混凝土结构平板式集热体太阳能房顶制造技术

“混凝土结构平板式集热体太阳能房顶”是改造向阳的普通斜房顶的混凝土结构层，在作为混凝土结构层的混凝土平板上增加混凝土边框、台阶状混凝土条、半台阶状混凝土条、混凝土块等混凝土附件，取消平板式太阳能热水器的金属支架和集热器的金属外壳，把平板太阳能集热体产品作为建筑构件安装，使太阳能热水系统与建筑有机结合，成为建筑的一部分，真正实现了太阳能热水系统与建筑一体化，由于混凝土结构太阳能房顶造价低廉，可以普遍推广使用，其隔热、保温效果明显好于普通房顶，可以提供热水、取暖和空调，从而节约大量能源，产生明显的经济效益。

Concrete structure, flat heat collector, solar roof

\Flat type solar collector roof concrete structure\ is the concrete structure layer roof renovation of ordinary helical Xiangyang, as in the concrete slab concrete structure layer is added on the concrete frame, concrete step, half step concrete, concrete block, concrete accessories, metal stents cancel flat type solar water heater and the metal shell of the collector, the flat plate solar energy collector products as a building component installation, the organic combination of solar water heating system and building, become a part of the building, realize the integration of solar hot water system and the building, because the roof solar concrete structure and low cost, can be widely used, the heat insulation effect is obviously better than the ordinary roof, can provide hot water, heating and air conditioning, thus saving a lot of energy, have obvious Economic performance\u3002

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能集热系统与建筑一体化的太阳能房顶，特别涉及以混凝土为房 顶结构层的太阳能房顶。
技术介绍
太阳能利用包括光电利用和光热利用，光电利用主要指太阳能电池，光热利用主 要指聚光太阳能发电装置和太阳能集热(器)系统，应用最广泛的太阳能集热(器)系统 是太阳能热水(器)系统。太阳能热水(器)系统简称太阳能热水器，一般主要由支架、集热器、水箱构成，集 热器分为玻璃真空管式和平板式两种，一般平板式集热器由金属平板集热体、金属外壳、保 温材料、透明盖板构成，玻璃真空管本身是集热器也是集热体，太阳能热水器中最关键的部 件是太阳能集热体，太阳能集热体主要分为真空玻璃管和金属平板式两大类，金属平板式 分为管板式、翼管式、蛇管式和通孔扁盒式集热体，实质上翼管式、蛇管式与管板式一样都 是铜管和金属板的结合，本专利技术中统称为管板式，目前能够长期承受热水腐蚀的金属材料 是铜材，所以金属平板式集热体中与水接触部位一般都是铜材，通常太阳能热水器以其集 热体的种类来分类。太阳能是面能源，理论和实践都已经证明效率最高的太阳能集热体是金属材料制 造的通孔扁盒式太阳能集热体，在这种集热体中，阳光吸收面下面布满待加热的介质，热交 换最直接、迅速，热传导距离最短，这种结构需要使用大量铜材，铜材非常昂贵，焊缝很长， 制造工艺复杂，制造成本很高，难以大规模使用。本专利技术人在近几年专利技术了黑瓷复合陶瓷太阳板，也是一种平板式太阳能集热体， 其结构是通孔扁盒式，与金属材料制造的通孔扁盒式太阳能集热体相比，形状基本相同，只 是材料不同；黑瓷复合陶瓷太阳板由普通陶瓷和钒钛黑瓷组成，其基体是普通陶瓷，表面层 是对阳光具有很高吸收率的钒钛黑瓷层。没有白度要求的普通陶瓷是目前已知的成本最 低、寿命最长、性能最稳定的工程材料之一，以提钒尾渣为主要原料的钒钛黑瓷是目前已知 的成本最低、寿命最长、性能最稳定的太阳能吸收材料；制造一平方米陶瓷太阳板的成本是 制造同面积常规太阳能集热体的几分之一到十分之一，能耗是几分之一到几十分之一，使 用寿命是几倍到十几倍；经国家太阳能热水器质量监督检验中心检验，黑瓷复合陶瓷太阳 板的阳光吸收比是0. 93，以黑瓷复合陶瓷太阳板组成的太阳能热水器的日得热量是8. 6MJ 以上，高于国家标准规定的7. 0MJ。我国目前主要采用真空玻璃管太阳能热水器，约占90%，其余是金属管板式太阳 能热水器，也有极少量主要用于试验的通孔扁盒式太阳能热水器，欧、美、日、澳大利亚等国主要采用金属管板式太阳能热水器，也有少量通孔扁盒式太阳能热水器商品。一般房顶至少由结构层、保温层、防水层构成，大多数房顶由混凝土结构层、保温 层、水泥层、防水层构成；房顶的主要功能是隔热、保温，抵御风、雨、雪、日晒等对室内环境 的影响；通常房顶包括平房顶、人字形的斜房顶和一面坡的斜房顶。房顶是离人类最近、使人类最容易获得阳光的场所。所以一般人们将太阳能热水 器安装在房顶上，以取得太阳能。如上所述，太阳能热水器主要由支架、集热器、水箱构成， 经过多年使用，人们发现在房顶上大量安装太阳能热水器会严重影响建筑物的整齐和美 观，安装过程和支架的压力容易损坏房顶防水层，支架腐蚀等原因会造成安全问题。长期以来人们一直希望实现太阳能热水器与建筑一体化。06年生效的国家标准“民用建筑太阳能热水系统应用技术规范”，09年7月6日财 政部、建设部发出的关于“可再生能源建筑应用”的两项通知；各省正在酝酿、出台的新建筑 必须采用太阳能热水系统的强制性规定等，都强调太阳能热水系统与建筑一体化。尽管06年生效的国家标准“民用建筑太阳能热水系统应用技术规范”明确提出 “太阳能热水系统与建筑结合，就是把太阳能热水系统产品作为建筑构件安装，使其与建筑 有机结合” “使太阳能热水系统与建筑有机结合，成为建筑的一部分”，已经过去4年了，但 是，到目前为至，房顶仍然只是包括结构层、保温层、水泥层、防水层，自成体系；太阳能热水 器仍然只是由支架、集热器、水箱构成，自成体系。至今，太阳能热水器仍然是架设在房顶上的自成体系的后置设备，个别的变化是 将加固的集热器外壳紧贴斜房顶的防水层固定，从远处看似乎与房顶实现了一体化，本质 上根本没有实现太阳能热水器与建筑一体化。
技术实现思路
本专利技术的目的是使平板式太阳能热水器与建筑物房顶真正实现一体化。本专利技术是以合并平板式太阳能热水器与普通建筑物房顶功能相同的部分的方法 实现太阳能热水器与建筑一体化金属平板式太阳能热水器主要由支架、集热器、水箱构成；其中集热器由外壳、保 温材料、金属平板式集热体、透明盖板构成，将金属平板式太阳能热水器中的金属平板式集 热体换成黑瓷复合陶瓷太阳板，即成为陶瓷平板式太阳能热水器；所述外壳由金属型材和 金属板组成，起到支撑集热体、透明盖板、固定保温材料的作用，外壳可以看作是结构层，保 温材料一般是聚氨酯泡沫塑料、玻璃棉或岩棉等，可以看作是保温层，透明盖板一般采用玻 璃板、钢化玻璃板或透明的聚脂板，起到透过阳光、阻挡风和雨水的作用，可以看作是防水 层。大多数建筑物房顶由混凝土结构层、保温层、水泥层、防水层构成；通常混凝土结 构层是现浇或预制的混凝土平板，一般与建筑的柱、梁等承重结构结合为一体，房顶的混凝 土结构层一般厚度100毫米左右，房顶保温层通常采用轻质珍珠岩水泥、加气混凝土、聚氨 酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、玻璃棉，岩棉等，根据地域和采用材料的不同，一般保温层 的厚度为100-200毫米，为了使房顶表面有一定硬度，一般在保温层上面有一层水泥层，水 泥层上面覆盖并牢固结合防水层，防水层可以采用普通油毛毡及各种改性、高分子、耐老 化、加强型等的防水材料或防水卷材。改造向阳的普通斜房顶的混凝土结构层，在作为混凝土结构层的混凝土平板上增 加混凝土附件，混凝土附件是混凝土边框、有缺口的台阶状混凝土条或台阶状混凝土柱、有 缺口的半台阶状混凝土条或半台阶状混凝土柱、混凝土块；所述台阶状混凝土柱就是台阶 状混凝土条的一部分，即是台阶状混凝土短条，即是不连续的台阶状混凝土条，所述半台阶 状混凝土柱就是半台阶状混凝土条的一部分，即是半台阶状混凝土短条，即是不连续的半 台阶状混凝土条；最下面的混凝土边框的高度高于其余3边的边框及台阶状混凝土条或台 阶状混凝土柱、半台阶状混凝土条或半台阶状混凝土柱的顶面构成的平面；所述混凝土边 框、台阶状混凝土条或台阶状混凝土柱、半台阶状混凝土条或半台阶状混凝土柱、混凝土块 是在现浇斜房顶的混凝土结构层时同时一次做成的或者是另外浇注做成后固定在作为混 凝土结构层的混凝土平板上；在边框、台阶状混凝土条、半台阶状混凝土条的底部预留排水 孔，在边框范围内的所有底面上和排水孔中覆盖防水层，防水层的上沿高于排水孔上沿构 成的平面；在边框范围内的所有底面防水层上铺设保温材料，保温材料的上平面与台阶状 混凝土条或台阶状混凝土柱、半台阶状混凝土条或半台阶状混凝土柱的台阶平面处于同一 个平面上，在保温材料和缺口上覆盖防水卷材，在与此防水卷材相接触的最下面的混凝土 边框的部位预留排水孔并做防水处理；在覆盖的防水卷材上面放置平板式太阳能集热体， 即放置金属或陶瓷平板式太阳能集热体，平板式太阳能集热体的两端由台阶状混凝土条、 台阶状混凝土柱、半台阶本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种混凝土结构平板式集热体太阳能房顶，其特征在于在建筑物斜房顶的作为混凝土结构层的混凝土平板上增加混凝土附件，混凝土附件是混凝土边框、有缺口的台阶状混凝土条或台阶状混凝土柱、有缺口的半台阶状混凝土条或半台阶状混凝土柱、混凝土块；在混凝土边框范围内底面上覆盖或铺设防水层、保温材料和防水卷材，上面放置平板式太阳能集热体，平板式太阳能集热体由台阶状混凝土条、台阶状混凝土柱、半台阶状混凝土条或半台阶状混凝土柱的台阶面支撑，上下相邻的平板式太阳能集热体进出口之间采用管连接；最下方的平板式太阳能集热体进出口与下汇集管连接，最上方的平板式太阳能集热体进出口与上汇集管连接，下汇集管通过下循环管与水箱的下循环口连接，上汇集管通过上循环管与水箱的上循环口连接；透明盖板在平板式太阳能集热体上方，并固定在混凝土附件上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹树梁，许建华，蔡滨，王启春，石延岭，许建丽，修大鹏，杨玉国，
申请(专利权)人：曹树梁，
类型：发明
国别省市：88