太阳能房屋集热系统转让专利
申请号 : CN200780005817.6
文献号 : CN101449113B
文献日 : 2010-09-01
发明人 : 祁魁 , 刘东华
申请人 : 祁魁 , 刘东华
摘要 :
一种太阳能房屋集热系统，包括外墙基体(1)、设置在外墙基体(1)上的进风孔(12)和出风孔(11)、以及设置在外墙基体(1)的外表面上的保温板(3)。保温板(3)与外墙基体(1)之间设置粘合固定层(2)。集热板(5)通过支撑装置固定在保温板(3)上。集热板(5)与保温板(3)之间限定了空气通道。保温板(3)的外表面涂有热辐射膜(4)。
权利要求 :
1.太阳能房屋集热系统，包括外墙基体，其特征在于外墙基体上设置进风孔和出风孔；外墙基体的外表面设置保温板，保温板与外墙基体之间设置粘合固定层；保温板的外侧通过支撑装置连接有集热板，集热板与保温板之间设置空间作为空气通道，保温板的外表面设置热辐射膜；所述的集热板上，设置向内部凸起的若干个半球体集热盲孔，盲孔斜面与阳光照射的方向相垂直。
2.根据权利要求1所述的太阳能房屋集热系统，其特征在于所述的集热板设置单边相互咬合的自锁结构，边与边搭接处设有密封件；所述的自锁结构为：集热板的板边相互折合勾挂，形成自锁。
3.根据权利要求1所述的太阳能房屋集热系统，其特征在于所述的支撑装置的具体结构为：支撑轴的一端通过固定层固定在基体墙体上，支撑轴的另一端设有凹槽，凹槽通过固定螺母、螺丝与支撑挂片的一端相结合，支撑挂片的另一端固定在挂板槽里。
4.根据权利要求3所述的太阳能房屋集热系统，其特征在于所述的挂板槽与支撑挂片上设有相互吻合的凹凸结构。
5.根据权利要求1所述的太阳能房屋集热系统，其特征在于所述的支撑装置中，固定螺母采用钢板材质，钢板表面设有镀锌层，其它构件采用尼龙材质。
6.根据权利要求1所述的太阳能房屋集热系统，其特征在于所述的粘合固定层为水泥砂浆层或聚合物胶层。
7.根据权利要求1所述的太阳能房屋集热系统，其特征在于运用于屋顶时，所述的基体采用多孔水泥板为屋顶基板，多孔水泥板与水泥砂浆层相结合；所述的基体采用钢板为屋顶基板时，钢板与聚合物胶相结合。
8.根据权利要求1所述的太阳能房屋集热系统，其特征在于所述的集热板采用深色材质或集热板外表面设置深色涂层。
9.根据权利要求1所述的太阳能房屋集热系统，其特征在于所述的集热板与保温板之间设有温控器、斜置的水管通道及蓄水箱，温控器分别控制空气通道和水管通道，水管通道与蓄水箱相通。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种对房屋进行集热供暖的系统，尤其涉及一种利用太阳能进行供暖的太阳能房屋集热系统。
背景技术
冬季供暖一直是每个地区都比较重视的问题，尤其在我国的北方，冬季比较漫长而且特别寒冷，每个居所的供暖程度都直接决定着人们日常生活工作能否正常进行，所以每年冬季国家都耗费了大量的人力、财力来保证人们的供暖。
目前，房屋供暖所采用的形式主要有采用锅炉加热煤、柴等能源通过暖气、煤炉等方式供暖；采用上述方式供暖，不仅热效率低，浪费了大量的能源，而且污染环境。现在，尤其是大中城市，也有大部分开始采用电力通过空调、红外等方式供暖，采用此种方式，相应的提高了热效率，但是成本较高，增加了人们的经济负担。
因此，如何利用对环境既无污染热效率又高的新兴能源——太阳能，受到人们的关注。但是目前人们对太阳能的利用，还存在一定的局限，主要是通过太阳能对水进行加热，还未能实现供暖，导致太阳能的利用率较低；应用太阳能进行取暖，是人们一直渴望解决的技术难题，但是由于无法解决墙体对阳光有效的吸收，所以只有少数采取在屋顶设置太阳能集热器进行协助供暖的，但是由于其局限于屋顶，受热面积小，供暖效果不理想，尤其在北方，冬季时间长，很难保证供暖要求；而且由于受其机构的限制，导致房屋的防水、防透气效果不好；另外，安装施工及日后维修都比较麻烦，因此推广应用受到了限制。
目前，房屋供暖所采用的形式主要有采用锅炉加热煤、柴等能源通过暖气、煤炉等方式供暖；采用上述方式供暖，不仅热效率低，浪费了大量的能源，而且污染环境。现在，尤其是大中城市，也有大部分开始采用电力通过空调、红外等方式供暖，采用此种方式，相应的提高了热效率，但是成本较高，增加了人们的经济负担。
因此，如何利用对环境既无污染热效率又高的新兴能源——太阳能，受到人们的关注。但是目前人们对太阳能的利用，还存在一定的局限，主要是通过太阳能对水进行加热，还未能实现供暖，导致太阳能的利用率较低；应用太阳能进行取暖，是人们一直渴望解决的技术难题，但是由于无法解决墙体对阳光有效的吸收，所以只有少数采取在屋顶设置太阳能集热器进行协助供暖的，但是由于其局限于屋顶，受热面积小，供暖效果不理想，尤其在北方，冬季时间长，很难保证供暖要求；而且由于受其机构的限制，导致房屋的防水、防透气效果不好；另外，安装施工及日后维修都比较麻烦，因此推广应用受到了限制。
发明内容
本发明为了解决上述传统技术存在的问题，经过多年的苦心专研及大量的试验验证，提供了一种太阳能房屋集热系统，解决了现有技术中太阳能利用率低，供暖、防水、防透气效果不理想的问题；而且本发明安装施工及日后维修方便，使用操作灵活，安全可靠，降低了成本，极大的方便了人们的生活。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
包括外墙基体，外墙基体上设置进风孔和出风孔；外墙基体的外表面设置保温板，保温板与外墙基体之间设置粘合固定层；保温板的外侧通过支撑装置连接有集热板，集热板与保温板之间设置空间作为空气通道，保温板的外表面设置热辐射膜。
所述的集热板上，设置向内部凸起的若干个半球体集热盲孔，盲孔斜面与阳光照射的方向相垂直。
所述的集热板设置单边相互咬合的自锁结构，边与边搭接处设有密封件；所述的自锁结构为：集热板的板边设置凸凹条，相互折合勾挂，形成自锁。
所述的支撑装置的具体结构为：支撑轴的一端通过固定层固定在基体墙体上，支撑轴的另一端设有凹槽，凹槽通过固定螺母、螺丝与支撑挂片的一端相结合，支撑挂片的另一端固定在挂板槽里。
所述的挂板槽与支撑挂片上设有相互吻合的凹凸结构。
所述的支撑装置中，固定螺母采用钢板材质，钢板表面设有镀锌层，其它构件采用尼龙材质。
所述的粘合固定层为水泥砂浆层或聚合物胶层。
本发明运用于屋顶时，所述的基体可采用多孔水泥板为屋顶基板，多孔水泥板与水泥砂浆层相结合；所述的基体采用钢板为屋顶基板时，钢板与聚合物胶相结合。
所述的集热板采用深色材质或集热板外表面设置深色涂层。
所述的集热板与保温板之间设有温控器、斜置的水管通道及蓄水箱，温控器分别控制空气通道和水管通道，水管通道与蓄水箱相通。
本发明的优点效果如下：
1、本发明采用封闭循环，通过开启关闭进气口和出气口，即可实现热量在室内的循环，得以实现供暖；所以本发明只要通过墙体即可实现太阳能供暖，解决了人们一直渴望解决的技术难题，并且保证了防水、保温、供暖一体化。
2、本发明通过在集热板上设置向内部凸起的半球体集热盲孔，可以实现与阳光形成垂直照射，大大加强了太阳光照射的强度，从而更有效的对太阳光进行了利用。
3、本发明集热板设置单边相互咬合的自锁结构，可以通过单片板之间的相互拼装进行结合，不仅安装维修方便，使用操作简单，而且密封效果好、防水、防透气，安全可靠。
4、本发明的支撑装置，通过有效利用墙体、保温板及集热板的各个性质，并在挂板槽与支撑挂片上设置相互吻合的凹凸结构，所以有效的将墙体、保温板及集热板之间进行了稳固的结合，并且降低了成本。
5、本发明的固定螺母采用钢板材质，钢板表面设有镀锌层，因此大大加强了支撑装置的紧固支撑作用，而且有效的保护了紧固挂片螺丝的尼龙孔。
6、本发明的粘合固定层采用水泥砂浆层或聚合物胶层，所以将集热板与保温板完美的结合在一起，增强了稳固性能。
7、本发明集热板采用深色材质或集热板外表面设置深色涂层，有效的对阳光进行了吸收，增强了供暖效果。
8、本发明设置集热板和保温板，将二者相结合，不仅有效吸收了热能，而且增加了保温效果。
9、本发明还设有温控器、斜置的水管通道及蓄水箱，不仅使用灵活方便，可以通过温度设定自动调节控制进气口和出气口；而且在取暖的同时，通过水管通道及蓄水箱可以供应热水，保证常年热水不断，方便了人们的生活，并具有一定的经济效益。
10、本发明的水管通道采用斜置，这样保证了水管通道内不会留有存水，防止了冬天水管的冻裂。
11、本发明可以单室供暖，也可整栋楼房供暖，使用灵活方便；而且设置在屋顶时，采用了两边搭接，双条咬合的结构，具有良好的防透气、防漏水功能。同时，屋顶可置换，安装维修方便。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
包括外墙基体，外墙基体上设置进风孔和出风孔；外墙基体的外表面设置保温板，保温板与外墙基体之间设置粘合固定层；保温板的外侧通过支撑装置连接有集热板，集热板与保温板之间设置空间作为空气通道，保温板的外表面设置热辐射膜。
所述的集热板上，设置向内部凸起的若干个半球体集热盲孔，盲孔斜面与阳光照射的方向相垂直。
所述的集热板设置单边相互咬合的自锁结构，边与边搭接处设有密封件；所述的自锁结构为：集热板的板边设置凸凹条，相互折合勾挂，形成自锁。
所述的支撑装置的具体结构为：支撑轴的一端通过固定层固定在基体墙体上，支撑轴的另一端设有凹槽，凹槽通过固定螺母、螺丝与支撑挂片的一端相结合，支撑挂片的另一端固定在挂板槽里。
所述的挂板槽与支撑挂片上设有相互吻合的凹凸结构。
所述的支撑装置中，固定螺母采用钢板材质，钢板表面设有镀锌层，其它构件采用尼龙材质。
所述的粘合固定层为水泥砂浆层或聚合物胶层。
本发明运用于屋顶时，所述的基体可采用多孔水泥板为屋顶基板，多孔水泥板与水泥砂浆层相结合；所述的基体采用钢板为屋顶基板时，钢板与聚合物胶相结合。
所述的集热板采用深色材质或集热板外表面设置深色涂层。
所述的集热板与保温板之间设有温控器、斜置的水管通道及蓄水箱，温控器分别控制空气通道和水管通道，水管通道与蓄水箱相通。
本发明的优点效果如下：
1、本发明采用封闭循环，通过开启关闭进气口和出气口，即可实现热量在室内的循环，得以实现供暖；所以本发明只要通过墙体即可实现太阳能供暖，解决了人们一直渴望解决的技术难题，并且保证了防水、保温、供暖一体化。
2、本发明通过在集热板上设置向内部凸起的半球体集热盲孔，可以实现与阳光形成垂直照射，大大加强了太阳光照射的强度，从而更有效的对太阳光进行了利用。
3、本发明集热板设置单边相互咬合的自锁结构，可以通过单片板之间的相互拼装进行结合，不仅安装维修方便，使用操作简单，而且密封效果好、防水、防透气，安全可靠。
4、本发明的支撑装置，通过有效利用墙体、保温板及集热板的各个性质，并在挂板槽与支撑挂片上设置相互吻合的凹凸结构，所以有效的将墙体、保温板及集热板之间进行了稳固的结合，并且降低了成本。
5、本发明的固定螺母采用钢板材质，钢板表面设有镀锌层，因此大大加强了支撑装置的紧固支撑作用，而且有效的保护了紧固挂片螺丝的尼龙孔。
6、本发明的粘合固定层采用水泥砂浆层或聚合物胶层，所以将集热板与保温板完美的结合在一起，增强了稳固性能。
7、本发明集热板采用深色材质或集热板外表面设置深色涂层，有效的对阳光进行了吸收，增强了供暖效果。
8、本发明设置集热板和保温板，将二者相结合，不仅有效吸收了热能，而且增加了保温效果。
9、本发明还设有温控器、斜置的水管通道及蓄水箱，不仅使用灵活方便，可以通过温度设定自动调节控制进气口和出气口；而且在取暖的同时，通过水管通道及蓄水箱可以供应热水，保证常年热水不断，方便了人们的生活，并具有一定的经济效益。
10、本发明的水管通道采用斜置，这样保证了水管通道内不会留有存水，防止了冬天水管的冻裂。
11、本发明可以单室供暖，也可整栋楼房供暖，使用灵活方便；而且设置在屋顶时，采用了两边搭接，双条咬合的结构，具有良好的防透气、防漏水功能。同时，屋顶可置换，安装维修方便。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明运用于屋顶时的一实施例结构示意图。
图3是本发明运用于屋顶时的另一实施例结构示意图。
图4是本发明的集热板纵向切面示意图。
图5是本发明的集热板横向切面示意图。
图6是本发明支撑轴的结构示意图。
图7是本发明挂板槽的结构示意图。
图8是本发明支撑挂片的结构示意图。
图9是本发明的集热系统示意图。
图中，1、基体，2、粘合固定层，3、保温板，4、热辐射膜，5、集热板，6、盲孔，7、支撑轴，8、固定螺母，9、挂板槽，10、支撑挂片，11、出风孔，12、进风孔，13、凹槽，14、多孔水泥板，15、钢板，16、凸条，17、凹条。
图2是本发明运用于屋顶时的一实施例结构示意图。
图3是本发明运用于屋顶时的另一实施例结构示意图。
图4是本发明的集热板纵向切面示意图。
图5是本发明的集热板横向切面示意图。
图6是本发明支撑轴的结构示意图。
图7是本发明挂板槽的结构示意图。
图8是本发明支撑挂片的结构示意图。
图9是本发明的集热系统示意图。
图中，1、基体，2、粘合固定层，3、保温板，4、热辐射膜，5、集热板，6、盲孔，7、支撑轴，8、固定螺母，9、挂板槽，10、支撑挂片，11、出风孔，12、进风孔，13、凹槽，14、多孔水泥板，15、钢板，16、凸条，17、凹条。
具体实施方式
参照附图，对本发明的具体结构详细说明如下：
实施例1
如图所示，外墙基体1上设置进风孔12和出风孔11；外墙基体1的外表面设置燕尾槽保温板3，保温板3与外墙基体1之间设置水泥砂浆粘合固定层2；保温板3的外侧通过支撑装置连接有集热板5，所述的支撑装置的具体结构为：支撑轴7的一端通过水泥砂浆粘合固定层2固定在基体墙体1上，尼龙支撑轴7的另一端设有凹槽13，凹槽13通过镀锌钢板固定螺母8、尼龙螺丝与尼龙支撑挂片10的一端相结合，支撑挂片10的另一端固定在挂板槽9里，挂板槽9与支撑挂片10上设有相互吻合的凹凸结构；集热板5上设置向内部凸起的半球体集热盲孔6，盲孔6斜面与阳光照射的方向相垂直，集热板5的外表面设置黑色丙烯酸磁漆涂层，集热板5的板边设有凸凹条(16、17)，相互折合勾挂，形成自锁，边与边搭接处设有橡胶密封条；集热板5与保温板3之间设置空间作为空气通道，空气通道中设有温控器，保温板3的外表面设置热辐射膜4。
屋顶采用多孔水泥板14为屋顶基板，多孔水泥板14与水泥砂浆层相结合，屋顶的其它结构设置同墙体。
实施例2
集热板5采用经过发蓝处理的黑色钢板，集热板5与保温板3之间设有温控器、斜置的水管通道及蓄水箱，温控器分别控制空气通道和水管通道，水管通道与蓄水箱相通；屋顶基体采用钢板15，钢板与聚丙烯酸聚合物胶层相结合；其它结构同实施例1。
本发明通过集热板将太阳光的热量(太阳光每平方米产生的热量相当于一千瓦电能所产生的热量)锁定在集热板和保温板之间。由于室内有空气对流，在进风孔和出风孔的作用下，使集热板和保温板之间的热量在室内循环，当低于室内要求的温度值时，进风孔自动关闭。
通过本发明，可用来加热冷水，当气温低于10℃时，通过温控器，控制把集热板间隙水管通道中的水排入蓄水箱，使室外水管无存水；当气温高于25℃时，水管内进水，保持供应热水。
实施例1
如图所示，外墙基体1上设置进风孔12和出风孔11；外墙基体1的外表面设置燕尾槽保温板3，保温板3与外墙基体1之间设置水泥砂浆粘合固定层2；保温板3的外侧通过支撑装置连接有集热板5，所述的支撑装置的具体结构为：支撑轴7的一端通过水泥砂浆粘合固定层2固定在基体墙体1上，尼龙支撑轴7的另一端设有凹槽13，凹槽13通过镀锌钢板固定螺母8、尼龙螺丝与尼龙支撑挂片10的一端相结合，支撑挂片10的另一端固定在挂板槽9里，挂板槽9与支撑挂片10上设有相互吻合的凹凸结构；集热板5上设置向内部凸起的半球体集热盲孔6，盲孔6斜面与阳光照射的方向相垂直，集热板5的外表面设置黑色丙烯酸磁漆涂层，集热板5的板边设有凸凹条(16、17)，相互折合勾挂，形成自锁，边与边搭接处设有橡胶密封条；集热板5与保温板3之间设置空间作为空气通道，空气通道中设有温控器，保温板3的外表面设置热辐射膜4。
屋顶采用多孔水泥板14为屋顶基板，多孔水泥板14与水泥砂浆层相结合，屋顶的其它结构设置同墙体。
实施例2
集热板5采用经过发蓝处理的黑色钢板，集热板5与保温板3之间设有温控器、斜置的水管通道及蓄水箱，温控器分别控制空气通道和水管通道，水管通道与蓄水箱相通；屋顶基体采用钢板15，钢板与聚丙烯酸聚合物胶层相结合；其它结构同实施例1。
本发明通过集热板将太阳光的热量(太阳光每平方米产生的热量相当于一千瓦电能所产生的热量)锁定在集热板和保温板之间。由于室内有空气对流，在进风孔和出风孔的作用下，使集热板和保温板之间的热量在室内循环，当低于室内要求的温度值时，进风孔自动关闭。
通过本发明，可用来加热冷水，当气温低于10℃时，通过温控器，控制把集热板间隙水管通道中的水排入蓄水箱，使室外水管无存水；当气温高于25℃时，水管内进水，保持供应热水。