利用太阳能和光电方式产生热水和电能的太阳能屋顶瓦片制造技术

技术编号:5423905 阅读:193 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的目的是提供一种由适于覆盖整个屋顶、隔热、通风、无环境冲击、产生太阳能和光电能、适于产生热水和/或电能的特殊瓦片构成的系统。这两个功能--热和光电--协同工作以获得最佳效果,或独立工作。例如,光电对热系统产生裨益,在覆盖表面对建筑的加热需要而言过小或气候不理想的情况下,将部分电能送至位于热水器中的电气水加热器,以补足低光照季节中的热水产量。如此获得的屋顶在任何气候下都是最佳的;在受落雪影响的地区,雪会在无论如何会产生热的瓦片上融化;在夏季时会达到非常高的温度的炎热地区,因此可通过热交换器转化冷却中产生的热量,获得空调效果或地板下面的冷水。另外,夏季和冬季中都可从过量热水获得用于水池的加热水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利的目的是一种"由特殊瓦片、其变体和附件构成的系统,它适于覆 盖整个屋顶,且隔热、通风、没有环境影响、产生太阳能和光电能,并且适于 产生热水和/或电能"。该系统用于通过组件化的二元部件或预组装的部件来隔热和通风地全部或 部分地覆盖屋顶和墙壁,旨在产生热水和/或电能。在下面的篇幅中详细介绍构成"瓦片"的两个构件。它们在内部包含管道、 混合回路、吸热板,并在顶侧外部包含光电吸收器以产生电能,例如a—压花的金属板,用网筛和各种过滤器进行外部处理;b—由碳聚合物或类似塑料制成的塑性材料;C一压花的和/或模铸的二氧化硅衍生物在合适地制造时,这些材料具有覆层和特殊的有色薄膜,从其外侧(上侧) 看就象传统的瓦片。该"瓦片"及其变体和附件特别适于覆盖可利用太阳能的住宅、工业中心 或任何建筑的整个屋顶和/或墙壁,如主权项所表达的那样;它无环境影响,并 由于能忠实地再现传统屋面的形状和颜色而可用于历史中心,由于能被切割和 成形,而适于充当任何形式的覆盖物;它具有很低的总成本和非常高的能源产 出。
技术介绍
目前,来自设在建筑上的系统的电能和热水是通过各种类型和形状的光电 和太阳能面板来获得的。传统光电面板由各种尺寸的构件制成,主要由连接以形成光电池的二氧化 硅瓦片构成,用来产生电能。它们受到防紫外线玻璃或塑料屏的保护,位于顶 盖上方或在大表面情况下代替顶盖。它们吸收太阳能和紫外线,将它们转化成电能。它们没有很好地整合在建筑的结构中,除非是在使用整个屋顶部分或充 分曝露的墙壁的极为现代的建筑中。用来聚集太阳光辐射能量以产生热水的太阳能面板则由单纯是聚集太阳光 辐射的板的太阳能聚集器制成。回路连接于板。该回路使流体环流以从板带走 热能并将其带到内部网络以供使用。系统的内部部件受外部透明屏的保护,类似于如光电面板的屏,并受位于下方的隔热屏的保护,从而避免热耗散。太阳能面板具有与光电面板同样的问题;由于它们被设置在屋顶盖层的上 方,或在大表面的情形下代替屋顶盖层,它们根本没有整合在建筑的结构中, 因此产生与周围环境的明显环境反差。将这些构件安装在屋顶盖层上是相当复 杂的并经常造成雨水漏下,这两种系统相对它们的实际能量产出而言过于昂 贵。需要很多年才能抵消安装成本,即使在今天,这个因素也很大程度地限制 了它们的使用。近年来,若干专利技术人致力于寻找传统太阳能和光电面板的替代方案。不管 是意大利还是国外,对于各种类型的产品(覆盖瓦、瓦片等)已提交和授权了 若干专利申请,其目的是通过用来全部或部分地覆盖建筑的吸收构件来代替当 前市场上的太阳能和光电面板而独立地优化热水或电力的产生。这些方法忘记 考虑到为了获得有效的结果,"覆盖系统"最主要是需要使用能替代常用瓦 片、针对任何场合都易于调整、避免环境影响问题、能够通过太阳光线的聚集 产生热水和电能的系统来加以改善。由于尚未被直到今日还在生产传统太阳能和光电面板的业界所接受和生 产,这些新提出或授权的系统未曾获得任何明显的结果。关于各种屋顶的可调 整性、成本降低、性能,尤其是与传统屋顶盖层的兼容性,以不形成任何环境 影响并能将它们用于传统建筑和历史中心方面,它们无法满足实践方面和功能 方面的要求。
技术实现思路
当前,最佳和良好地实现住宅或更一般来说的建筑的覆盖是通过设置隔热 和通风的面板来实现的,这些面板水平地位于阁楼或传统木顶的倾斜顶面上, 在所述倾斜顶面上设置赤陶屋瓦、陶瓷、石板、加拿大瓦片、其它种类的瓦片等。通过根据部位选择合适种类的瓦片,使这些覆盖物与周围环境完美兼容, 并由此满足美观和防水的要求。它们不使用,而仅消耗所积聚的太阳能。所提出的新覆盖系统使用专门制造的瓦片以覆盖整个建筑、成为建筑的一 部分,通过聚集和吸收太阳能和紫外线辐射,同时产生热水以供住宅加热使用 并产生电能。该新的专利完全满足下列要求1. 对住宅屋顶隔热,提供最佳的温度。因缺少足够的隔热和通风而造成的 最高楼层过热的问题对于传统系统来说也是普遍的。2. 不管是象北欧、北美等地的盎格鲁撒克逊族建筑的木质屋顶还是象传统 意大利建筑的钢筋混凝土屋顶,都能在隔热材料和位于下面的屋顶结构之间形 成足够的通风。3. 由于外表面再现与各种传统瓦片相同的形状和颜色,从而允许在历史中 心和宗教建筑中使用新的覆盖物,因此完美地适应建筑项目。4. 可用于没有足够太阳光照的朝北的斜屋顶或墙壁,也可用于朝南、朝西南和朝东南光照良好的墙壁。5. 由于不是所有屋顶是直线和矩形的,可容易地成形以适应角落、天窗、 屋顶高度差等。为了适应这种场合,可用弓锯对其进行切割并根据技术要求对 其成形,而不浪费时间。6. 这是一种优化的、尺寸不大的覆盖构件,足以满足前述的技术要求和定 位要求。它满足朝北墙壁的隔热和简单覆盖要求,而对于光照部分,它是太阳 能吸收器,用以根据需要产生热水和电能两者,也可以独立地产生热水或电能。 它能及时抵抗风化作用,它容易通过插头或钉子附连于下层结构,它易于在暴 露于风化作用的外部行走表面上进行更换或更新,每个构件通过具有适当密封 垫的阳/阴金属或塑料接头附连于垂向的下一个,而它们的侧面交叠。附图说明图l一用来产生热能和/或电能的"A"式"瓦片"的横截面,示出其结构细 节,该瓦片从外面看上去象传统葡萄牙式瓦片,其顶瓦、底部、双焦点透镜和 带板的内"热水器(boiler)"以及吸热管是很清楚的。8图2 —用来产生热能和/或电能的"A"式"瓦片"的轴测图,它一般设有两 个覆盖瓦和底部。顶瓦具有双焦点透镜。它向后定位(而不处于密闭位置)以 示出具有板、吸热管和下侧隔热发泡材料的瓦片的内部。图3 —朝向用来产生热能和/或电能的"A"式瓦片下部的轴测图,它具有两个覆盖瓦、菲涅耳式透镜、阳接头、定位支架和空气腔室。图4— "B"式"简单瓦片"的轴测图,它具有两个覆盖瓦,没有双焦点透 镜,具有隔热发泡材料、定位支架、空气腔室、上部固定接头、底部,并将第一瓦片定位在排水管上。图5— "B"式"简单瓦片"的横截面,它在外部看上去象传统葡萄牙式瓦, 具有顶瓦、底部、隔热发泡材料、固定支架、定位支架、空气腔室。图6 —连接于管的阳/阴接头的横截面,它实现下瓦和上瓦的完美和简单的 固定。图7 —用来产生热能和电能的"A"式"瓦片"的横截面,示出其结构细节, 该瓦片从外部看象是传统的葡萄牙式瓦。上瓦连同底部、透镜、带板的内"热 水器"和吸热管是很清楚的,尤其是还有用来增加电能产出的二氧化硅板位于 瓦片的下部平坦部分上。实现本专利技术的最佳模式要被引入国际市场作为用来覆盖屋顶和墙壁的已有产品的替代品的、不仅 用来覆盖建筑还用来产生热能和光电能的创新覆盖系统必须同时满足下列要求所使用的构件必须覆盖屋顶的整个表面,如有可能还要覆盖露出较多的墙 壁,它们必须很好地适应建筑设计,它们必须足以隔热屋顶,它们必须适应环 境,它们必须优化和连续地使用光照表面,将覆盖物转化成用来产生热水(省 去热水器)和产生光电能的单个吸热构件,明显地降低建筑的能耗。如果在建 造阶段安装覆盖物,成本降低为最大。应当考虑的一基本问题是只有一部分屋 顶盖层朝南、西南和东南,并最佳地用来吸收太阳能,而剩下的所有朝北的面 仅用于紫外线的部分吸收。本专利中描述的专利技术在住宅和建筑的屋顶盖本文档来自技高网
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【技术保护点】
具有其变体和附件的构件,旨在获得用来覆盖住宅和建筑、工业设施等的整个屋顶以及可被覆盖的任何其它结构以利用热太阳能和光电太阳能同时产生热水和电能的特殊建筑系统。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:莫里齐奥德纳迪斯
申请(专利权)人:莫里齐奥德纳迪斯
类型:发明
国别省市:IT[意大利]

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