具有蓄热功能的太阳能建筑论文和设计-秦文军

全文摘要

本实用新型提供了一种具有蓄热功能的太阳能建筑，该太阳能建筑包括：建筑本体，包括建筑外墙、基部以及地板，基部设置在建筑本体的底部，地板设置在基部上且与基部之间具有容纳腔，基部由蓄热材料制成；太阳能幕墙，设置在建筑外墙的外侧，且太阳能幕墙与建筑外墙之间具有间隔，太阳能幕墙与建筑本体之间形成集热空腔，太阳能幕墙包括光伏组件；集热管道，集热管道的一端与集热空腔的顶端连通，集热管道的另一端与建筑本体的内部连通；送风管道，送风管道的一端与集热管道连通，送风管道的另一端与容纳腔连通。通过本申请提供的技术方案，能够解决现有技术中的余热利用率低的问题。

主设计要求

1.一种具有蓄热功能的太阳能建筑，其特征在于，所述太阳能建筑包括：建筑本体(10)，包括建筑外墙(11)、基部(12)以及地板(13)，所述基部(12)设置在所述建筑本体(10)的底部，所述地板(13)设置在所述基部(12)上且与所述基部(12)之间具有容纳腔(14)，所述基部(12)由蓄热材料制成；太阳能幕墙(20)，设置在所述建筑外墙(11)的外侧，且所述太阳能幕墙(20)与所述建筑外墙(11)之间具有间隔，所述太阳能幕墙(20)与所述建筑本体(10)之间形成集热空腔(21)，所述太阳能幕墙(20)包括光伏组件(22)；集热管道(30)，所述集热管道(30)的一端与所述集热空腔(21)的顶端连通，所述集热管道(30)的另一端与所述建筑本体(10)的内部连通；送风管道(40)，所述送风管道(40)的一端与所述集热管道(30)连通，所述送风管道(40)的另一端与所述容纳腔(14)连通。

设计方案

1.一种具有蓄热功能的太阳能建筑，其特征在于，所述太阳能建筑包括：

建筑本体(10)，包括建筑外墙(11)、基部(12)以及地板(13)，所述基部(12)设置在所述建筑本体(10)的底部，所述地板(13)设置在所述基部(12)上且与所述基部(12)之间具有容纳腔(14)，所述基部(12)由蓄热材料制成；

太阳能幕墙(20)，设置在所述建筑外墙(11)的外侧，且所述太阳能幕墙(20)与所述建筑外墙(11)之间具有间隔，所述太阳能幕墙(20)与所述建筑本体(10)之间形成集热空腔(21)，所述太阳能幕墙(20)包括光伏组件(22)；

集热管道(30)，所述集热管道(30)的一端与所述集热空腔(21)的顶端连通，所述集热管道(30)的另一端与所述建筑本体(10)的内部连通；

送风管道(40)，所述送风管道(40)的一端与所述集热管道(30)连通，所述送风管道(40)的另一端与所述容纳腔(14)连通。

2.根据权利要求1所述的太阳能建筑，其特征在于，所述建筑外墙(11)设置有开口，所述集热空腔(21)通过所述开口与所述容纳腔(14)连通，所述太阳能建筑还包括第一转动部(50)，所述第一转动部(50)可转动地设置在所述开口处，所述第一转动部(50)具有连通所述集热空腔(21)和所述容纳腔(14)的打开状态以及封堵状态。

3.根据权利要求1所述的太阳能建筑，其特征在于，所述地板(13)上设置有出风口(131)，所述出风口(131)与所述容纳腔(14)连通。

4.根据权利要求1所述的太阳能建筑，其特征在于，所述太阳能建筑还包括：

排风管道(60)，所述排风管道(60)的一端与所述建筑本体(10)内部连通，所述排风管道(60)的另一端与外界连通。

5.根据权利要求4所述的太阳能建筑，其特征在于，所述太阳能建筑还包括：

控制部(70)，设置在所述建筑本体(10)内，所述集热管道(30)、所述送风管道(40)以及所述排风管道(60)均与所述控制部(70)连通，所述控制部(70)用于控制所述集热管道(30)、所述送风管道(40)以及所述排风管道(60)之间导通或断开。

6.根据权利要求3所述的太阳能建筑，其特征在于，所述太阳能建筑还包括：

第二转动部(80)，可转动地设置在所述集热空腔(21)的底部和\/或顶部。

7.根据权利要求1所述的太阳能建筑，其特征在于，所述太阳能幕墙(20)还包括玻璃幕墙(90)，所述光伏组件(22)以及所述玻璃幕墙(90)设置在同一平面上。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能技术领域，具体而言，涉及一种具有蓄热功能的太阳能建筑。

背景技术

目前，通过将光伏幕墙安装在建筑外墙上，将太阳能发电技术与建筑幕墙相结合，既能够节约占地面积，又能够节约能源。

但是，光伏幕墙在发电的同时，光伏组件产生的热量不仅会降低其发电效率，而且光伏组件产生的热量大部分散失于环境中，存在余热利用率低的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种具有蓄热功能的太阳能建筑，以解决现有技术中的余热利用率低的问题。

本实用新型提供了一种具有蓄热功能的太阳能建筑，太阳能建筑包括：建筑本体，包括建筑外墙、基部以及地板，基部设置在建筑本体的底部，地板设置在基部上且与基部之间具有容纳腔，基部由蓄热材料制成；太阳能幕墙，设置在建筑外墙的外侧，且太阳能幕墙与建筑外墙之间具有间隔，太阳能幕墙与建筑本体之间形成集热空腔，太阳能幕墙包括光伏组件；集热管道，集热管道的一端与集热空腔的顶端连通，集热管道的另一端与建筑本体的内部连通；送风管道，送风管道的一端与集热管道连通，送风管道的另一端与容纳腔连通。

进一步地，建筑外墙设置有开口，集热空腔通过开口与容纳腔连通，太阳能建筑还包括第一转动部，第一转动部可转动地设置在开口处，第一转动部具有连通集热空腔和容纳腔的打开状态以及封堵状态。

进一步地，地板上设置有出风口，出风口与容纳腔连通。

进一步地，太阳能建筑还包括：排风管道，排风管道的一端与建筑本体内部连通，排风管道的另一端与外界连通。

进一步地，太阳能建筑还包括：控制部，设置在建筑本体内，集热管道、送风管道以及排风管道均与控制部连通，控制部用于控制集热管道、送风管道以及排风管道之间导通或断开。

进一步地，太阳能建筑还包括：第二转动部，可转动地设置在集热空腔的底部和\/或顶部。

进一步地，太阳能幕墙还包括玻璃幕墙，光伏组件以及玻璃幕墙设置在同一平面上。

应用本实用新型的技术方案，太阳能建筑包括建筑本体、太阳能幕墙、集热管道以及送风管道。其中，太阳能幕墙设置在建筑外墙的外侧，且太阳能幕墙与建筑外墙之间的间隔形成集热空腔，集热空腔用于收集太阳能幕墙的光伏组件产生的热量。并且，建筑本体的地板设置在基部上且与基部之间具有容纳腔。集热管道的一端与集热空腔的顶端连通，集热管道的另一端与建筑本体的内部连通，送风管道的一端与集热管道连通，送风管道的另一端与容纳腔连通，且基部由蓄热材料制成，如此设置能够将集热管道内的热空气通过送风管道输送到容纳腔内，从而将热量储存在容纳腔内实现装置的蓄热，白天把热量存储在容纳腔内，并多余的热量释放到室内，利用蓄热材料的热惰性在晚上向室内放热，从而提高了光伏的余热利用率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型提供的太阳能建筑的结构示意图；

图2示出了本实用新型提供的太阳能建筑的正面示意图；

图3示出了图1的俯视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、建筑本体；11、建筑外墙；12、基部；13、地板；131、出风口；14、容纳腔；

20、太阳能幕墙；21、集热空腔；22、光伏组件；

30、集热管道；40、送风管道；50、第一转动部；60、排风管道；70、控制部；80、第二转动部；90、玻璃幕墙。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供一种具有蓄热功能的太阳能建筑，该太阳能建筑包括：建筑本体10、太阳能幕墙20、集热管道30以及送风管道40。其中，建筑本体10包括建筑外墙11、基部12以及地板13，基部12设置在建筑本体10的底部，地板13设置在基部12上且与基部12之间具有容纳腔14，太阳能幕墙20设置在建筑外墙11的外侧，且太阳能幕墙20与建筑外墙11之间具有间隔，太阳能幕墙20与建筑本体10之间形成集热空腔21，具体的，太阳能幕墙20包括光伏组件22，其中，集热空腔21用于收集光伏组件22产生的热量。集热管道30的一端与集热空腔21的顶端连通，集热管道30的另一端与建筑本体10的内部连通，送风管道40的一端与集热管道30连通，送风管道40的另一端与容纳腔14连通，且基部12由蓄热材料制成，如此设置能够将集热管道30内的热空气通过送风管道40输送到容纳腔14内，从而将热量储存在容纳腔14内实现装置的蓄热。

应用本申请提供的实施例，在本实施例中，太阳能建筑包括建筑本体10、太阳能幕墙20、集热管道30以及送风管道40。其中，太阳能幕墙20设置在建筑本体10的外侧，太阳能幕墙20和建筑本体10之间形成集热空腔21。具体的，太阳能幕墙20包括光伏组件22，当光伏组件22运行时，其产生的热量会聚集到集热空腔21内，并且，建筑本体10的地板13设置在基部12上且与基部12之间具有容纳腔14。集热管道30的一端与集热空腔21的顶端连通，集热管道30的另一端与建筑本体10的内部连通，送风管道40的一端与集热管道30连通，送风管道40的另一端与容纳腔14连通，且基部12由蓄热材料制成，如此设置能够将集热管道30内的热空气通过送风管道40输送到容纳腔14内，从而将热量储存在容纳腔14内实现装置的蓄热，白天把热量存储在容纳腔14内，并多余的热量释放到室内，利用蓄热材料的热惰性在晚上向室内放热，从而解决现有技术中的余热利用率低的问题。

具体的，建筑外墙11设置有开口，集热空腔21通过开口与容纳腔14连通。其中，太阳能建筑还包括第一转动部50，且第一转动部50可转动地设置在开口处，第一转动部50具有连通集热空腔21和容纳腔14的打开状态以及封堵状态。

当太阳能幕墙20被太阳照射时，太阳能幕墙20产生的热量会通过集热管道30进入送风管道40，同时将第一转动部50设置为封堵状态，从而可以使热量储存在容纳腔14内。当夜晚或者阴天时，将第一转动部50设置为打开状态，使储存在容纳腔14内的热量进入集热空腔21，形成“暖墙效应”，提升建筑物的供暖保温效果。同时也可以在容纳腔14热量较高时，通过打开第一转动部50将热量排出。

具体的，地板13上设置有出风口131，且出风口131与容纳腔14连通。通过打开出风口131，能够使容纳腔14内的热量进入室内，供给室内用户进行取暖。

在本实施例中，太阳能建筑还包括排风管道60，排风管道60的一端与建筑本体10内部连通，排风管道60的另一端与外界连通。通过排风管道60可以实现将建筑物内部的空气排到外界，从而保证了建筑物内部的空气流通。

具体的，太阳能建筑还包括控制部70，控制部70设置在建筑本体10内，其中，集热管道30、送风管道40以及排风管道60均与控制部70连通，控制部70用于控制集热管道30、送风管道40以及排风管道60之间导通或断开。通过上述结构，能够实现各种模式的切换，其中，在本实施例中，可以利用太阳能幕墙20对控制部70进行供电，降低输电损失，进一步提高能源利用率。

在本实施中，太阳能建筑还包括第二转动部80，第二转动部80可转动地设置在集热空腔21的底部。当将集热空腔21底部的第二转动部80打开时，外界的空气能够通过第二转动部80进入集热空腔；当将集热空腔21底部的第二转动部80关闭时，容纳腔14内的热量能够输送到集热空腔21内形成暖墙，提升建筑物的保温效果。

具体的，太阳能幕墙20还包括玻璃幕墙90，并且，光伏组件22和玻璃幕墙90设置在同一平面上。通过上述结构，在实现取热以及发电的同时，能够保证建筑物内部的采光效果。

下面通过具体的实施方式对本实施例进行说明：

(1)当白天有太阳辐射时，室外的空气经底部的光伏组件22和玻璃幕墙90加热后，会进入集热空腔21内。通过将控制部70设置为“蓄热模式”，即关闭第一转动部50、打开第二转动部80，将集热空腔21内的热空气通过集热管道30和送风管道40送至地板13下的容纳腔14内，当容纳腔14内的温度达到室内温度时，打开地板上的出风口131，从而能够在蓄能的同时利用热空气对室内进行供暖；

(2)当夜晚或阴天时，通过将控制部70设置为“放热模式”，即打开第一转动部50、关闭第二转动部80，使蓄存在容纳腔14内的热量进入集热空腔21内，建筑外墙11和太阳能幕墙20之间的集热空腔21会形成“暖墙”，具有更好的供暖、保温效果。

本实用新型实施例具有以下优点：

(1)通过采用光伏组件和玻璃幕墙组合的幕墙形式，实现发电、集热的同时满足了室内的采光要求，能够与建筑完美地融合起来。

(2)通过控制部的控制，实现“蓄热模式”、“放热模式”的切换，根据气候变化实时切换模式，高效地利用能量并实现了建筑节能。

(3)通过本申请提供的技术方案，具有提高光伏组件的发电效率、增强装置余热利用率以及装置蓄能的三重效果。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和\/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和\/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

具有蓄热功能的太阳能建筑论文和设计

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