[發明專利]太陽能地熱能綜合利用墻體系統

有效

• 申請號: 201610256346.7
• 申請日: 2016-04-25
• 公開（公告）號: CN105737397B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 龍激波;阿勇嘎;王泉
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: F24J2/00
• 分類號: F24J2/00;F24J2/40;F24J3/08;F25B29/00;E04D13/18
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技術領域

本發明涉及一種墻體，尤其涉及一種利用太陽能和地熱能供暖和供冷、改善墻體熱工性能的墻體系統，屬于太陽能光熱和地熱能技術在建筑中的應用裝置，用于太陽能利用領域。

背景技術

我國建筑能耗（包括建造能耗、建材生產過程能耗、生活能耗、采暖空調能耗等）已占社會總能耗的46.7%，其中采暖空調能耗占社會總能耗的20%左右。隨著人們生活水平提高，我國夏熱冬冷地區建筑對夏季空調和冬季采暖的要求也越來越高，該地區單位建筑面積的能耗將進一步增大。太陽能建筑一體化技術是全球解決建筑能耗的主流趨勢，自20世紀90年代開始，發達國家相繼推出光伏建筑一體化計劃和項目，并頒布了相應的激勵政策來促進光伏發電技術的推廣和應用。相比發達國家的太陽能建筑一體化技術應用和發展，我國的太陽能光伏建筑起步較晚。政府為了推動、扶持光伏產業的發展，出臺了一系列政策和措施，其中2014年國家能源局出臺《可再生能源供熱指導意見》，將太陽能供熱放在可再生能源供熱的第一位。香港地區數值模擬顯示，光伏建筑一體化的通風冷卻模式在保證電力輸出的同時對由于墻體隔熱可減少空調負荷達20%以上、光熱建筑一體化與傳統熱水器相比可降低因生活熱水造成的建筑能耗和減少空調負荷50%以上。

太陽能建筑一體化技術并不是太陽能與建筑的簡單相加，而是真正讓太陽能成為建筑用能的一部分。現代建筑設計提倡綠色節能理念，就是以推動建筑節能、節地、節水、節材、環保型建材企業的市場化運用為建設設計標準，以超低能耗、低排放為目標進行建設設計。近年來，太陽能在我國建筑節能技術中的應用獲得了快速發展，但是在實際工程應用中仍然較少考慮太陽能利用技術與建筑的美觀與協調、建筑結構力學性能等因素的協調性，更少考慮太陽能高效利用與室內熱濕舒適環境的協調性，這些是影響太陽能建筑技術進一步快速、高效發展與應用的重要瓶頸。

因此，在現有太陽能利用技術的基礎上，綜合考慮技術、建筑、經濟等多個方面因素的影響，設計太陽能與其它可再生能源相結合的建筑一體化墻體系統，既能高效利用太陽能的光熱率、又能減少夏季室內空調負荷和冬季室內采暖負荷、同時又能提高室內熱濕環境舒適性，是太陽能建筑一體化技術進一步發展與應用的一個重要方向。

發明內容

本發明的目的在于：克服當前太陽能建筑一體化墻體技術的不足，提出一種太陽能地熱能綜合利用墻體系統，該墻體系統通過利用太陽能熱水和地熱水作為冷熱源，可實現建筑在不同季節所需要的保溫、隔熱、供暖、供冷以及供全年生活熱水的功能。

本發明為解決上述技術問題，所采取的技術方案是：太陽能地熱能綜合利用墻體系統，它包括太陽能集熱板、熱輻射板、太陽能熱水箱、閥門一、閥門二、閥門三、地熱水進水管、地熱水出水管、保溫隔熱層、建筑墻體、熱輻射反射層、氣流通道、玻璃幕墻、上通風窗、下通風窗、循環管一、循環管二、循環管三、循環管四、溫度傳感器、控制器，所述的熱輻射板安裝于建筑墻體內表面，熱輻射板與建筑墻體之間安裝保溫隔熱層，建筑墻體外表面貼熱輻射反射層；所述的建筑墻體外側安裝玻璃幕墻，玻璃幕墻上部設置上通風窗，玻璃幕墻下部設置下通風窗，熱輻射反射層與玻璃幕墻之間為氣流通道；所述的氣流通道內安裝太陽能集熱板，太陽能集熱板上方安裝太陽能熱水箱；所述的地熱水進水管與熱輻射板上部連接，熱輻射板上部與太陽能集熱板上部通過循環管四連接，太陽能集熱板上部與太陽能熱水箱通過循環管二連接，太陽能熱水箱與太陽能集熱板下部通過循環管一連接，循環管一上安裝閥門三，熱輻射板下部與太陽能集熱板下部通過循環管三連接，循環管三上設置閥門二，地熱水出水管與熱輻射板下部連接；所述的溫度傳感器安裝于太陽能熱水箱內，溫度傳感器通過導線與控制器連接，控制器控制閥門一和閥門二的開啟或關閉，控制器控制上通風窗和下通風窗的開啟或關閉。

本發明具有的優點和積極效果是：