[發明專利]太陽能裝置與建筑一體化

有效

• 申請號: 201310522620.7
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN103528209A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 張其明
• 申請（專利權）人: 張其明
• 主分類號: F24J2/08
• 分類號: F24J2/08;F24J2/30;F24J2/34;F24J2/46;F24J2/52;F24D15/00;F24F5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：本發明涉及太陽能領域，也涉及建筑樓房，特別涉及太陽能裝置與建筑一體化。

背景技術：目前太陽能使用真空管采光，是直接采用陽光熱能，為熱水器提共熱能，太陽能熱水器安裝在房頂上。如果能把太陽能裝置與建筑物一體化，有利于太陽能的發展，使家庭充分利用太陽能源，為人們利用。

發明內容：在高層建筑的向南墻面上，能設計三至五平方米，能安裝菲涅耳透鏡采光機構，在室內能設計一至二平方米地面安裝儲熱裝置，能解決家庭中使用熱水，做飯，取暖，降溫，等各種用途的熱源。

解決技術方案：在高層建筑的向南墻面上，可以在各層樓房的窗戶以下，設計三至五米長的墻面，用于安裝菲涅耳透鏡，用于采集陽光熱能，菲涅耳透鏡是由菲涅耳透鏡1，安裝支架2，玻璃真空管3，心管4，經組合后，成為采光機構。心管4，是與太陽交換熱量的熱交換件，采用玻璃真空管3對心管4保溫，加工成U形集光管6，安裝在安裝支架上2。菲涅耳透鏡是安裝在安裝支架的頂部，菲涅耳透鏡是把陽光聚集成二條直線在焦點的U形集光管6上(圖1)，根據需要，能加工成不同長度的安裝支架(圖3)，能大面積的采光。太陽能透鏡采光機構安裝在墻面5上(圖1)采集陽光熱能，把U形集光管6通過墻體與室內的儲熱裝置中的熱交換器組成工作系統回路(圖4)。在室內安裝儲熱裝置，儲熱裝置采用可逆化學反應鋁硅合金做儲熱介質。加工的方法是在鑄造模具中，先安裝兩種性能的熱交換器，一種性能是把熱交換器9與使用熱能的熱交換件組成工作系統回路，可以把儲熱裝置中的熱能使用于各種使用；一種性能是把熱交換器8與U形集光管6組成工作系統回路(圖4)，把U形集光管6采集的陽光熱能儲存在儲熱裝置中備用。安裝了兩種性能的熱交換器后，再在鑄造模具內澆鑄可逆化學反應鋁硅合金7，使熱交換器分布均勻的在可逆化學反應鋁硅合金7中。作為儲熱介質7，一次澆鑄的可逆化學反應鋁硅合金7包括兩種性能的熱交換器為一組儲熱件，儲熱裝置根據大小的需要，采用一組或多組的儲熱件組合為一件儲熱裝置。在組合后的一件儲熱裝置外，加工真空保溫的箱體。真空保溫的箱體分為內外層，形成夾層，先在儲熱裝置外加工真空保溫內層箱壁，在內層箱壁外安裝加強網10，也就是在夾層內安裝加強網10，增強內外兩壁強度，使抽真空時，箱壁不會變形。再加工真空保溫的箱體外壁，使夾層能密封，把夾層抽成真空，成為真空保溫層。利用傳熱介質在U形集光管6采集熱能，經工作系統回路把采集的熱能輸送到儲熱備用熱交換器8，利用熱交換器8與儲熱介質7交換熱量，把熱能儲存在儲熱介質7中備用，傳熱介質再循環。為了把儲熱裝置中儲存的熱能，用于人們各種需要的熱源，能于各種使用熱能的熱交換件組成工作系統回路，在儲熱裝置處的地面，開有通到各房間的暗槽，直到使用熱能的熱交換裝置處。使使用熱能的熱交換裝置，與儲熱裝置組成工作系統回路。

由于室內安裝了儲熱裝置，有了熱源，可以在各房間安裝太陽能空調，取暖裝置，在廚房安裝太陽能熱交換鍋做飯，熱水器水箱使用熱水，把這些使用熱能的熱交換裝置，通過地面開有的暗槽，利用真空保溫的管道，與儲熱裝置中的熱交換器9組成工作系統回路，利用螺旋工作泵推動傳熱介質在工作系統回路中循環，把儲熱裝置中儲存備用的熱能輸送到各種使用熱能熱交換裝置中使用，利用使用熱能的熱交換裝置為人們服務。具體的安裝方法是在儲熱裝置使用儲存備用熱能的熱交換器9的出口串聯一個螺旋工作泵11，在螺旋工作泵11的出口串聯一個能量分配閥12，在能量分配閥12的出口分別串聯太陽能熱交換鍋13，熱水器水箱14，太陽能空調15，取暖裝置16。熱交換鍋13的出口，水箱14的出口，太陽能空調15的出口，取暖裝置16的出口與儲熱裝置中使用熱能的熱交換器9進口并聯。工作方式為，工作系統回路中的傳熱介質，經螺旋工作泵11的推動，先進入能量分配閥12，經能量分配閥12分配傳熱介質進入使用熱能的熱交換裝置，傳熱介質在熱交換裝置中交換熱量后，各種使用熱能的熱交換裝置，交換熱量后的傳熱介質都返回儲熱裝置中與使用熱能的熱交換器9再循環，成為多條回路的工作系統回路。

采用多組的儲熱件組合為一件儲熱裝置。在儲熱裝置中有多個使用熱能的熱交換器9，可以把一個熱交換器9的出口與螺旋工作泵11串聯，螺旋工作泵11與一件使用熱能的熱交換裝置串聯，使用熱能的熱交換裝置與熱交換器9進口串聯，成為一條工作系統回路。如果熱交換裝置是熱交換鍋為了使用方便，可以安裝兩個或多個熱交換鍋，利用溫度調節開關14調節溫度或關閉不使用的熱交換鍋(圖8)。