[發明專利]用于建筑保溫、隔熱的真空管太陽能集熱裝置

無效

• 申請號: 200810034837.2
• 申請日: 2008-03-19
• 公開（公告）號: CN101261039A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 于國清;龔小輝;羌季;趙惠忠
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: F24J2/00
• 分類號: F24J2/00;F24J2/05;F24J2/10;F24J2/46
• 代理公司: 上海金盛協力知識產權代理有限公司
• 代理人: 寧芝華

技術領域

本發明涉及太陽能熱利用技術領域，具體涉及一種用于建筑保溫、隔熱的真空管太陽能集熱裝置。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展，能源緊張以及環境污染問題日益突出，節能減排及新能源開發利用顯得極為緊迫。(1)在節能減排方面，據初步測算，我國建筑耗能量已經占到社會總能耗的25％以上，建筑能耗包括采暖、空調、熱水、照明、炊事、家用電器等多個方面，其中采暖、空調能耗占了很大部分。建筑圍護結構的保溫隔熱效果直接影響到建筑的采暖和空調能耗。實踐證明，提高建筑的保溫隔熱水平，能夠顯著降低采暖、空調能耗。我國大部分地區冬季寒冷，需要采暖；夏季炎熱，需要空調制冷。我國大量既有建筑的保溫隔熱水平很差，圍護結構的傳熱系數遠高于發達國家的同類建筑，對這類建筑進行節能改造的任務十分艱巨。(2)在新能源開發利用方面，太陽能作為一種十分重要的清潔可再生資源，其應用研究已經成為社會各界關注的問題。目前在我國太陽能建筑熱水系統的使用已比較成熟，太陽能采暖和空調也正處于實驗研究和工程示范階段。我國大多采用真空管集熱器熱水器，架設于屋面之上或者貼附于墻面安裝，大多沒有實現集熱裝置與建筑的真正集成和一體化，不但不夠美觀，而且無法做到有效的防風、防雷措施，容易產生安全事故，更難以提高建筑圍護結構的保溫、隔熱水平。由于真空管集熱器的集熱管間存在空隙，因此真空管集熱器與建筑的一體化比平板集熱器困難，所以研究真空管集熱器如何與建筑圍護結構集成，在保證高效集熱的同時，提高建筑圍護結構的保溫隔熱水平，對于大規模利用太陽能以及建筑節能，具有十分重要的現實意義。

發明內容

本發明公開了一種用于建筑保溫、隔熱的真空管太陽能集熱裝置，其目的在于克服現有太陽能集熱裝置不能實現與建筑物的真正集成和一體化，既無法做到有效的防風、防雷，容易造成安全隱患，更難以提高建筑圍護結構的保溫、隔熱水平。本發明提供的一種用于建筑保溫、隔熱的真空管太陽能集熱裝置，不但使其在外觀上實現與建筑一體化，而且在功能上也實現與建筑的一體化，在高效集熱的同時，對建筑具有保溫隔熱作用。所適用的建筑圍護結構類型可以是外墻面或者屋頂，集熱裝置既可為單個的太陽能集熱模塊，也可為多個太陽能集熱模塊組成的集熱器陣列。

用于建筑保溫、隔熱的真空管太陽能集熱裝置，由真空集熱管、透明薄板、季節性啟閉通風門、后背板、聯箱和尾架組成；真空集熱管支撐在聯箱、尾架上，其特征在于：真空集熱管間用透明薄板防水密封連接，形成一整體防水蓋層，在防水蓋層下的兩側設置季節性啟閉通風門，防水蓋層的背面設置后背板；兩側的季節性啟閉通風門，防水蓋層，后背板，聯箱與尾架，共同形成一個封閉的腔室；集熱裝置的后背板及聯箱四周與建筑圍護結構面防水密封連接。

所述的真空集熱管可以為全玻璃真空集熱管，也可以為金屬-玻璃真空集熱管；真空集熱管內的傳熱管的形式可以是熱管、U形管等形式。

所述的后背板可以為太陽能反射板，采用漫反射型或聚光型，也可以為保溫板。

所述的集熱裝置既可設置單個的太陽能集熱模塊，也可設置多個集熱模塊組成的集熱器陣列。

適用的建筑圍護結構類型為外墻面或屋頂。

整個集熱裝置可使其背后的建筑圍護結構面免受風雨的侵蝕。兩側設置的季節性啟閉通風門根據建筑的保溫或者隔熱要求可以打開和關閉；在采暖季節將季節性啟閉通風門關閉，由于真空集熱管和透明薄板密封件具有良好的保溫作用，以及真空集熱管的散熱，腔室內空氣溫度高于環境溫度，有時甚至高于室內溫度，對建筑具有良好的保溫作用。在非采暖季節將季節性啟閉通風門打開，真空集熱管和后背板分別吸收和反射太陽輻射，對建筑圍護結構隔熱、降溫效果顯著。

本發明的優點和積極效果是：

1、實現了集熱器與建筑集成，不但實現了外觀上的一體化，而且實現了功能上的一體化。

2、提高建筑圍護結構的冬季保溫水平和夏季的隔熱水平。

3、保護建筑表面，建筑圍護結構不與外界環境直接接觸，減少太陽能輻射對墻體的照射以及風雨的侵蝕，建筑外表面的溫度和濕度變化大大減小，可大幅提高建筑構件的使用壽命。

4、提高太陽能集熱效率，腔室內空氣溫度在冬季高于環境溫度，集熱裝置熱損失將有所減少，效率有所提高。

本發明所適用的建筑圍護結構類型既可以是外墻，包括直立或者傾斜墻面、陽臺護欄墻，也可以是屋頂，包括平屋頂或者坡屋頂等；既可以應用于新建建筑中，也可直接應用于既有建筑的墻體或者屋頂節能改造，在添加太陽能熱水系統的同時，完成節能改造。

附圖說明