一種用于村鎮供暖的太陽能空氣集熱屋面制造技術

本發明專利技術提供了一種用于村鎮供暖的太陽能空氣集熱屋面，其包括：若干太陽能空氣集熱構件(1)和建筑屋面整體框架(2)，兩者緊密結合，可替代傳統建筑屋面，具有防水、保溫和集熱功能；按照所述建筑屋面整體框架劃分的網格位置，將所述太陽能空氣集熱構件(1)安裝并固定在所述建筑屋面整體框架(2)的網格內，且在所述太陽能空氣集熱構件(1)和所述建筑屋面整體框架(2)的連接處進行密封處理，形成了太陽能空氣集熱屋面整體。本發明專利技術解決了太陽能空氣集熱構件(1)替代傳統建筑屋面的具體實現方式，而且能夠為村鎮建筑提供清潔的供暖熱源；構成太陽能空氣集熱屋面的核心組件可實現部品化預制、裝配式安裝，有益于簡化施工工程量。

A Solar Air Heating Roof for Village Heating

The invention provides a solar air heat collecting roof for village heating, which includes: several solar air heat collecting components (1) and the overall framework of building roof (2), which are closely combined, can replace the traditional building roof, and has the functions of waterproof, heat preservation and heat collecting; according to the grid position of the overall framework of building roof, the solar air heat collecting components (1) are installed in an safe manner. A solar air heating roof is formed by installing and fixing in the grid of the integral frame (2) of the building roof and sealing treatment at the connection of the solar air heating component (1) and the integral frame (2) of the building roof. The invention solves the concrete realization method of solar air heat collecting component (1) replacing traditional building roof, and can provide clean heating source for village buildings; the core component of solar air heat collecting roof can realize partial prefabrication and assembly installation, and is beneficial to simplify the construction quantity.

【技術實現步驟摘要】
一種用于村鎮供暖的太陽能空氣集熱屋面
本專利技術涉及以空氣作為熱媒的太陽能光熱利用
，特別涉及一種兼具圍護結構與供暖功能的村鎮用的太陽能空氣集熱屋面。
技術介紹
根據載熱流體的不同，太陽能集熱器可分為太陽能空氣集熱器和太陽能液態工質太陽能集熱器。太陽能空氣集熱器主要應用于太陽能干燥，建筑供暖等領域。我國北方的村鎮地區，由于沒有集中供暖，冬季取暖大多依靠散煤燃燒等方式，污染物排放量大，空氣質量堪憂，并且隨著城鎮化進程的加快，也進一步加劇了我國能源供應的緊張形勢。因此，在燃煤替代方面選擇適宜的清潔取暖方式、適宜的可再生能源形式替代傳統化石能源顯得尤為迫切。與太陽能液態工質太陽能集熱器相比，太陽能空氣集熱器應用于建筑供暖領域，在防凍、承壓、耐腐蝕等方面具有得天獨厚的優勢，更加簡單、可靠，在以村鎮建筑為代表的低密度低層建筑中具有較好的應用前景，適用性更好。但是，在我國村鎮地區，將太陽能空氣集熱器的相關產品安裝于建筑屋面時遇到了種種問題。例如，在現有的建筑上增設太陽能產品時，通常會涉及到兩次施工，即屋面安裝和集熱器安裝；不僅增加了施工量，延長了施工周期，而且浪費材料，增加了施工和安裝成本；并且太陽能集熱器的施工和安裝時，對屋面的防水、保溫性能會造成破壞，遺留下漏水等隱患，對村鎮居民的正常生活造成了困擾；建筑美觀程度上大打折扣，安裝在南向屋面的太陽能集熱器產品顯得過于突兀，影響了建筑單體與村落的整體風貌；太陽能集熱器產品的規格與建筑模數不協調，導致設計工作量增加與建造不美觀、不合理等問題。與此同時，得益于國家政策的引領，加快發展建設工程的預制和裝配技術，提高建筑工業化技術集成水平的裝配式住宅成為了建筑發展的新趨勢與新熱潮。融合裝配式住宅理念，太陽能集熱器產品不再作為附屬產品呈現在建筑體系中，倡導裝配式的太陽能產品應用新理念應運而生，引領了太陽能與建筑一體化的新高度，對太陽能與建筑一體化的程度提出了新的要求。近些年來，已有一些關于太陽能集熱屋面的產品投入了實際生產和使用，為裝配式太陽能理念的提出埋下了伏筆。但是，其技術尚不成熟，都存在一些共性問題。其中，現有技術提供了一種太陽能空氣集熱復合屋面，這種太陽能空氣集熱復合屋面來自一篇專利：《太陽能空氣集熱復合屋面裝置》(申請號：200720067299.8；申請人：上海環科建筑科技有限公司)，現有技術還提出了一種太陽能空氣集熱屋面板，這種太陽能空氣集熱屋面板來自一篇專利：《太陽能空氣集熱屋面板》(申請號：02265428.3；申請人：上海環科建筑科技有限公司)；二者的結構相似，均是將太陽能集熱的各部分構件與屋面進行有機的結合。但是，太陽能集熱器復合屋面裝置與屋面之間安裝復雜，操作和使用也不夠簡化、便捷，“搭積木”式的模塊化拼接仍未實現；在集熱性能提升方面的研究尚不深入，缺少測試數據支撐；并且太陽能集熱器間的連接方式較為單一，連接形式受到太陽能集熱屋面自身結構的限制，不能根據使用需要，取得更佳的集熱效果或者獲得較高的送風溫度。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，為解決太陽能集熱器產品與建筑房屋一體化程度不徹底、冬季供暖污染物排放影響環境空氣質量等問題，本專利技術提供了一種用于村鎮供暖的太陽能空氣集熱屋面。本專利技術將太陽能空氣集熱技術與建筑的屋面這一典型的圍護結構結合，設計組成一體化的屋面構件，確保其既不會影響建筑本身的美觀效果，又能夠保證建筑的強度與穩定性等要求，而且滿足建筑屋面本身應具有的防水、隔熱和保溫功能等需求，同時可作為建筑供暖的熱源。所述太陽能空氣集熱構件區別于太陽能集熱器或者屋面板，充分體現其裝配式、部品化預制的特點。本專利技術融合裝配式住宅理念，太陽能空氣集熱構件與屋面整體框架在工廠完成部品化預制后，在施工現場將構件通過可靠的連接方式進行模塊化拼接與組裝，有益于簡化施工工藝、縮短建設周期、提升村鎮住宅建造水平。另外，本專利技術中的太陽能空氣集熱屋面不僅具有屋面構件的基本功能，而且在滿足結構合理、外形美觀的前提下，最大限度的利用太陽能資源，吸收太陽輻射加熱室內空氣為村鎮建筑供暖，從而有效改善室內熱環境，充分展現了太陽能資源作為清潔能源的節能與環保優勢。為實現上述目的，本專利技術提供了一種用于村鎮供暖的太陽能空氣集熱屋面，其包括：若干太陽能空氣集熱構件和建筑屋面整體框架，兩者緊密結合，可替代傳統建筑屋面，具有防水、保溫和集熱功能。所述太陽能空氣集熱構件與建筑屋面整體框架組件在工廠部品化預制后，按照所述建筑屋面整體框架劃分的網格位置，所述太陽能空氣集熱構件安裝并固定在所述建筑屋面整體框架內，且在所述太陽能空氣集熱構件和所述建筑屋面整體框架連接處密封封堵，形成了太陽能空氣集熱屋面整體，實現了不同構件之間模塊化拼接與組裝，具有典型的裝配式安裝優勢。所述太陽能空氣集熱屋面將布置于建筑南向屋面的太陽能空氣集熱構件與建筑屋面整體框架融為一體，進而替代了建筑本體的屋面，從而有益于簡化施工工藝、縮短建設周期、提升村鎮住宅建造水平。并且，所述太陽能空氣集熱構件可充分吸收太陽輻射，為村鎮建筑提供供暖熱源，可有效改善室內熱環境，提高室內熱舒適度。所述太陽能空氣集熱構件包括：玻璃蓋板、吸熱芯體、外殼、卷邊、保溫材料、進風口和出風口；所述外殼一面開口，且所述外殼的橫截面呈U型，所述外殼內填充所述保溫材料，位于開口相對側，所述玻璃蓋板密封覆蓋在所述外殼的開口處；所述玻璃蓋板和所述外殼之間通過傾斜放置吸熱芯體分割出兩個空間，所述進風口和所述出風口分別開設在兩個空間中；所述外殼與所述玻璃蓋板之間形成了一個流動的空氣層。所述外殼是一個一側設有缺口的長方體結構，采用0.4mm～2.0mm厚金屬板制作，且所述外殼開口的四周向外延伸形成卷邊，所述卷邊與所述外殼是一體成型。所述外殼的內側的兩端處分別開設一個的凹槽，形成類似靜壓箱構造。所述吸熱芯體采用條縫型孔板吸熱芯體，所述吸熱芯體為涂有集熱涂層的金屬板，吸熱芯體通過焊接，傾斜固定于玻璃蓋板與外殼內側之間。所述吸熱芯體的材料選用厚度0.4mm～2.0mm的金屬板。所述玻璃蓋板采用厚度為0.5mm～8mmmm的鋼化玻璃，為降低太陽能集熱構件熱損失，確保太陽能空氣集熱屋面的保溫性能，在所述外殼內填充的保溫材料選用50mm～100mm厚保溫板。組成太陽能空氣集熱屋面的每組太陽能空氣集熱構件均具有一個進風口及一個出風口，所述進風口與出風口分別位于太陽能集熱構件底部與頂部。所述太陽能集熱構件是太陽能空氣集熱屋面的核心部件，與太陽能空氣集熱器功能相同，均可作為村鎮建筑供暖的熱源。在使用時，所述太陽能空氣集熱構件之間可采用并聯或串聯方式，通過風管進行連接形成空氣流道，由空氣作為熱媒吸收太陽輻射獲取熱量后，經由風機沿著送風管路將熱空氣送入房間為建筑供暖。所述建筑屋面整體框架包括若干橫向方鋼和對應的若干縱向方鋼，所述橫向方鋼與所述縱向方鋼呈垂直關系放置，并通過焊接一體成型，分隔形成了若干個網格。由所述建筑屋面整體框架劃分的每個網格內部凈尺寸與太陽能集熱構件尺寸相協調，用于放置所述太陽能空氣集熱構件。所述橫向方鋼與所述縱向方鋼均采用80×80的不銹鋼方鋼。其中，所述不銹鋼方鋼的縱斷面的高度是80mm和所述不銹鋼方鋼的橫斷面的寬度是80mm。所述橫向方鋼與所述縱向方鋼的長度可根據需要本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于村鎮供暖的太陽能空氣集熱屋面，其特征在于，其包括：若干太陽能空氣集熱構件(1)和建筑屋面整體框架(2)，二者緊密結合；按照所述屋面整體框架劃分的網格位置，將所述太陽能空氣集熱構件(1)安裝并固定在所述建筑屋面整體框架(2)的網格內，且在所述太陽能空氣集熱構件(1)和所述建筑屋面整體框架(2)的連接處進行密封處理，形成了太陽能空氣集熱屋面整體。

【技術特征摘要】
1.一種用于村鎮供暖的太陽能空氣集熱屋面，其特征在于，其包括：若干太陽能空氣集熱構件(1)和建筑屋面整體框架(2)，二者緊密結合；按照所述屋面整體框架劃分的網格位置，將所述太陽能空氣集熱構件(1)安裝并固定在所述建筑屋面整體框架(2)的網格內，且在所述太陽能空氣集熱構件(1)和所述建筑屋面整體框架(2)的連接處進行密封處理，形成了太陽能空氣集熱屋面整體。2.根據權利要求1所述的用于村鎮供暖的太陽能空氣集熱屋面，其特征在于，所述太陽能空氣集熱構件(1)包括：玻璃蓋板(3)、吸熱芯體(4)、外殼(5)、保溫材料(6)、進風口(8)和出風口(7)；所述外殼(5)一面開口，且所述外殼(5)的橫截面呈U型，所述外殼(5)內填充有保溫材料(6)于開口相對側，所述玻璃蓋板(3)密封覆蓋在所述外殼(5)的開口處；所述玻璃蓋板(3)和所述外殼(5)之間通過傾斜放置的吸熱芯體(4)分割出兩個空間，所述進風口(8)和所述出風口(7)分別開設在兩個空間中，且位于吸熱芯體(4)的兩端；所述外殼(5)與所述玻璃蓋板(3)之間形成了一個流動的空氣層。3.根據權利要求2所述的用于村鎮供暖的太陽能空氣集熱屋面，其特征在于，所述玻璃蓋板(3)位于所述太陽能空氣集熱屋面的外側，吸收太陽輻射獲取熱量；所述外殼(5)位于太陽能空氣集熱屋面的內側，通過風管連接進風口(8)和出風口(7)形成流道，利用空氣作為熱媒獲取太陽能得熱為房間供暖。4.根據權利要求3所述的用于村鎮供暖的太陽能空氣集熱屋面，其特征在于，所述外殼(5)的內側的兩端處分別開設一個凹槽，形成靜壓箱構造。5.根據權利要求3所述的用于村鎮供暖...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李忠，李愛松，聶晶晶，馮愛榮，劉宗江，賈春霞，陳亮，李常鈴，董岱南，
申請(專利權)人：中國建筑科學研究院，
類型：發明
國別省市：北京,11