一体周向集成保温墙体及其角度实时跟随调整方法技术

本发明专利技术提供了一体周向集成保温墙体及其角度实时跟随调整方法。建筑物周向各个立面墙体难以形成周向一体的集成储能墙体形式。本发明专利技术包括墙本体和波动片层，波动片层设置在墙本体的外壁上，波动片层包括总载片和数个追光结构体，总载片朝向室内的一侧设置在墙本体的外立面上，数个追光结构体布置在总载片朝向室外的一侧面上；每个追光结构体包括支撑杆和光热板，光热板朝向室内的一侧与支撑杆的一端相铰接，支撑杆的另一端与总载片相铰接，光热板朝向室外的一侧面为能量采集面，光热板在支撑杆的配合下作出俯仰和/或偏摆运动，数个追光结构体的数个能量采集面形成能量采集多点变形面，数个追光结构体通过能量采集多点变形面采集的能量用于供给墙本体的保温层中。集的能量用于供给墙本体的保温层中。集的能量用于供给墙本体的保温层中。

【技术实现步骤摘要】
一体周向集成保温墙体及其角度实时跟随调整方法


[0001]本专利技术具体涉及一体周向集成保温墙体及其角度实时跟随调整方法，属于建筑工程


技术介绍

[0002]可再生能源和被动式制热是实现零能耗建筑的重要手段，其中，光伏和Trombe墙的结合可实现绿色发电和免费制热的目标。其中，Trombe墙是当今生态建筑中普遍采用的一项先进技术，被誉为“会呼吸的皮肤”，具体在被动式太阳能在建筑中的利用。目前仅是朝南方向的蓄热墙，在墙外有一个玻璃墙，两者之间有约25.4mm距离的蓄热墙，厚约200至400mm，当太阳光线穿透玻璃，玻璃与墙之间的空气被加热而产生对流，夏日可将热气流释放出去，冬天可引入室内同时墙内蓄热也向室内辐射，但这类墙体的采光局限性较大，仅能够实现朝南方向墙体的单面墙蓄热过程，其他墙面布置成本高且热利用率难以保证。光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以硅或其他半导体物料制成的薄身固体光伏第一电池组成。光伏板采集太阳能的工作方式已被光伏应用，二者使用时存在的问题主要集中在：第一：光伏与建筑立面平行，无法实现太阳光线90度光照，导致光伏转化率低；第二：难以避免在低温或光线相对较暗的适配环境中较高热损失的问题，具体在夜晚和阴天时，Trombe墙空气间层因自然对流而导致的热损失高的问题；现有集成墙体只应用在南面墙体，其他朝向的墙体无法有效集成，未有光伏和Trombe墙在配合建筑物实际使用的细节适配性指导，建筑物周向各个立面墙体难以形成周向统一且一体集成储能墙体形式。

技术实现思路

[0003]为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一体周向集成保温墙体及其角度实时跟随调整方法，以解决上述问题。
[0004]一体周向集成保温墙体，包括墙本体和波动片层，波动片层设置在墙本体的外壁上，波动片层包括总载片和数个追光结构体，总载片朝向室内的一侧设置在墙本体的外立面上，数个追光结构体布置在总载片朝向室外的一侧面上；每个追光结构体包括支撑杆和光热板，光热板朝向室内的一侧与支撑杆的一端相铰接，支撑杆的另一端与总载片相铰接，光热板朝向室外的一侧面为能量采集面，光热板在支撑杆的配合下作出俯仰和/或偏摆运动，数个追光结构体的数个能量采集面形成能量采集多点变形面，数个追光结构体通过能量采集多点变形面采集的能量用于供给墙本体的保温层中。
[0005]作为优选方案：光热板朝向室内的一侧通过第一舵机与支撑杆的一端相铰接，支撑杆的另一端通过第二舵机与总载片相铰接。
[0006]作为优选方案：追光结构体配合设置有控制组件，当光热板为矩形板体时，控制组件对应包括四个光敏传感器和控制器，四个光敏传感器设置在能量采集面上，四个光敏传
感器分别设置在光热板的四个端角处，每个光敏传感器与控制器电连接，光热板的能量采集面通过控制器与蓄电池相连接，墙本体的保温层内设置有发热块，发热块通过控制器与蓄电池相连接，第一舵机和第二舵机分别通过控制器与蓄电池相连接。
[0007]作为优选方案：总载片配合设置有滑动总成，滑动总成包括底框和四个滑轨，底框固定连接在墙本体上，四个滑轨分别设置在底框的四个端角处，每个滑轨的长度方向与墙本体的墙厚方向同向，总载片在四个滑轨上做出靠近墙本体或远离墙本体的往复运动，数个追光结构体在总载片的带动下做出靠近墙本体或远离墙本体的往复运动。
[0008]作为优选方案：波动片层外配合设置有透光罩体，透光罩体扣合在四个滑轨上，当追光结构体处于第一极限位置时，追光结构体中光热板朝向室外的一侧与透光罩体的内壁距离最小，当追光结构体处于第二极限位置时，追光结构体中光热板朝向室内的一侧与墙本体的外立面距离最小。
[0009]作为优选方案：波动片层还包括弹性衔接变形片，弹性衔接变形片上加工有与追光结构体一一对应配合的安装口，每个安装口内对应连接有一个光热板，每个光热板的边缘与安装口的口内边缘相连接，弹性衔接变形片和数个光热板形成集能异形面。
[0010]作为优选方案：墙本体中各个墙面衔接处形成采集光线强度过渡区域，采集光线强度过渡区域的长度小于或等于所在墙面长度的五分之一。
[0011]一种具体实施方式一、二、三、四、五、六或七所述的一体周向集成保温墙体中使用的角度实时跟随调整方法，所述角度实时跟随调整方法为通过光敏电阻接收各方向的光线信息，反馈给开发板，当各方向的光线强度不同时，开发板会发出指令，通过分别控制第一舵机和/或第二舵机的水平和垂直运动，来实现光伏板始终垂直于太阳的目标；当各方向光线强度相同时，开发板发出指令，第一舵机和/或第二舵机不运动；具体为：首先需要对第一舵机角度进行初始化调整，进而便于校准第一舵机的基准角度，然后输入允许值，来定义光伏板垂直于太阳光线的灵敏度，由于光线强度会影响电阻大小，当光伏板所处位置导致四个光敏电阻的阻值差异大于灵敏度时，会进入下一级判断和指令：将阻值大的通过迭代增减角度改小，将阻值小的通过迭代增减角度改大，直到光伏板所处位置导致四个光敏电阻的阻值差异不大于灵敏度时，第一舵机停止转动；同理，需要对第二舵机角度进行初始化调整，进而便于校准第二舵机的基准角度，然后输入允许值，来定义光伏板垂直于太阳光线的灵敏度，由于光线强度会影响电阻大小，当光伏板所处位置导致四个光敏电阻的阻值差异大于灵敏度时，会进入下一级判断和指令：将阻值大的通过迭代增减角度改小，将阻值小的通过迭代增减角度改大，直到光伏板所处位置导致四个光敏电阻的阻值差异不大于灵敏度时，第二舵机停止转动。
[0012]本专利技术的有益效果在于：一、本专利技术通过墙本体和波动片层之间相互配合具有产电量高、保温隔热性能稳定的特点，能够抑制自然对流造成过多的热损失，本专利技术的配置位置为周向，总载片和数个追光结构体之间相互配合能够实现在建筑四个立面同时统一蓄能并使用。
[0013]二、本专利技术用于零能耗建筑的高效多功能一体集成墙体，能够降低夜晚和阴天墙体热损失量的情况，具有保温隔热性能好，光伏利用面积大和被动式制热等特点。
[0014]三、本专利技术通过波动片层的配置使建筑墙本体具有能够收纳积蓄能量的作用，数个追光结构体通过能量采集多点变形面采集的能量用于供给墙本体的保温层中，从而为建
筑物周向各个立面的墙体提供基本电能，用于维系墙体日常保温的需求。
[0015]四、对于春天和秋天的阴天和夜晚，室外温度较低，会导致空气层内外侧存在温度差，继而形成自然对流，造成过多的热损失的情况，本专利技术经试验和模拟双重验证，解决自然对流的有效方法是将空气层分割成小空间，本专利技术基于这个情况，将光伏板平行于地面，进而把空气层分割成一个个小空间，本专利技术通过相关仿真模拟结果显示，波动片层与墙本体的配合方式极大降低自然对流强度，能耗损失降低明显。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的第一立体结构示意图；图2为本专利技术的第一主视结构示意图；图3为图2中A1
‑
A1处的剖面结构示意图；图4为本专利技术的后视结构示意图；图5为追光结构体与总载片之间连接关系的第一立体结构示意图；图6为追光结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体周向集成保温墙体，其特征在于：包括墙本体（1）和波动片层（2），波动片层（2）设置在墙本体（1）的外壁上，波动片层（2）包括总载片（3）和数个追光结构体（4），总载片（3）朝向室内的一侧设置在墙本体（1）的外立面上，数个追光结构体（4）布置在总载片（3）朝向室外的一侧面上；每个追光结构体（4）包括支撑杆（5）和光热板（6），光热板（6）朝向室内的一侧与支撑杆（5）的一端相铰接，支撑杆（5）的另一端与总载片（3）相铰接，光热板（6）朝向室外的一侧面为能量采集面（7），光热板（6）在支撑杆（5）的配合下作出俯仰和/或偏摆运动，数个追光结构体（4）的数个能量采集面（7）形成能量采集多点变形面，数个追光结构体（4）通过能量采集多点变形面采集的能量用于供给墙本体（1）的保温层（1
‑
1）中。2.根据权利要求1所述的一体周向集成保温墙体，其特征在于：光热板（6）朝向室内的一侧通过第一舵机（11）与支撑杆（5）的一端相铰接，支撑杆（5）的另一端通过第二舵机（12）与总载片（3）相铰接。3.根据权利要求2所述的一体周向集成保温墙体，其特征在于：追光结构体（4）配合设置有控制组件，当光热板（6）为矩形板体时，控制组件对应包括四个光敏电阻（8）和控制器（16），四个光敏电阻（8）设置在能量采集面（7）上，四个光敏电阻（8）分别设置在光热板（6）的四个端角处，每个光敏电阻（8）与控制器（16）电连接，光热板（6）的能量采集面（7）通过控制器（16）与蓄电池（17）相连接，墙本体（1）的保温层（1
‑
1）内设置有发热块，发热块通过控制器（16）与蓄电池（17）相连接，第一舵机（11）和第二舵机（12）分别通过控制器（16）与蓄电池（17）相连接。4.根据权利要求1、2或3所述的一体周向集成保温墙体，其特征在于：总载片（3）配合设置有滑动总成（9），滑动总成（9）包括底框（9
‑
1）和四个滑轨（9
‑
2），底框（9
‑
1）固定连接在墙本体（1）上，四个滑轨（9
‑
2）分别设置在底框（9
‑
1）的四个端角处，每个滑轨（9
‑
2）的长度方向与墙本体（1）的墙厚方向同向，总载片（3）在四个滑轨（9
‑
2）上做出靠近墙本体（1）或远离墙本体（1）的往复运动，数个追光结构体（4）在总载片（3）的带动下做出靠近墙本体（1）或远离墙本体（1）的往复运动。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖会刚，董宪章，刘敏，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：