专利名称：太阳能空气集热屋面板的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种加盖在建筑坡屋顶上的屋面板，尤其是一种带有太阳能空气集热装置的屋面板。
另外，放置在屋面板上的太阳能空气集热器面积不能过大，其集热路线较单一，一般为垂直进出通道，并且集热线路较短，所以使得进入集热器内的空气集热效果差，产生热空气的热量不足，难以满足高纬度地区在寒冷季节里的供暖需要。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是
一种太阳能空气集热屋面板，由太阳能空气集热装置和屋面板支架组成，该太阳能空气集热装置由进气口、太阳能热介质集热层和出气口组成，所述屋面板支架由屋面板框架、集热装置固定架、屋面板面板、屋面板底板和屋面板保温板组成，上述太阳能热介质集热层通过所述集热装置固定架牢固安装在屋面板框架上。
所述进气口和出气口成斜角布置；所述太阳能热介质集热层是采用集热介质制成圆柱条状的且表面涂抹黑色附层、互相排成直角而形成的网状平面构件；所述太阳能热介质集热层是具有2～5层的网状平面构件；所述太阳能热介质集热层的面积为屋面板面积的10％～90％；所述太阳能热介质集热层所采用的集热介质为铁、铜、钼、锰及合金材料；所述屋面板框架的长度为2.1米～4.2米，宽度为30厘米～90厘米，边缘高度12厘米～15厘米。
由于采取了上述的方案，本实用新型与现有技术相比所具有的优点是1、能实现太阳能空气集热装置与屋面板一体化，使得太阳能空气集热装置的设置能保留原建筑物的设计意图，不会造成建筑物的造型变化；2、可以根据所需要热量的多少，尽可能大面积地设置本实用新型太阳能空气集热屋面板，充分利用太阳能，提高集热效果；3、可以灵活组合安装本实用新型太阳能空气集热屋面板，加长集热空气的流动路线，可以使空气较多地接触集热介质，获得更多的热量；4、采用单层或多层网状平面构件集热，能获得更多的热空气热量，保证高纬度地区在寒冷季节里的供暖需要；5、能形成标准化构件大批量生产，成本低，并且可以根据所需要的热量方便选择相应侧重的集热介质，节约成本。
所述屋面板支架由屋面板框架6、集热装置固定架7、屋面板面板8、屋面板底板9和屋面板保温板10组成，上述太阳能热介质集热层2通过所述集热装置固定架7，利用铆接或焊接的等机械方式，牢固安装在屋面板框架6上，屋面板框架6要能承受整个屋面板的重量，架构固定在支撑屋面板的屋面梁或承重墙上，它的长度要同屋面梁或承重墙的轴线间距相一致，一般为2.1米～4.2米，特别以3.3米和3.6米居多，它的宽度既要满足太阳能热介质集热装置的安装距离，还要同建筑物其它屋面板的宽度模数相协调，一般为30厘米～90厘米，以30厘米的模数增减，它的边缘高度要同建筑物其它屋面的高度相协调，使整个建筑物屋面的排水流畅，一般为12厘米～15厘米；屋面板面板8是屋面板的上表面，透明而不阻挡太阳光的辐射，牢固而能防风、防水、抗震、抗击和抗雹，采用透明的玻璃或有机物成型；屋面板底板9是屋面板周边防护隔断材料，并能固定屋面板保温板10，其周边设有进气口1和出气口3，屋面最后一块太阳能空气集热屋面板的底面设有连通建筑物内集热管5的终了出气口4；屋面板保温板10用于保温隔热，它既可以设置在屋面板底板9的内侧，还可以设在屋面板底板的外侧。
本实用新型太阳能空气集热屋面板的工作原理和使用过程是可以根据太阳能集热的需要，在建筑物向阳的屋面上全部采用本实用新型，使得整个屋面的面积都变成集热板面积，这比现有技术中在屋面板上另外铺设空气集热板的面积要大1至2倍；建筑物檐口附近的室外空气，由进气口1引入，进入到太阳能空气集热屋面板内，其中太阳能热介质集热层由于接受太阳能辐射而使集热介质的温度升高，加热了流经集热介质周围的空气，热空气流经出气口3进入第二块太阳能空气集热屋面板，如此类推，最后一块太阳能空气集热屋面板的终了出气口4连通建筑物内集热管5，向建筑物的空气集热系统提供热空气。
在本实用新型中太阳能热介质集热层2是一个核心要件，其设计存在有以下三种数据的选择，第一是集热层的面积；第二是集热层所采用的集热介质的材料；第三则为集热层所设置的集热介质的层数。
在上述数据中，主要是集热层面积的设计问题。集热层面积设计计算的依据是应用本实用新型的建筑物所处的地球纬度、所处地点的气候状况、集热层介质的材料选择及层数设置。
一般来说，纬度低的地区，冬季气温高，天气暖和，建筑物室内外的温度差比较小，对采集暖空气的需求也小；纬度高的地区，冬季气温低，天气寒冷，建筑物室内外的温度差比较大，对采集暖空气的需求也大，从而使得对太阳能热介质集热层2的面积设计会有一个范围，即从占屋面板面积的10％至90％。
例如，纬度在0°～15°之间的热带、亚热带地区，冬天的气温一般是5℃～20℃之间，稍微采集一些暖空气，就能把室内的空气调节到人们所需要的温度，此时，集热层可以采用价廉的材料，如铁，层数也可以为单层，而且只要占屋面板面积的10％～30％的集热层，就能满足空气集热的要求。
又如，纬度在15°～40°之间的温带、亚寒带地区，冬天的气温一般是零下5℃～零下15℃之间，需要稍微多采集一些暖空气，把室内的空气调节到人们所需要的气温，此时，集热层中所采用的集热介质的材料可以从价格和集热性能好作为同样重要的目标进行考虑，如铜，集热层的层数可以是较少的层数，如2层左右，而且需要铺上占屋面板面积的30％～60％的集热层，才能满足空气集热的要求。
再如，纬度在40°以上的寒带地区，冬天的气温一般是零下15℃～零下30℃之间，或者更冷一些，需要采集更多的暖空气，把室内的空气调节到人们所需要的气温，此时集热层中所采用的集热介质的材料应当把集热性能好作为目标进行选用，如钼，集热层的层数应当设置较多的层数，如3层以上，而且必须要铺上占屋面板面积的60％以上的集热层，才能满足空气集热的要求。
本实用新型应用于太阳能建筑的屋面设计和建造上，它既应用了太阳能热介质集热技术，达到普通太阳能空气集热器的功效，同时又向建筑市场提供了一种同建筑物和建筑物屋面进行同时设计的、构件标准化的、工厂化预制的屋面板构件，使太阳能空气集热装置能够协调、美观、牢固地安装在建筑物上，且成本低廉，集热效果好，能满足绝大多数地区在寒季里的供暖需要。
权利要求1.一种太阳能空气集热屋面板，其特征在于所述太阳能空气集热屋面板由太阳能空气集热装置和屋面板支架组成，该太阳能空气集热装置由进气口(1)、太阳能热介质集热层(2)和出气口(3)组成，所述屋面板支架由屋面板框架(6)、集热装置固定架(7)、屋面板面板(8)、屋面板底板(9)和屋面板保温板(10)组成，上述太阳能热介质集热层(2)通过所述集热装置固定架(7)牢固安装在屋面板框架(6)上。
2.根据权利要求1所述的太阳能空气集热屋面板，其特征在于所述进气口(1)和出气口(3)成斜角布置。
3.根据权利要求2所述的太阳能空气集热屋面板，其特征在于所述太阳能热介质集热层(2)是采用集热介质制成圆柱条状的且表面涂抹黑色附层、互相排成直角而形成的网状平面构件。
4.根据权利要求3所述的太阳能空气集热屋面板，其特征在于所述太阳能热介质集热层(2)是具有2～5层的网状平面构件。
5.根据权利要求3所述的太阳能空气集热屋面板，其特征在于所述太阳能热介质集热层(2)的面积为屋面板面积的10％～90％。
6.根据权利要求3所述的太阳能空气集热屋面板，其特征在于所述太阳能热介质集热层(2)所采用的集热介质为铁、铜、钼、锰及合金材料。
7.根据权利要求6所述的太阳能空气集热屋面板，其特征在于所述屋面板框架(6)的长度为2.1米～4.2米，宽度为30厘米～90厘米，边缘高度12厘米～15厘米。
专利摘要本实用新型公开一种太阳能空气集热屋面板，由太阳能空气集热装置和屋面板支架组成，该太阳能空气集热装置由进气口(1)、太阳能热介质集热层(2)和出气口(3)组成，所述屋面板支架由屋面板框架(6)、集热装置固定架(7)、屋面板面板(8)、屋面板底板(9)和屋面板保温板(10)组成，上述太阳能热介质集热层(2)通过所述集热装置固定架(7)牢固安装在屋面板框架(6)上。本实用新型太阳能空气集热屋面板能从根本上解决太阳能空气集热器同建筑物不相协调的状况，实现太阳能空气集热装置与屋面板件的一体化，并且集热效果好，产生热空气的热量大，能满足绝大多数地区在寒冷季节里的供暖需要。
文档编号E04D13/18GK2557617SQ02265428
公开日2003年6月25日 申请日期2002年7月11日 优先权日2002年7月11日
发明者刘策 申请人:上海环科建筑科技有限公司