北方城镇采暖能耗占全国城镇建筑总能耗的40%，是建筑能源消耗的最大组成部 分。同时，由于目前我国采暖以煤为主要能源，因此采暖燃煤造成的环境污染 也相当严重。近年来，随着我国建筑节能标准的提高，建筑密闭性显著增强， 导致房间换气次数过低，北方地区冬季室内空气质量普遍较差，通风换气问题 亟待解决。在能源与环境的双重压力下，研究开发高效、低成本、易于推广的 可再生能源建筑利用技术就变得愈加重要和迫切。太阳能是最为理想的可再生能源，我国已经成为太阳能热水器安装面积最 大的国家，但太阳能热水系统的发展也面临一个长期以来没有解决的问题，即 集热构件与建筑缺乏有机的结合来利用太阳能。因此，需要创新思路，提高太 阳能集热构件与建筑的一体化程度，推动太阳能热利用技术的发展。玻璃幕墙具有丰富多变的外装饰效果，在建筑墙体装饰中得到了广泛应 用，但与传统的非透明外墙相比，在可接受的造价范围内，透明玻璃幕墙的热 工性能要差得多，导致采用透明玻璃幕墙的建筑能耗过高，例如单层玻璃幕墙 的传热系数高达5.5 6.0w/m一C，约为节能墙体的9 10倍。近几年出现的双层 皮玻璃幕墙的热工性能较单层玻璃幕墙有所改善，具有保温隔热功能，但仍属 于被动利用太阳能的构件，对太阳辐射热并未主动加以利用，另外其造价较普 通墙体和单层玻璃幕墙也高得多，因此其推广应用受到了限制。为了降低玻璃幕墙建筑的能耗，我国"公共建筑节能设计标准(GB50189—2005)"明确要 求"不宜提倡在建筑立面上大面积应用玻璃(或其他透明材料的)幕墙。如果 希望建筑的立面有玻璃的质感，提倡使用非透明的玻璃幕墙，即玻璃的后面仍 然是保温隔热材料和普通墙体。"这种结构的玻璃幕墙，墙体和幕墙玻璃间的 空气间层在冬季能够提高墙体的保温性能，但在夏季由于间层中的空气不流动，其温度可能过高而导致房间的热量远高于普通墙体房间，同时这种结构的 玻璃幕墙也没有解决主动利用太阳能的问题。针对上述各种玻璃幕墙存在的问 题，为了提高玻璃幕墙建筑保温隔热性能并充分利用太阳能，根据流场与温度 场协同原理，本专利技术提出了一种基于无盖板渗透型集热器和玻璃幕墙的建筑一 体化太阳能综合热利用系统。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有建筑中的玻璃幕墙结构没有主动利用太阳能的问题、 墙体和幕墙玻璃之间不流动的空气间层在夏季温度过高而导致相应房间的热 量远高于普通墙体房间致使空调负荷增大的问题以及夏季太阳能热量没有有 效利用的问题，进而提供了一种建筑一体化太阳能综合热利用系统。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是本专利技术所述太阳能综合热利 用系统包括建筑外墙、电动百叶风口、电动密闭阀、风道、风机、第一电动密 闭阀、第二电动密闭阀、空气一水翅片管换热器、水泵、保温储热水箱、出水 管、进水管、浮球阀、半容积式水加热器、第一风道和第二风道，所述太阳能 综合热利用系统还包括复合太阳能集热构件，所述复合太阳能集热构件包括若 干块吸热玻璃和集热框架体，所述复合太阳能集热构件的周边与建筑外墙的外 表面密闭连接且二者之间形成有空腔，所述电动百叶风口设在复合太阳能集热 构件上端上并与空腔连通，风道的一端与空腔连通，风道的另一端与空气一水 翅片管换热器连接，风机设置在风道上，风机和空气一水翅片管换热器之间的 风道与第一风道的一端连通，第一风道和空气一水翅片管换热器之间的风道与 第二风道的一端连通，电动密闭阀设置在第一风道上，第一电动密闭阀设置在 第二风道上，第二电动密闭阀设置在第一风道和第二风道之间的风道上，出水 管的一端与空气一水翅片管换热器的出水口连通，出水管的另一端与保温储热 水箱的进水口连通，进水管的一端与空气一水翅片管换热器的进水口连通，进 水管的另一端与保温储热水箱的出水口连通，水泵设置在进水管上，半容积式 水加热器的进水口与保温储热水箱通过水管连接，保温储热水箱内设有浮球 阀；所述若干块吸热玻璃对应安装在集热框架体设有的开口上，所述集热框架体的外表面上均布冲压有若干个半球形凹坑，在每个半球形凹坑的上半部分开有孔径为1 1.5咖的通孔。本专利技术的有益效果是本专利技术根据流场与温度场协同原理，在提高玻璃幕 墙保温隔热性能的同时，充分利用了太阳能，本专利技术集隔热、保温和太阳能热 利用于一身，实现了集热构件与建筑的一体化，将建筑中的玻璃幕墙(复合太 阳能集热构件)、空调系统和热水供应系统巧妙地结合在一起，既改进了玻璃 幕墙的保温隔热性能，又实现了太阳能热量的主动利用，太阳能热利用率显著 提高。本专利技术能够增强玻璃幕墙结构的强度，提高其安全性，本专利技术在使用时 基本上不需要日常维护，易于在实际工程中推广，符合太阳能热利用技术的发 展趋势，适应我国节能标准对玻璃幕墙建筑的要求，本专利技术在新建玻璃幕墙建 筑和既有玻璃幕墙建筑改造中都具有广阔的应用前景，将极大地推动我国太阳 能热利用技术的发展。附图说明图l是本专利技术的整体结构示意图，图2是复合太阳能集热构件的主视图，图 3是图2的A向视图，图4是图2的B部放大图，图5是图2的C-C剖面图。 具体实施例方式具体实施方式一如图1 5所示，本实施方式所述的建筑一体化太阳能综合热利用系统包括建筑外墙ll、电动百叶风口14、电动密闭阀15、风道16、风 机17、第一电动密闭阀18、第二电动密闭阀19、空气一水翅片管换热器30、水 泵31、保温储热水箱22、出水管23、进水管26、浮球阀24、半容积式水加热器 25、第一风道41和第二风道42，所述太阳能综合热利用系统还包括复合太阳能 集热构件IO，所述复合太阳能集热构件10包括若千块吸热玻璃5和集热框架体 21 ，所述复合太阳能集热构件10的周边与建筑外墙11的外表面密闭连接且二者 之间形成有空腔20，所述电动百叶风口 14设在复合太阳能集热构件10上端上并 与空腔20连通，风道16的一端与空腔20连通，风道16的另一端与空气一水翅片 管换热器30连接，风机17设置在风道16上，风机17和空气一水翅片管换热器30 之间的风道16与第一风道41的一端连通，第一风道41和空气一水翅片管换热器 30之间的风道16与第二风道42的一端连通，电动密闭阀15设置在第一风道41 上，第一电动密闭阀18设置在第二风道42上，第二电动密闭阀19设置在第一风 道41和第二风道42之间的风道16上，出水管23的一端与空气一水翅片管换热器 30的出水口连通，出水管23的另一端与保温储热水箱22的进水口连通，进水管26的一端与空气一水翅片管换热器30的进水口连通，进水管26的另一端与保温 储热水箱22的出水口连通，水泵31设置在进水管26上，半容积式水加热器25 的进水口与保温储热水箱22通过水管连接，保温储热水箱22内设有浮球阀24; 所述若干块吸热玻璃5对应安装在集热框架体21设有的开口上，所述集热框架 体21的外表面上均布冲压有若干个半球形凹坑21-1 ，在每个半球形凹坑21-1的 上半部分开有孔径为1 1. 5mm的通孔21-卜l (通孔21-1-l设置在半球形凹坑 21-1的上半部分可防止雨水从集热框架体21的外表面淋入空腔20内，影响系统 正常工作)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑一体化太阳能综合热利用系统，所述太阳能综合热利用系统包括建筑外墙（１１）、电动百叶风口（１４）、电动密闭阀（１５）、风道（１６）、风机（１７）、第一电动密闭阀（１８）、第二电动密闭阀（１９）、空气－水翅片管换热器（３０）、水泵（３１）、保温储热水箱（２２）、出水管（２３）、进水管（２６）、浮球阀（２４）、半容积式水加热器（２５）、第一风道（４１）和第二风道（４２），其特征在于：所述太阳能综合热利用系统还包括复合太阳能集热构件（１０），所述复合太阳能集热构件（１０）包括若干块吸热玻璃５和集热框架体（２１），所述复合太阳能集热构件（１０）的周边与建筑外墙（１１）的外表面密闭连接且二者之间形成有空腔（２０），所述电动百叶风口（１４）设在复合太阳能集热构件（１０）上端上并与空腔（２０）连通，风道（１６）的一端与空腔（２０）连通，风道（１６）的另一端与空气－水翅片管换热器（３０）连接，风机（１７）设置在风道（１６）上，风机（１７）和空气－水翅片管换热器（３０）之间的风道（１６）与第一风道（４１）的一端连通，第一风道（４１）和空气－水翅片管换热器（３０）之间的风道（１６）与第二风道（４２）的一端连通，电动密闭阀（１５）设置在第一风道（４１）上，第一电动密闭阀（１８）设置在第二风道（４２）上，第二电动密闭阀（１９）设置在第一风道（４１）和第二风道（４２）之间的风道（１６）上，出水管（２３）的一端与空气－水翅片管换热器（３０）的出水口连通，出水管（２３）的另一端与保温储热水箱（２２）的进水口连通，进水管（２６）的一端与空气－水翅片管换热器（３０）的进水口连通，进水管（２６）的另一端与保温储热水箱（２２）的出水口连通，水泵（３１）设置在进水管（２６）上，半容积式水加热器（２５）的进水口与保温储热水箱（２２）通过水管连接，保温储热水箱（２２）内设有浮球阀（２４）；所述若干块吸热玻璃（５）对应安装在集热框架体（２１）设有的开口上，所述集热框架体（２１）的外表面上均布冲压有若干个半球形凹坑（２１－１），在每个半球形凹坑（２１－１）的上半部分开有孔径为１～１．５ｍｍ的通孔（２１－１－１）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高立新，方修睦，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]