一种高效太阳能建筑一体化外墙.pdf

一种高效太阳能建筑一体化外墙，所述高效太阳能建筑一体化外墙包括墙体外侧、墙体内腔和墙体内侧，其中，墙体外侧由钢化玻璃组成，墙体内腔则包括太阳能集热装置和保温层，墙体内侧为钢化玻璃，其中，所述太阳能集热装置包括金属集热板和金属集热管。所述金属集热管包括若干条支管以及上总管和下总管，管内充有载热介质；所述金属集热板表面涂有对阳光具有吸收功能的涂料；所述金属集热板和所述金属集热管加工为一体，所述金属集热管位于所述金属集热板的正面中间位置。所述金属集热管的上总管和下总管通过进、出水管与一立式热水储罐相连，且所述立式热水储罐与所述高效太阳能建筑一体化外墙之间设有循环泵。由于本发明的墙体内腔实际上为由两层钢化玻璃围成的密闭空间，而众所周知，密闭空间内的空气也有保温的作用，因此，本发明建筑而成的保温效果非常好。

1、  一种高效太阳能建筑一体化外墙，其特征在于：所述高效太阳能建筑一体化外墙包括墙体外侧、墙体内腔和墙体内侧，其中，墙体外侧由钢化玻璃组成，墙体内腔则包括太阳能集热装置和保温层，墙体内侧为钢化玻璃，其中，所述太阳能集热装置包括金属集热板和金属集热管；所述金属集热管包括若干条支管以及上总管和下总管，管内充有载热介质；所述金属集热板表面涂有对阳光具有吸收功能的涂料；所述金属集热板和所述金属集热管加工为一体，所述金属集热管位于所述金属集热板的正面中间位置；所述金属集热管的上总管和下总管通过进、出水管和一循环泵与一立式热水储罐的热交换器相连。

2、  据权利要求1或2所述的高效太阳能建筑一体化外墙，其特征在于：所述墙体内腔内设竖井热通道，所述墙体内侧的钢化玻璃上下两端开有∮60mm的自然通风口。

3、  据权利要求1或2所述的高效太阳能建筑一体化外墙，其特征在于：所述保温层为聚氨酯板材，其厚度为40～65mm据权利要求1或2所述的高效太阳能建筑一体化外墙，其特征在于：所述墙体内侧的钢化玻璃的室内一侧表面上粘附有一层装饰布。

4、  据权利要求1或2所述的高效太阳能建筑一体化外墙，其特征在于：所述墙体外侧的钢化玻璃为凹形压花钢化玻璃。

5、  据权利要求1或2所述的高效太阳能建筑一体化外墙，其特征在于：所述金属集热管的上总管和下总管为薄壁铜管，直径为20～30mm，所述金属集热管的支管为薄壁铜管，直径为6～10mm。

6、  据权利要求1或2所述的高效太阳能建筑一体化外墙，其特征在于：所述金属集热板与保温层之间设有铝箔。

一种高效太阳能建筑一体化外墙
技术领域
本发明涉及一种能够充分高效利用太阳能的新型建材，尤其是一种集太阳能、间隔、门窗一体化等功能为一体的新型建筑外墙。
背景技术
目前的建筑材料普遍存在高污染，高能耗，低效率的缺点。如太阳能热水器是将集热装置固定于屋顶，存在着安装工序多，质量不稳定，周期长等弱点。并且，太阳能热水器安装在楼顶及不美观，还潜在雷击隐患，热能流失的缺点。专利号为200420050978.0的实用新型专利公开了一种太阳能新型建材及其建筑一体化高效保温隔热装置，其中包含有：由金属薄板与热管或无机导热管加工成为一体，既有太阳能集热功能又是建筑装修材料一即具备太阳能功能的新型建材；该具备太阳能功能的新型建材与热能汇流管、复合保温层组合成整套装置，建造在建筑物的屋顶或者墙体之中；该装置通过导流管连接有热交换器和循环泵；保温、隔热层安装在太阳能集热器的背面，使太阳能的收集与建筑保温互不相干；在炎热季节，该装置控制进入建筑物室内环境的阳光辐照能，起隔热作用，将本实用新型用于玻璃幕墙内侧，其玻璃无须作反光处理。该实用新型在使用时，是将太阳能转换及热能汇集装置，作为建筑物屋顶、墙体的一部分，安装在建筑中。即将屋顶和相关墙体设计成由三部分组成：玻璃透光密封层，太阳能转换、汇集装置，保温隔热层；在太阳能集热器的背面用保温、隔热材料进行建筑保温、隔热，就使太阳能的收集、转换、储存与建筑保温成为互不相干之事，从而可以以与常规能源相竞争的成本，实现建筑高效保温和隔热。
本发明人经过实践发现，上述技术存在如下缺点：
一、安装复杂。由于该实用新型仅由热能汇流管、复合保温层组合成整套装置，因此实际安装时，还需要将该装置作为建筑物屋顶、墙体的一部分，安装在建筑中建造在建筑物的屋顶或者墙体之中。
二、不具备调节室内温度的功能。由于该装置的保温、隔热层安装在太阳能集热器的背面，从而使太阳能的收集与建筑保温互不相干。
发明内容
本发明目的是提供一种高效太阳能建筑一体化外墙，简化建筑墙体施工工序、提高劳动效率、缩短施工周期，更要达到外墙保温节能、整体美观等目的。
本发明的技术方案是：一种高效太阳能建筑一体化外墙，其特征在于：所述高效太阳能建筑一体化外墙包括墙体外侧、墙体内腔和墙体内侧，其中，墙体外侧由钢化玻璃组成，墙体内腔则包括太阳能集热装置和保温层，墙体内侧为钢化玻璃，其中，所述太阳能集热装置包括金属集热板和金属集热管。所述金属集热管包括若干条支管以及上总管和下总管，管内充有载热介质；所述金属集热板表面涂有对阳光具有吸收功能的涂料；所述金属集热板和所述金属集热管加工为一体，所述金属集热管位于所述金属集热板的正面中间位置。所述金属集热管的上总管和下总管通过进、出水管与一立式热水储罐相连，且所述立式热水储罐与所述高效太阳能建筑一体化外墙之间设有循环泵。由于本发明的墙体内腔实际上为由两层钢化玻璃围成的密闭空间，而众所周知，密闭空间内的空气也有保温的作用，因此，本发明建筑而成的保温效果非常好。
使用时，整个外墙均在工厂加工完成，施工时只需要在框架结构的联结点用专门的金属连接件，塑胶缓冲垫，紧固安装即可。
所述墙体内腔内设竖井热通道，所述墙体内侧的钢化玻璃上下两端开有∮60mm的自然通风口。由于太阳能集热装置和保温层的存在，本发明的墙体内腔的温度高于其室内的温度，因此，当需要调节室内温度时，可以通过打开或关闭所述两个自然通风口的方式调节。
所述保温层为聚氨酯板材，厚度为40～65mm。
所述墙体内侧的钢化玻璃的室内一侧表面上粘附有一层装饰布。即遮挡了玻璃又有很好的装饰效果。
所述墙体外侧的钢化玻璃为凹形压花钢化玻璃，该钢化玻璃两端的厚度小于中间部分的厚度，中间厚，两端薄，类似于凹透镜，具有很好的聚集阳光的效果。
所述金属集热管的上总管和下总管为薄壁铜管，直径为20～30mm，所述金属集热管的支管为薄壁铜管，直径为6～10mm。
所述金属集热板与保温层之间设有铝箔。该铝箔有反射阳光和隔断保温层的作用。
本发明的工作原理如下：一方面，阳光通过墙体外侧的钢化玻璃加热所述金属集热管内的载热介质，该载热介质通过循环泵在所述金属集热管和所述立式热水储罐的热交换器内循环流动，热能通过热交换器传递给所述立式热水储罐内的水，从而达到为室内提供热水的作用。
另一方面，由于墙体内腔内的铝箔、金属集热板和空气也同时吸收了阳光的热能，因此，墙体内腔具有很好的保温节能作用。
本发明的有益效果在于：
一、太阳能集热器两层钢化玻墙中间与整个外墙融为一体，不另占屋面或在外墙上单独安装，具有高效，节能，环保，施工便捷等优点。尤其，太阳能集热器外侧的钢化玻璃不是普通的钢化玻璃，而是单独定制的可聚焦的太阳光的钢化玻璃，是一项高技术产品。
二、本发明创造性的采用两层钢化玻璃组成的密封空间作为外墙墙体的基本结构，利用空气也能保温的原理，克服了原有的太阳能的收集与建筑保温互不相干的缺点。
三、本发明是一种新型的节能建材，腔内设竖井热通道，玻璃上下两端开有∮60mm的自然通风口，根据温度季节变化显示，可以随时调节通风口并向室内输入新鲜空气，节能效果更为明显。
四、本发明自重轻，每平方米30kg/m²左右，只有目前墙体材料的1/10，减轻楼房荷载90％，可承受327℃的温度突变，-40℃不结露。
五、本发明保温隔热效果很好，经实际使用，可节约电费80％左右，节能65％左右，且，本发明的建造工期只需要1～2天。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的太阳能集热装置结构示意图。
图3为本发明的剖面示意图。
图4为本发明的工作原理示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3和图4所示，一种高效太阳能建筑一体化外墙(8)，包括墙体外侧、墙体内腔和墙体内侧，其中，墙体外侧由钢化玻璃(1)组成，墙体内腔则包括太阳能集热装置和保温层(5)，墙体内侧为钢化玻璃(6)，其中，所述太阳能集热装置包括金属集热板(3)和金属集热管(2)。所述金属集热管(2)包括若干条支管(2)以及上总管(21)和下总管(22)，管内充有载热介质；所述金属集热板(3)表面涂有对阳光具有吸收功能的涂料；所述金属集热板(3)和所述金属集热管(2)加工为一体，组成所述太阳能集热装置。所述金属集热管(2)位于所述金属集热板(3)的正面中间位置。所述金属集热管的上总管(21)和下总管(22)通过进、出水管(23)、(24)与一立式热水储罐(10)的热交换器相连，且所述立式热水储罐(10)与所述高效太阳能建筑一体化外墙之间设有循环泵(9)。由于本发明的墙体内腔实际上为由两层钢化玻璃围成的密闭空间，而众所周知，密闭空间内的空气也有保温的作用，因此，本发明建筑而成的保温效果非常好。
使用时，整个外墙均在工厂加工完成，施工时只需要在框架结构的联结点用专门的金属连接件，塑胶缓冲垫，紧固安装即可。
所述墙体内腔内设竖井热通道，所述墙体内侧的钢化玻璃(6)上下两端开有∮60mm的自然通风口(7)。由于太阳能集热装置(8)和保温层的存在，本发明的墙体内腔的温度高于其室内的温度，因此，当需要调节室内温度时，可以通过打开或关闭所述两个自然通风口的方式调节。
所述保温层(5)为聚氨酯板材，厚度为40mm。
又，所述墙体内侧的钢化玻璃(6)的室内一侧表面上粘附有一层装饰布。即遮挡了玻璃又有很好的装饰效果。
所述墙体外侧的钢化玻璃(1)为凹形压花钢化玻璃，该钢化玻璃两端的厚度小于中间部分的厚度，中间厚，两端薄，类似于凹透镜，具有很好的聚集阳光的效果。
所述金属集热管的上总管(21)和下总管(22)为薄壁铜管，直径为20～30mm，所述金属集热管的支管(2)为薄壁铜管，直径为6～10mm。
所述金属集热板与保温层之间设有铝箔(4)。该铝箔有反射阳光和隔断保温层的作用。
本发明的工作原理如下：一方面，阳光通过墙体外侧的钢化玻璃(1)加热所述金属集热管(2)内的载热介质，该载热介质通过循环泵(9)在所述金属集热管(2)和所述立式热水储罐(10)的热交换器内循环流动，热能通过热交换器传递给所述立式热水储罐(10)内的水，从而达到为室内提供热水的作用。
另一方面，由于墙体内腔内的铝箔(4)、金属集热板(3)和空气也同时吸收了阳光的热能，因此，本发明的墙体内腔具有很好的保温节能作用。