CN2542997Y - 建筑构件式的太阳集热板 - Google Patents

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Abstract

一种建筑构件式太阳集热板，可方便地拼接为玻璃幕墙和玻璃面屋顶，使太阳能集热设备与建筑完美地结合为一体，既可降低工程综合成本，又能美化城市建筑。集热板为隐框式结构，集热板芯可有多种颜色选择，能够与建筑物的本色协调配合，集热板采用新型的一体化绝热底板，底板与面板之间密封连接，保温性能好，热效率高。建筑构件式太阳集热板既可在新建房屋时作为墙面和屋面构件使用，又可用于平顶住宅的改造，不但改善建筑外观，还可增加使用面积。

Description

建筑构件式的太阳集热板
本实用新型涉及太阳能集热器，更准确地说是一种可作建筑物墙面或屋面构件的新型平板太阳集热器。
目前的太阳集热器只具有单一的集热功能，不能兼作建筑构件，其本身的安装定位还需要专门的支架，安装位置受到诸多限制，并影响建筑物的外观，在城市中推广受到一定制约。
本实用新型将太阳集热板制成建筑的外部构件，使其能与建筑物融为一体，从而达到降低综合成本、美化建筑的目的，为大面积普及推广使用太阳能创造有利条件。
建筑构件式的太阳集热板由玻璃面板、保温底板以及密封安装在面板和底板之间的集热板芯所构成，集热板为隐框式结构：玻璃面板用强力密封胶粘结于底板的边框上面(即边框隐蔽于玻璃面板下方)，集热板芯的进水管和出水管从底板的下面穿出，以便于相邻集热板的拼接，集热器底板的边框或底面上留有安装孔或装有连接件，以便将集热板固定在墙体或屋顶的支架上，形成玻璃幕墙面或屋面。建筑构件式集热板可分为隐框平面集热板和瓦式集热板，隐框平面集热板的面板可采用浮法平板玻璃，最好是钢化玻璃。集热板的上表面象镜面一样平整，依靠准确定位的拼接可形成镜面效果。各相邻集热板之间的拼缝用建筑密封胶粘结密封，达到防雨、防风的效果，满足建筑外墙或屋面的防护要求。瓦式集热板的玻璃面板稍大于底板，面板的左右两边向上翘起，其中一边翘起后再向下弯曲，面板的下边缘伸出底板2cm至10cm。瓦式集热板专用于屋面拼接，集热板固定于屋顶倾斜的刚性平面支架上，左右相邻的板边相扣：上翘的板边与另一块板下弯的板边相扣：上、下相邻的板边互相搭接，这样集热板之间就形成了屋瓦式的互相层叠遮蔽结构，具有良好的防雨性能，而集热板之间不需要密封胶粘结密封，对安装定位的精度要求不太高，而且经久耐用。
集热板的底板可采用金属边框，如铝型材边框，钢材边框、塑钢结构边框。底板的底面可采用金属板或塑料板，底面上垫有隔热层，如聚胺脂泡沫，聚苯乙烯泡沫等，吸热板芯固定于边框或底面上，由于边框与玻璃面板之间用强力密封胶粘结密封，集热板芯处于很好的隔热环境中，热损失较小。集热板的底板还可采用一体化结构，用塑料注塑成型，需采用强度高、耐老化的工程塑料。在一体化的塑料底板上填充保温材料并安装集热板芯，一体化的底板的边框用高强密封胶与玻璃面板粘结密封。
一体化的底板还可采用发泡材料在模具中整体发泡成型，例如采用聚胺脂硬质发泡材料、泡沫玻璃等，为加强底板的强度和韧性，可在发泡时均匀混入短纤维，发泡后短纤维与发泡材料凝结为一体。底板的边框发泡率较低，以保持较大的密度和结构强度。
一般采用具有选择性吸收镀层或涂层的吸热板芯。由于构件式集热板具有建筑物表面装饰的功能，吸热板芯可有多种颜色选择，以便与建筑物外观协调，例如古铜、墨绿、赭红、橙红等各种颜色。构件式吸热板为了满足建筑色彩的要求可适当牺牲集热效率，而用较大的面积补偿之(构件式集热板具有足够的安装空间)集热板芯的进水口与出水口都安装于底板的下面，进水口的位置在低处，出水口的位置在高处。
集热板芯也可采用热管导热，以提高集热效率并防冻；还可采用抗冻液体工质传热，以防止管道冻裂或高温结垢。
 建筑构件式太阳集热板比普通太阳集热板更能与建筑融为一体，美化建筑并发挥建筑构件的作用，降低综合成本。
以下结合附图对本实用新型的各个实施例加以详细说明：
图1：隐框平面集热板剖面示意图
图2：隐框平面集热板正面视图
图3：瓦式集热板立体示意图
图4：一体化的注塑成型底板剖面示意图
图5：一体化的注塑成型底板正面视图
图6：一体化的发泡成形底板
实施例1  构件式太阳集热板之一——隐框平面集热板
如图1所示，平面集热板的玻璃面板(1)采用6mm厚的钢化平板玻璃，底板的边框(2)采用铝合金型材，玻璃面板(1)用硅酮密封胶粘结于边框(2)的上面；底板的底面(3)采用镀锌薄铁板，点焊(或用螺钉固定)于边框的下面，底面上垫有聚胺脂泡沫隔热层(4)，集热板芯(6)安装固定于边框或底面上。边框(2)的下面留有安装孔(9)，孔内有螺纹，以便于将集热板固定在墙体或屋顶支架上。图2为集热板的正面视图，集热板芯(6)，在透明的玻璃面板(1)下方，玻璃面板(1)的边缘(下表面)为硅酮密封胶(5)，集热板芯(6)的进水口(7)与出水口(8)从底板下方导出，(开口方向垂直于图面)。
实施例2    构件式太阳集热板之二——瓦式集热板
如图3所示，瓦式集热板的玻璃面板(11)略大于底板，底板的金属边框(2)依靠硅酮密封胶(5)粘结于面板(11)的下表面，面板(11)的左边(12)向上翘起1至2厘米，右边(13)向上翘起后再向下弯曲，翘起的高度略高于左边，面板的下边缘伸出底板2至10厘米，集热板芯(6)安装于底板和面板之间，集热板在屋顶的支架上拼装时，面板(11)弯曲的右边缘扣住相邻集热板翘起的左边缘，面板(11)的下边缘压住下方集热板的上边缘，从而构成层叠相扣的屋瓦式结构，具有良好的防雨功能和耐候性。
实施例3    一体化的注塑成型底板
建筑构件式太阳集热板的底板，除了可采用传统的边框加底面的结构形式以外，还可采用一体化注塑成型的底板。以提高生产效率和集热板的密封性。
图4为一体化底板的剖视图，图5为底板的正面视图，图中底面(14)、方格形的加强筋(15)、以及底板边框(16)都是一体化注塑成型的，发泡隔热材料(4)嵌入加强筋(15)与底面(14)所构成的方格内。一体化的边框(16)内嵌入金属框架(17)以提高底板的刚性。由于一体化注塑成型的底板密封良好，底板与面板之间又采用硅酮密封胶密封连接，因此必须在底板上留出狭小的通气孔(18)，以便板内空气受热膨胀时逸出。底板上还有一体化注塑成型的支柱(19)用于固定集热板芯。金属边框(17)底部留有固定集热板的安装孔(9)。
实施例4    一体化的发泡成型底板
一体化底板可采用硬质发泡塑料在模具中发泡成型，由于硬质发泡塑料具有较高的强度和刚性，与玻璃面板粘结为一体后，使集热板整体刚性进一步提高。为便于脱模，可在模具型腔中衬垫(吸塑成型的)塑料薄膜，脱模后，塑料薄膜与发泡体粘结为一体，形成发泡体光滑，致密的表层。如图6所示，(20)为硬质聚胺脂发泡体的底板，底板中预埋了用于固定集热板的连接件(21)和固定板芯的支柱(22)，底板外表为塑料薄膜(23)，底板也可采用泡沫玻璃发泡成型，但由于煅烧温度很高(800℃)，模具型腔中不能衬垫吸塑薄膜。
目前国外的住宅中普遍具备热水供应***，已步入小康型社会的中国，全天候热水供应***将逐渐成为新建住宅的必备设备。采用构件式集热板建造住宅楼的屋顶，配备集中供热的保温水箱和热水管道，所花费的成本比各家各户安装太阳能热水器的成本低，热效率高。而且构件式集热板拼装成的玻璃幕屋顶不仅使建筑更加美观，而且玻璃幕屋顶下所形成的空间可作为阁楼使用，增加了建筑实用面积，还可有效改善楼顶的隔热条件，使顶层住宅夏季的室温降低。
旧式平顶住宅楼“平改坡”的综合改造计划(上海等城市正进行中)，如果能采用构件式集热板改造成有坡度的玻璃幕屋顶，既能显著改善建筑外观，又可集中供热，并扩大建筑使用面积。

Claims (7)

1、建筑构件式太阳集热板由玻璃面板、集热板芯以及保温底板构成，其特征在于：集热板为隐框式结构，底板的边框隐蔽于玻璃面板的下面，用强力密封胶与面板密封粘结；集热板芯安装于玻璃面板与保温底板之间，板芯的进、出水管从底板下方穿出；底板的下面留有安装孔或装有连接件。
2、根据权利要求1所得述的建筑构件式太阳集热板，其特征在于集热板的玻璃面(1)是平板玻璃，它通过强力密封胶(5)粘结于底板的边框(2)上面，集热板芯(6)安装于玻璃面板和底板之间，构成隐框平面集成热板。
3、根据权利求2所述的建筑构件式太阳集热板，其特征在于：一定数量的隐框平面集热板可通过底部安装孔或连接件固定于刚性的平面支架上，板与板之间的缝隙用建筑密封胶粘结密封，形成玻璃幕墙或屋顶。
4、根据权利要求1所述的建筑构件式太阳集热板，其特征在于：集热板的玻璃面板(11)的左边缘(12)向上翘起，右边缘(13)向上翘起后再向下弯曲，高度略高于左边缘，下边缘(14)伸出底板2至10厘米，玻璃面板(11)用强力密封胶粘结于底板的边框(2)上面，集热板芯(6)安装于玻璃面板与底之间，构成瓦式集热板。
5、根据权利要求4所述的建筑构件式太阳集热板，其特征在于：一定数量的瓦式集热板可通过底部安装孔或连接件固定于倾斜的刚性平面支架上；集热板之间，左右相邻的板边相扣，上下相邻的板边互相搭接，上方集热板面的下边缘压住下方集热板的上边缘，形成玻璃瓦屋面。
6、根据权利要求1所述的建筑构件式太阳集热板，其特征在于，集热板的底板可一体化注塑成型；塑料底面(14)、方格状的加强筋(15)、板芯支柱(19)以及边框(16)都是用塑料注塑成一体的，底面方格中嵌入泡沫材料隔热层(4)，边框(16)内嵌入金属边框(17)，安装孔(9)预留在金属边框(17)底部，底面(14)上留有出气小孔(18)。
7、根据权利要求1所述的建筑构件式太阳集热板，其特征在于，集热板的底板可一体化发泡成型：硬质发泡塑料底板(20)的底面和边框是一次发泡成型的，底面中预埋了连接件(21)和板芯支柱(22)；发泡体中可混入短纤维加固；底板还可以采用泡沫玻璃原料发泡成型。
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