专利名称：一种改进型太阳能集热墙保温盖板的制作方法
技术领域：
本发明属于太阳能综合利用及太阳能一体化建筑领域，特别涉及一种太阳能集热墙保温盖板的改进。
背景技术：
全球性能源和环境问题迫切要求建筑设计应符合生态建筑理念,能源危机、全球变暖、环境污染的问题是当今人类面临的重要课题，充分利用太阳能等自然资源，是降低建筑内采暖空调等耗能、提高室内热舒适度的有效途径。但太阳能具有能流密度低，间歇性和不稳定性等特点，因此在实际应用中需采用一些技术手段以更充分利用太阳能。太阳能在建筑的利用有热利用和发电两种典型形式，其中以热利用更为普遍，特朗勃集热墙(1967年由法国学者菲利克斯.特朗勃(Felix Tromble)提出并以他的名字命名)就是其中一种。它具有白天蓄热，晚上向室内释放热能的功能，同时在白天利用热压作用形成特定的空气流动可将一部分太阳能先转化为热能送入室内，以提高室内温度。但是传统特朗勃集热墙体存在以下缺点:在冬季白天，集热墙处在集热/蓄热工况，但由于太阳能能流密度较低，同时厚重型集热墙热容较大，导致表面升温较慢，空气加热存在较大的时滞性，同时单纯靠太阳直射获得的太阳能非常有限，因此墙体的蓄热量也受到较大限制。此外，有研究表明，由于太阳高度角的关系，在建筑物各个表面中，垂直表面(墙面)获取的太阳能并不是最多的，获得最多的是水平表面(屋面)。在冬季夜间，温度较高的集热墙在向室内散热的同时也向室外传热从而产生较大的热损失。本发明通过对特朗勃集热墙保温盖板结构和位置的改进，能够有效强化集热墙的太阳辐射得热，增大集热/蓄热效果，同时减小加热空气的时滞效应，对于太阳能在建筑中的利用，提高室内热舒适性 以及降低冬季采暖耗能均具有一定意义。
发明内容本发明主要是针对特朗勃太阳能集热墙的基本构件之一保温盖板进行改进，通过保温盖板的改进，提高集热墙的工作性能，同时达到太阳能综合的目的。其主要方法是保温盖板设置于室外侧，同时在保温盖板的内侧表面粘贴或涂覆反射太阳辐射的材料，使其在白天充当反射板，通过图1(a)所示的反射光路，强化集热墙的太阳辐射得热，由于反射板是水平表面，其获得的太阳辐射热较垂直面更为可观，通过直射光路和反射光路的叠加，单位集热墙获得的太阳辐射得热预期可以增加0.5-1倍，而集热墙表面辐射照度的增加，可以增加蓄热量，同时减少对白天对空气加热的时滞效应。而在夜间，保温盖板关闭(如图1(b)所示)内侧表面的反射太阳辐射的材料还可以将室内发出的长波辐射反射回室内，达到更好的保温效果。所述保温盖板包含结构框架和保温材料，其中结构框架主要起支撑作用，可以是角钢焊接的架子，也可以是木架或木板；保温材料可以是一些常见的有机或无机类的保温材料，如聚苯乙烯泡沫、岩棉、玻璃纤维棉等，厚度约为30-50mm，加工时将保温材料粘贴或嵌入到结构框架中。所述保温盖板内侧粘贴或涂覆的反射太阳辐射的材料可以是铝箔、锡纸或镀锌白铁皮。所述保温盖板框架下部通过铰接的方式固定到维护结构上，通过手动或电动滑轮装直实现启闭。所述的保温盖板可以是如图1所示，通过下部铰接固定到维护结构上；也可以是如图2所示，通过上部铰接固定到维护结构上；也可以是如图3所示，将保温盖板一分为二，分别铰接固定到上下维护结构上，后述两种方式可以有效减少盖板在白天使用时的占地面积。所述的保温盖板，其表面粘贴有太阳能电池板，通过太阳能发电/蓄电，实现建筑物内部分电能的供给，达到综合利用太阳能的目的。
图1本改进型保温盖板第一种应用实例示意图，其中图1 (a)为保温盖板白天打开，图1 (b)为保温盖板夜间关闭。图2本改进型保温盖板第二种应用实例示意图图3本改进型保温盖板第三种应用实例示意图附图符号说明:1.集热墙保温盖板，2.下通风口，3.空气间层，4.双层玻璃，5.集热墙，6.上通风口，7.贴有太阳能电池的保温盖板。
具体实施方式
·[0016]
以下结合附图和优选实施例对本实用新型内容做进一步说明。如图1(a)所示，改进后的保温盖板I处在室外侧，通过下部铰接固定到围护结构上，保温盖板内侧粘贴或涂覆反射太阳辐射的材料，使其对太阳辐射具有高反射性，白天时保温盖板I打开至水平，充当反射板，将一定强度的太阳辐射反射到集热墙5上，在太阳直射辐射和反射板反射辐射的综合作用下，集热墙的太阳得热可以得到大幅提高，储热量得到增强，同时集热墙外表面温度更高。其具体过程为:在重质集热墙5外表面涂有高吸收率涂层，集热墙外层安双层玻璃4，这样在集热墙和双玻之间形成空气间层3，集热墙上下开设有通风孔2和6。当太阳直射辐射与保温盖板反射的太阳辐射透过双玻4照射到集热墙5的外表面时，一部分热量会通过热传导的方式向室内传递，同时也将这部分热量暂时存在墙体之中，夜间释放到室内辅助供暖；另外一部分热量会通过对流的方式释放到空气间层里，在热压作用下，空气间层内的热空气自下而上流动，通过上下通风孔与室内空气连通，从而将一部分热量带入室内，提高白天的室温，可以一定程度降低设备采暖能耗。夜间保温盖板在手动或电动滑轮装置作用下关闭，如图1(b)所示，主要起到夜间保温的作用，由于高反射涂层的存在，室内高温表面发射的长波辐射又被反射回室内，保温作用也可以得到一定程度强化。本实用新型的另外一种实施例如图2所示，保温盖板通过上部铰接固定到维护结构之上，表面不再粘贴或涂覆反射太阳辐射的材料，而是粘贴太阳能电池板，目的是实现建筑物内部分电能的供给，在夜间仍充当保温盖板之用，通过改进，可以减少保温盖板在白天使用时的占地面积，提高这种集热墙在不同场合的适应性。本实用新型的第三种典型实例如图3所示，可以将上述两种方式结合，保温盖板一分为二，分别通过铰接的方式固定到围护结构之上，上部盖板7表面粘贴太阳能电池板，下部盖板I表面粘贴反射太阳辐射的材料，具体作用如上文所述，通过这样的改进可以实现太阳能的综合利用，即一方面可以进行太阳能发电方面的应用，另一方面又可以强化集热墙在白天的工作效能，同时可以根据实际需要的不同，分配上下盖板的面积比例，从而获得不同的发电效果 和集热墙工作性能强化效果，使其在实际应用中具有更好的适应性。
权利要求1.一种改进型太阳能集热墙保温盖板，其特征是集热墙的保温盖板设置于室外侧，同时在保温盖板的内表面粘贴或涂覆能够反射太阳辐射的材料。
2.根据权利要求1所述的改进型太阳能集热墙保温盖板，其特征是内表面粘贴或涂覆的反射太阳辐射的材料可以是铝箔、锡纸或镀锌白铁皮。
3.根据权利要求1所述的改进型太阳能集热墙保温盖板，其特征是保温盖板通过手动或电动滑轮装置实现启闭。
4.根据权利要求1所述的改进型太阳能集热墙保温盖板，其特征是保温盖板表面粘贴有太阳能电 池板。
专利摘要本实用新型属于太阳能综合利用及太阳能一体化建筑领域，特别涉及一种改进型太阳能集热墙保温盖板。其主要方法是集热墙的保温盖置于室外侧，同时在保温盖板的内表面侧粘贴或涂覆能够反射太阳辐射的材料，使其对太阳辐射具有很强的反射能力。改进后的保温盖板在白天可以充当太阳能反射板，强化集热墙太阳得热/蓄热，使集热墙的性能得到一定程度提升；在夜间该涂层可以将室内长波辐射反射回室内，增强夜间保温能力。经过改进后的集热墙，集热性能会得到明显提升，同时结构简单，特别适合在单体建筑、广大农村及住房密集度较低的地区推广。
文档编号E04B2/00GK203145231SQ201220591078
公开日2013年8月21日 申请日期2012年11月9日 优先权日2012年11月9日
发明者胡建军, 李永强 申请人:燕山大学