建筑物太阳能采暖结构.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201420322582.0

申请日:

2014.06.18

公开号:

CN203891495U

公开日:

2014.10.22

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权

IPC分类号:

E04H1/02; E04B1/74; E04B9/02; F24F7/06

主分类号:

E04H1/02

申请人:

上海嘉章机电有限公司

发明人:

辜英求; 张永科; 辜英会

地址:

200031 上海市徐汇区肇嘉浜路446号2号楼103室(复旦枫林科技园)

优先权:

专利代理机构:

上海正旦专利代理有限公司 31200

代理人:

张磊

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内容摘要

本实用新型涉及一种建筑物太阳能采暖结构,包括中空钢化玻璃屋面、反光帘、储热吊顶层、人孔和通风口及房屋本体;中空钢化玻璃屋面作为房屋的向阳屋面,中空钢化玻璃屋面与水平面呈倾斜布置,房屋本体上方的吊顶位置设有储热吊顶层,储热吊顶层和中空钢化玻璃屋面之间设有反光帘;储热吊顶层上设有人孔和通风口,太阳光通过中空钢化玻璃屋面直接照射到储热吊顶层上。当房屋所处地区纬度较高时,需加设后檐,本实用新型采用保温的中空钢化玻璃作为房屋向阳屋面,阳光直接照射到具有吸热、传热和储热功能的吊顶材料上,高效收集阳光辐射能,并与室内空气直接进行热量交换。白天储热吊顶层吸收储存太阳能,晚上释放所存储的热量温暖室内空气,从而使室内昼夜的温差变得很小。通过调节反光帘的采光面积,可使室内温度始终保持在人体舒适的范围。

权利要求书

权利要求书
1.  一种建筑物太阳能采暖结构,包括中空钢化玻璃屋面(10)、反光帘(11)、储热吊顶层(13)、人孔和通风口(14)及房屋本体(19);其特征在于所述中空钢化玻璃屋面(10)作为房屋的向阳屋面,位于房屋本体(19)顶部,房屋本体(19)上方的吊顶位置设有储热吊顶层(13),储热吊顶层(13)和中空钢化玻璃屋面(10)之间设有反光帘(11);储热吊顶层(13)上设有人孔和通风口(14),用于实现室内空气对流、室内采光和房屋维修;太阳光通过中空钢化玻璃屋面(10)直接照射到储热吊顶层(13)上。

2.  根据权利要求1所述的建筑物太阳能采暖结构,其特征在于当房屋本体(19)为二层或二层以上结构时,房屋本体(19)的南墙面(21)和北墙面(20)上设有通风管,通风管下方设有通风扇,用于使上下楼层空气对流。

3.  根据权利要求1所述的建筑物太阳能采暖结构,其特征在于当房屋所处地区纬度较高时,需要加设后檐(12),所述后檐(12)一端与中空钢化玻璃屋面(10)呈人字形排列,布置于房屋本体(19)顶部。

4.  根据权利要求1所述的建筑物太阳能采暖结构,其特征在于所述储热吊顶层(13)采用具有高效吸热、储热和传热功能并且环保的材料组合而成。

5.  根据权利要求1所述的建筑物太阳能采暖结构,其特征在于所述中空钢化玻璃屋面(10)位于房屋本体(19)顶部的轻钢骨架(15)上方,反光帘(11)位于轻钢骨架(15)下方。

说明书

说明书建筑物太阳能采暖结构
技术领域
本实用新型涉及一种建筑物太阳能采暖结构。
背景技术
我国是太阳能资源十分丰富的国家,三分之二的国土年日照量在2200小时以上,年辐射总量大约每年3340-8360MJ/㎡,相当于110-250kg标准煤/㎡。适合利用太阳能采暖和热水。
现有的住房太阳能采暖系统其结构如图1所示,其采暖工作过程如下:1是玻璃管式太阳能集热器,因为采暖系统装在严寒地区,室外只能用防冻液作为热交换媒质,通过循环泵2和热交换器6,把热量传递给循环水。为了储存足够的热能,水箱必须做得足够大。例如一座150平米的住房,水箱容积需要40立方米以上。再用循环水泵把热水供应给暖气散热器,为房间供暖。北京平谷区的一些民宅,就用这种方式利用太阳能采暖。这种采暖方法已经相当成熟,并有相应的国家标准《GB 50495-2009 太阳能供热采暖工程技术规范》。
从上述采暖系统工作过程可知存在以下问题:1、系统太复杂,包含3套独立的热交换循环系统。2、需要很大的储水箱。3、需要面积很大的太阳能集热器,例如150平米的住房,需要集热器面积约80平米。4、白天一旦停电,循环泵2不能工作,防冻液很快气化,进而破坏集热器1。正是由于这些局限性,太阳能采暖没有得到普及应用。
另一种被动式太阳能采暖的方法是建设阳光房,这在青藏高原被广泛应用。如何改进阳光房的采暖效果,已有不少专利,例如CN201320202832.2公开了“一种旋转面壁穹顶结构”,通过选择穹顶面壁的透光面是否朝阳,或开门处迎风还是背风,选择性地利用阳光和自然风来调节穹顶面壁内部温度。又如CN201220131113.1公开了一种“水空调阳光房”,在阳光房的玻璃顶夹层中通水进行热交换。
显然,专利CN201320202832.2所提出的活动屋顶,在结构稳定性和可操作性方面实现起来是很困难的。而CN201220131113.1所示方案,结构建造起来较难,屋面上的水流分布不均匀,长期保持水密封也很难,冬天停电后,屋面的水很容易结冰,从而破坏屋面。因此这些方案实施较困难,很难推广使用。
发明内容
本实用新型涉及一种建筑物太阳能采暖结构。
本实用新型提出的建筑物太阳能采暖结构,包括中空钢化玻璃屋面10、反光帘11、储热吊顶层13、人孔和通风口14及房屋本体19;所述中空钢化玻璃屋面10作为房屋的向阳屋面,位于房屋本体19顶部,房屋本体19上方的吊顶位置设有储热吊顶层13,储热吊顶层13和中空钢化玻璃屋面10之间设有反光帘11;储热吊顶层13设有人孔和通风口14,用于实现室内空气对流、室内采光和房屋维修;太阳光通过中空钢化玻璃屋面10直接照射到储热吊顶层13上。
本实用新型中,当房屋本体19为二层或二层以上结构时,房屋本体19的南墙面21和北墙面20上设有通风管,通风管下方设有通风扇,用于使上下楼层空气对流从而实现热量交换。
本实用新型中,当房屋所处地区纬度较高时,需要加设后檐12,所述后檐12一端与中空钢化玻璃屋面10呈人字形排列,布置于房屋本体19顶部。结构如图3所示。
本实用新型中,所述储热吊顶层13采用具有高效吸热、储热和传热功能并且环保的材料组合而成。
本实用新型中,所述中空钢化玻璃屋面10位于房屋本体19顶部的轻钢骨架15上方,反光帘11位于轻钢骨架15下方。
本实用新型的温度调节效果在于:
本实用新型采用保温的中空钢化玻璃作为房屋的向阳屋面,阳光直接照射到具有吸热、传热和储热功能的吊顶材料上,高效收集阳光辐射能,并与室内空气直接进行大面积的热量交换。白天储热吊顶层13吸收储存太阳能,晚上释放所存储的热量温暖室内空气,从而使室内昼夜的温差变得很小,室内温度始终保持在人体舒适的范围。室内每天的平均温度由可调节采光面积的反光帘11来控制,达到冬暖夏凉的目的。
附图说明
图1为现有太阳能采暖系统。
图2为本实用新型的结构图示。
图3为本实用新型有门斗和后檐的房屋结构图示。
图4为本实用新型两层房屋的结构图示。
图中标号:1为太阳集热器,2为集热循环泵,3为热水水箱循环泵,4为膨胀罐,5为采暖循环泵,6为换热器,7为储热水箱,8为采暖分水器,9为采暖集水器,10为中空钢化玻璃屋面,11为反光帘,12为后檐,13为储热吊顶层,14为人孔和通风口,15为轻钢骨架,16为第一通风管,17为通风扇,18为第二通风管,19为房屋本体,20为北墙面,21为南墙面,22为楼板,23为大门,24为门斗。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型。
实施例1:如图3所示,太阳能采暖房结构与普通平房结构基本相同。包括房屋本体19、南墙面21、北墙面20,楼板22和大门23。还包括向阳屋面由具有透光、保温和隔音效果的中空钢化玻璃屋面10构成,中空钢化玻璃屋面10与水平面呈倾斜布置,房屋本体19上方的吊顶位置设有储热吊顶层13,中空钢化玻璃屋面10安装于固定在房屋墙壁顶部的轻钢骨架15上。轻钢骨架15下面安装有可调节采光面积的反光帘11。室内吊顶层是由具有吸热、储热和换热功能的材料构成的储热吊顶层13。储热吊顶层13安装在固定于墙壁上或吊挂于轻钢骨架15下面的型材上。储热吊顶层13上留有用于通风、采光和维护的人孔和通风口14。如所述人孔和通风口14可设于储热吊顶层13与房屋本体19连接处等,根据所处地区的纬度、气候和风俗,房屋结构可考虑是否保留后檐12,以及大门23和门斗24等部分。
白天,阳光通过中空玻璃屋面10直接照射在储热吊顶层13上,辐射能转换成热量储存于吸热材料中,并阻止室内温度过快上升。晚上气温下降时,吸热材料中储存的大量热量温暖室内空气,从而阻止室内温度的快速下降。也就是说,储热吊顶层13具有稳定和缓冲室内温度波动的功效。另一方面,室内平均温度可由反光帘11来调节。寒冷的冬天,通过扩大采光面积,达到采暖的目的。而炎热的夏天,通过扩大反光面积和缩小采光面积来降低室内温度,把室温控制在人体舒适的范围。两方面结合起来,即达到冬暖夏凉的目的。而且,这套结构很容易实现室内温度的自动控制。
显然、储热吊顶层13上还是个种植一些改善室内空气质量植物的天然场所,温暖、干净、宁静、没有病虫害。因此,本实用新型是名符其实的生态居所。
实施例2:对于多层结构房屋,如图4所示。除了顶层应采用如图2或图3之结构外,还应在楼层之间增设第一通风管16、通风扇17和第二通风管18,用于上下楼层之间的通风和热量交换。

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资源描述

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1、(10)授权公告号 CN 203891495 U(45)授权公告日 2014.10.22CN203891495U(21)申请号 201420322582.0(22)申请日 2014.06.18E04H 1/02(2006.01)E04B 1/74(2006.01)E04B 9/02(2006.01)F24F 7/06(2006.01)(73)专利权人上海嘉章机电有限公司地址 200031 上海市徐汇区肇嘉浜路446号2号楼103室(复旦枫林科技园)(72)发明人辜英求 张永科 辜英会(74)专利代理机构上海正旦专利代理有限公司 31200代理人张磊(54) 实用新型名称建筑物太阳能采暖结构(5。

2、7) 摘要本实用新型涉及一种建筑物太阳能采暖结构,包括中空钢化玻璃屋面、反光帘、储热吊顶层、人孔和通风口及房屋本体;中空钢化玻璃屋面作为房屋的向阳屋面,中空钢化玻璃屋面与水平面呈倾斜布置,房屋本体上方的吊顶位置设有储热吊顶层,储热吊顶层和中空钢化玻璃屋面之间设有反光帘;储热吊顶层上设有人孔和通风口,太阳光通过中空钢化玻璃屋面直接照射到储热吊顶层上。当房屋所处地区纬度较高时,需加设后檐,本实用新型采用保温的中空钢化玻璃作为房屋向阳屋面,阳光直接照射到具有吸热、传热和储热功能的吊顶材料上,高效收集阳光辐射能,并与室内空气直接进行热量交换。白天储热吊顶层吸收储存太阳能,晚上释放所存储的热量温暖室内空。

3、气,从而使室内昼夜的温差变得很小。通过调节反光帘的采光面积,可使室内温度始终保持在人体舒适的范围。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图2页(10)授权公告号 CN 203891495 UCN 203891495 U1/1页21.一种建筑物太阳能采暖结构,包括中空钢化玻璃屋面(10)、反光帘(11)、储热吊顶层(13)、人孔和通风口(14)及房屋本体(19);其特征在于所述中空钢化玻璃屋面(10)作为房屋的向阳屋面,位于房屋本体(19)顶部,房屋本体(19)上方的吊顶位置设有储热吊顶层(。

4、13),储热吊顶层(13)和中空钢化玻璃屋面(10)之间设有反光帘(11);储热吊顶层(13)上设有人孔和通风口(14),用于实现室内空气对流、室内采光和房屋维修;太阳光通过中空钢化玻璃屋面(10)直接照射到储热吊顶层(13)上。2.根据权利要求1所述的建筑物太阳能采暖结构,其特征在于当房屋本体(19)为二层或二层以上结构时,房屋本体(19)的南墙面(21)和北墙面(20)上设有通风管,通风管下方设有通风扇,用于使上下楼层空气对流。3.根据权利要求1所述的建筑物太阳能采暖结构,其特征在于当房屋所处地区纬度较高时,需要加设后檐(12),所述后檐(12)一端与中空钢化玻璃屋面(10)呈人字形排列,。

5、布置于房屋本体(19)顶部。4.根据权利要求1所述的建筑物太阳能采暖结构,其特征在于所述储热吊顶层(13)采用具有高效吸热、储热和传热功能并且环保的材料组合而成。5.根据权利要求1所述的建筑物太阳能采暖结构,其特征在于所述中空钢化玻璃屋面(10)位于房屋本体(19)顶部的轻钢骨架(15)上方,反光帘(11)位于轻钢骨架(15)下方。权 利 要 求 书CN 203891495 U1/3页3建筑物太阳能采暖结构技术领域0001 本实用新型涉及一种建筑物太阳能采暖结构。背景技术0002 我国是太阳能资源十分丰富的国家,三分之二的国土年日照量在2200小时以上,年辐射总量大约每年3340-8360MJ。

6、/,相当于110-250kg标准煤/。适合利用太阳能采暖和热水。0003 现有的住房太阳能采暖系统其结构如图1所示,其采暖工作过程如下:1是玻璃管式太阳能集热器,因为采暖系统装在严寒地区,室外只能用防冻液作为热交换媒质,通过循环泵2和热交换器6,把热量传递给循环水。为了储存足够的热能,水箱必须做得足够大。例如一座150平米的住房,水箱容积需要40立方米以上。再用循环水泵把热水供应给暖气散热器,为房间供暖。北京平谷区的一些民宅,就用这种方式利用太阳能采暖。这种采暖方法已经相当成熟,并有相应的国家标准GB 50495-2009 太阳能供热采暖工程技术规范。0004 从上述采暖系统工作过程可知存在以。

7、下问题:1、系统太复杂,包含3套独立的热交换循环系统。2、需要很大的储水箱。3、需要面积很大的太阳能集热器,例如150平米的住房,需要集热器面积约80平米。4、白天一旦停电,循环泵2不能工作,防冻液很快气化,进而破坏集热器1。正是由于这些局限性,太阳能采暖没有得到普及应用。0005 另一种被动式太阳能采暖的方法是建设阳光房,这在青藏高原被广泛应用。如何改进阳光房的采暖效果,已有不少专利,例如CN201320202832.2公开了“一种旋转面壁穹顶结构”,通过选择穹顶面壁的透光面是否朝阳,或开门处迎风还是背风,选择性地利用阳光和自然风来调节穹顶面壁内部温度。又如CN201220131113.1公。

8、开了一种“水空调阳光房”,在阳光房的玻璃顶夹层中通水进行热交换。0006 显然,专利CN201320202832.2所提出的活动屋顶,在结构稳定性和可操作性方面实现起来是很困难的。而CN201220131113.1所示方案,结构建造起来较难,屋面上的水流分布不均匀,长期保持水密封也很难,冬天停电后,屋面的水很容易结冰,从而破坏屋面。因此这些方案实施较困难,很难推广使用。发明内容0007 本实用新型涉及一种建筑物太阳能采暖结构。0008 本实用新型提出的建筑物太阳能采暖结构,包括中空钢化玻璃屋面10、反光帘11、储热吊顶层13、人孔和通风口14及房屋本体19;所述中空钢化玻璃屋面10作为房屋的向。

9、阳屋面,位于房屋本体19顶部,房屋本体19上方的吊顶位置设有储热吊顶层13,储热吊顶层13和中空钢化玻璃屋面10之间设有反光帘11;储热吊顶层13设有人孔和通风口14,用于实现室内空气对流、室内采光和房屋维修;太阳光通过中空钢化玻璃屋面10直接照射到储热吊顶层13上。0009 本实用新型中,当房屋本体19为二层或二层以上结构时,房屋本体19的南墙面21说 明 书CN 203891495 U2/3页4和北墙面20上设有通风管,通风管下方设有通风扇,用于使上下楼层空气对流从而实现热量交换。0010 本实用新型中,当房屋所处地区纬度较高时,需要加设后檐12,所述后檐12一端与中空钢化玻璃屋面10呈人。

10、字形排列,布置于房屋本体19顶部。结构如图3所示。0011 本实用新型中,所述储热吊顶层13采用具有高效吸热、储热和传热功能并且环保的材料组合而成。0012 本实用新型中,所述中空钢化玻璃屋面10位于房屋本体19顶部的轻钢骨架15上方,反光帘11位于轻钢骨架15下方。0013 本实用新型的温度调节效果在于:0014 本实用新型采用保温的中空钢化玻璃作为房屋的向阳屋面,阳光直接照射到具有吸热、传热和储热功能的吊顶材料上,高效收集阳光辐射能,并与室内空气直接进行大面积的热量交换。白天储热吊顶层13吸收储存太阳能,晚上释放所存储的热量温暖室内空气,从而使室内昼夜的温差变得很小,室内温度始终保持在人体。

11、舒适的范围。室内每天的平均温度由可调节采光面积的反光帘11来控制,达到冬暖夏凉的目的。附图说明0015 图1为现有太阳能采暖系统。0016 图2为本实用新型的结构图示。0017 图3为本实用新型有门斗和后檐的房屋结构图示。0018 图4为本实用新型两层房屋的结构图示。0019 图中标号:1为太阳集热器,2为集热循环泵,3为热水水箱循环泵,4为膨胀罐,5为采暖循环泵,6为换热器,7为储热水箱,8为采暖分水器,9为采暖集水器,10为中空钢化玻璃屋面,11为反光帘,12为后檐,13为储热吊顶层,14为人孔和通风口,15为轻钢骨架,16为第一通风管,17为通风扇,18为第二通风管,19为房屋本体,20。

12、为北墙面,21为南墙面,22为楼板,23为大门,24为门斗。具体实施方式0020 下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型。0021 实施例1:如图3所示,太阳能采暖房结构与普通平房结构基本相同。包括房屋本体19、南墙面21、北墙面20,楼板22和大门23。还包括向阳屋面由具有透光、保温和隔音效果的中空钢化玻璃屋面10构成,中空钢化玻璃屋面10与水平面呈倾斜布置,房屋本体19上方的吊顶位置设有储热吊顶层13,中空钢化玻璃屋面10安装于固定在房屋墙壁顶部的轻钢骨架15上。轻钢骨架15下面安装有可调节采光面积的反光帘11。室内吊顶层是由具有吸热、储热和换热功能的材料构成的储热吊顶层13。储热吊顶。

13、层13安装在固定于墙壁上或吊挂于轻钢骨架15下面的型材上。储热吊顶层13上留有用于通风、采光和维护的人孔和通风口14。如所述人孔和通风口14可设于储热吊顶层13与房屋本体19连接处等,根据所处地区的纬度、气候和风俗,房屋结构可考虑是否保留后檐12,以及大门23和门斗24等部分。0022 白天,阳光通过中空玻璃屋面10直接照射在储热吊顶层13上,辐射能转换成热量说 明 书CN 203891495 U3/3页5储存于吸热材料中,并阻止室内温度过快上升。晚上气温下降时,吸热材料中储存的大量热量温暖室内空气,从而阻止室内温度的快速下降。也就是说,储热吊顶层13具有稳定和缓冲室内温度波动的功效。另一方面。

14、,室内平均温度可由反光帘11来调节。寒冷的冬天,通过扩大采光面积,达到采暖的目的。而炎热的夏天,通过扩大反光面积和缩小采光面积来降低室内温度,把室温控制在人体舒适的范围。两方面结合起来,即达到冬暖夏凉的目的。而且,这套结构很容易实现室内温度的自动控制。0023 显然、储热吊顶层13上还是个种植一些改善室内空气质量植物的天然场所,温暖、干净、宁静、没有病虫害。因此,本实用新型是名符其实的生态居所。0024 实施例2:对于多层结构房屋,如图4所示。除了顶层应采用如图2或图3之结构外,还应在楼层之间增设第一通风管16、通风扇17和第二通风管18,用于上下楼层之间的通风和热量交换。说 明 书CN 203891495 U1/2页6图1图2说 明 书 附 图CN 203891495 U2/2页7图3图4说 明 书 附 图CN 203891495 U。

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