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CN1821524A - 太阳能纵向聚光集热式屋面构件 - Google Patents

太阳能纵向聚光集热式屋面构件 Download PDF

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CN1821524A
CN1821524A CNA200610049846XA CN200610049846A CN1821524A CN 1821524 A CN1821524 A CN 1821524A CN A200610049846X A CNA200610049846X A CN A200610049846XA CN 200610049846 A CN200610049846 A CN 200610049846A CN 1821524 A CN1821524 A CN 1821524A
Authority
CN
China
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insulation layer
thermal
heat
pipe
housing
Prior art date
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Pending
Application number
CNA200610049846XA
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English (en)
Inventor
郑荣进
张建高
傅莉霞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
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Publication date
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Publication of CN1821524A publication Critical patent/CN1821524A/zh
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y02B10/20—Solar thermal
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    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

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Abstract

一种太阳能纵向聚光集热式屋面构件，其特征是：该屋面构件由壳体(1)、保温隔热层(2)、集热管(3)、聚光集热器(4)、联集管(5)、透明盖板(6)，排水槽(7)以及联集管保温层(8)构成，同现有技术比较，本发明具有如下优点：1)壳体1为断热桥壳体，装有保温隔热层，使建筑物屋顶具有良好的保温隔热性能；2)设有二道屋面防水与排水层，保证屋顶防水要求；3)采用全玻璃热管真空集热管或者热管式真空集热管为吸热管，可以承受压力，降低壳体内的空腔温度；4)以吸热管为基圆柱的反向渐开面的聚光集热器，能将阳光几乎全部反射到吸热管上，显著提高集热温度和集热效率，降低成本。

Description

太阳能纵向聚光集热式屋面构件
技术领域
本发明涉及一种太阳能的利用技术，特别涉及一种太阳能纵向聚光集热式屋面构件。
背景技术
太阳能热利用越来越普及，但是将太阳能集热器作为建筑物的附着物结构形式，对建筑物的外观、城市景观产生不利影响，而实现太阳能与建筑一体化是太阳能行业的发展方向。平板太阳集热器用于生产中高温热水时，热效率低，同时引起空腔温度高，不宜在太阳能与建筑一体化中采用；真空管太阳集热器由于不能承压，或因单管损坏会引起整个系统瘫痪，也不适合用于太阳能与建筑物一体化。在夏天南方天气炎热，热水用量少，太阳能集热器中热量可作为制冷空调能量，热水空调联合系统是太阳能综合热利用的发展方向。
目前的太阳能与建筑物一体化，多为太阳能集热器附着在建筑物上，这只是太阳能与建筑物结合，而真正意义上的太阳能与建筑物一体化，是太阳能集热器作为建筑物构件，成为建筑物的组成部分。
发明内容
本发明的目的是要提供一种太阳能纵向聚光集热式屋面构件，多块该构件可以组成一个完整的屋面，该建筑物屋面具有良好的保温隔热性能，防水性能，集热效率高，提供的热水温度高，建筑物外型美观。
一种太阳能纵向聚光集热式屋面构件，包括壳体，保温隔热层，聚光集热器，集热管，其特征在于：该屋面构件由壳体1、保温隔热层2、集热管3、聚光集热器4、联集管5、透明盖板6、排水槽7以及联集管保温层8构成，保温隔热层2安装在壳体1上，壳体1固定在屋面上，多个集热管3布置在保温隔热层2的上方，呈纵向排列，集热管3和聚光集热器4分别安装在保温隔热层2上，聚光集热器4的反光面是以集热管的吸热管为基圆柱的反向渐开面，多个反向渐开面上反射的太阳光分别聚集在相应的集热管3的吸热管上，集热管3的一端与联集管5连接，且相互垂直联集管5，通过循环管路与储热水箱连接；联集管保温层8由上半部保温层8a和下半部保温层8b组成，上半部保温层8a安装在联集管5上，下半部保温层8b与保温隔热层2连为一体，透明盖板6安装在壳体1顶部，排水槽7布置在聚光集热器4的下端部；屋面壳体1为断热桥壳体；真空集热管3采用全玻璃热管真空集热管，或者热管式真空集热管。
本屋面构件的透明盖板6成为屋面第一道防水与排水层，聚光集热器4和排水槽7构成第二道屋面防水与排水层。本太阳能纵向聚光集热式屋面构件坐面朝南布置，安装在屋顶南坡面上。
同现有技术比较，本发明具有如下优点：1)壳体1为断热桥壳体，装有保温隔热层，使建筑物屋顶具有良好的保温隔热性能；2)设有二道屋面防水与排水层，保证屋顶防水要求；3)采用全玻璃热管真空集热管或者热管式真空集热管为吸热管，可以承受压力，降低壳体内的空腔温度；4)以吸热管为基圆柱的反向渐开面的聚光集热器，能将阳光几乎全部反射到吸热管上，显著提高集热温度和集热效率，降低成本。
附图说明
图1为本太阳能纵向聚光集热式屋面构件的结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为图1的B-B剖视图，联集管5中的竖向黑体是集热管3的延伸部。
图4为实施例2用的双坡式屋顶的南屋面上装设的太阳能纵向聚光集热式屋面构件的左视图。
图5为实施例2用的多个太阳能纵向聚光集热式屋面构件的拼装图。
具体实施方式
实施例1：
一种太阳能纵向聚光集热式屋面构件：塑钢、铝合金断热桥壳体，壳体尺寸1300×1900×110mm；硬泡聚氨酯隔热保温层，厚度30mm；φ58×1800mm全玻璃热管真空集热管，管数9支；聚光集热器材料为镜面铝板，以φ47mm为基圆柱的反向渐开面，渐开面尺寸为渐开面展开160.3度，长度为1700mm；联集管材料为铜，直径为40mm，壁厚3mm；联集管保温层材料为硬泡聚氨酯，厚度30mm；透明盖板是厚度为3mm的高透明玻璃板，排水槽材料为铝板，尺寸为50×30mm。根据屋顶大小，布置若干个屋面构件单元。
实施例2：
一种安装了太阳能纵向聚光集热式屋面构件的南坡面屋顶，如图4和图5所示，图4为双坡式屋顶的左视图，图中S为南坡面，N为北坡面，太阳能纵向聚光集热式屋面构件安装在南坡面上，共两排，房屋深度为6.8m；图5为屋顶南坡面的正视图，该屋面由10个太阳能纵向聚光集热式屋面构件拼装而成，每一个方格表示一个太阳能纵向聚光集热式屋面构件，房屋的宽度为13.2m。

Claims (3)

1.一种太阳能纵向聚光集热式屋面构件，包括壳体，保温隔热层，聚光集热器，集热管，其特征在于：该屋面构件由壳体(1)、保温隔热层(2)、集热管(3)、聚光集热器(4)、联集管(5)、透明盖板(6)、排水槽(7)以及联集管保温层(8)构成，保温隔热层(2)安装在壳体(1)上，壳体(1)固定在屋面上，多个集热管(3)布置在保温隔热层(2)的上方，呈纵向排列，集热管(3)和聚光集热器(4)分别安装在保温隔热层(2)上，聚光集热器(4)的反光面是以集热管的吸热管为基圆柱的反向渐开面，多个反向渐开面上反射的太阳光分别聚集在相应的集热管(3)的吸热管上，集热管(3)的一端与联集管(5)连接，且相互垂直，联集管(5)通过循环管路与储热水箱连接；联集管保温层(8)由上半部保温层(8a)和下半部保温层(8b)组成，上半部保温层(8a)安装在联集管(5)上，下半部保温层(8b)与保温隔热层(2)连为一体，透明盖板(6)安装在壳体(1)顶部，排水槽(7)布置在聚光集热器(4)的下端部。
2.根据权利要求1所述的太阳能纵向聚光集热式屋面构件，其特征在于：壳体(1)为断热桥壳体。
3.根据权利要求1所述的太阳能纵向聚光集热式屋面构件，其特征在于：集热管(3)采用全玻璃热管真空集热管或者热管式真空集热管。
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