一种建筑屋面储能结构体系的制作方法

文档序号:9504277阅读:409来源:国知局
一种建筑屋面储能结构体系的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能集热系统与建筑屋面一体化的结构体系,具体的说是一种将太阳池与建筑屋面结构体系结合,从而实现太阳能的存储和利用。
【背景技术】
[0002]太阳池是一种利用盐浓度梯度,将吸收的太阳热能进行储存的装置,它具有廉价、不污染环境、可操作性强优点。其包含上对流层(UCZ),非对流层(NCZ),和下对流层(LCZ)。上对流层(UCZ)由清水组成,其温度与环境温度相近,具有隔热保温和防止下层溶液被扰动的作用。通过减少由于蒸发作用,以及外界环境风,雨,雪,沙尘外外界环境对盐梯度层的破坏。它的稳定性通过太阳池定期补水来实现;下对流层通常为饱和盐水或者饱和盐溶液充当,用于储存吸收的太阳热能;非对流层是太阳池的关键部分,其盐溶液的各层浓度随着池体深度的增加而增大,因而其密度也呈梯度增大,有效防止了各层盐水之间竖直方向的自然对流,最终使得下对流层达到收集和储存太阳能的目的
诸多太阳能集热系统的高成本、吸热储热性能差缺点限制了太阳能利用的推广,所以创造出一种更加经济高效的太阳能集热装置并将其合理协调地与空间环境相结合对太阳能推广性利用至关重要。太阳池是诸多太阳能集热装置中典型的一种廉价且工艺可操作性强的装置。这为太阳能的高效利用提供了有利条件。近年来,由于人们对环境友好型与能源可持续性问题的关注日益增加,关于人工太阳池的研究也越来越受人瞩目。现今,太阳能的利用主要分为两大类:光电利用和光热利用。其中光热利用主要包括:平板型太阳能集热器,聚光型太阳能集热器。光电利用主要包括:太阳能热动力发电,太阳池发电,太阳能电池。
[0003]关于建筑屋面太阳能的利用,主要为太阳能集热器系统,即太阳能热水器系统。它的关键部件是平板吸热部件,平板吸热部件要求对阳光吸收率高,热辐射率低,结构设计合理,以最高效率将吸收的太阳热传递给集热介质,还要求具有长期的耐候性和耐热性能,这无形中给太阳能利用增添了很多成本。而太阳池的结构简单,可操作性强,造价便宜,易于建筑节能中推广。
[0004]传统屋面通常包括:保护层,结合层,保温层,防水层,找平层,找坡层、结构层。长期以来人们一直试图将太阳能热水器实现与建筑一体化,根据《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范GB50364-2005》规定:太阳能热水系统应满足安全、适用、经济、美观的要求,并应便于安装、清洁、维护和局部更换。太阳能热水系统应安全可靠,内置加热系统必须带有保证使用安全的装置,并根据不同地区应采取防冻、防结露、防过热、防雷、抗雹、抗风、抗震技术措施。架空在建筑屋面和附着在阳台或墙面上的太阳能集热器,应具有相应的承载能力、刚度、稳定性和相对于主体结构的位移能力。太阳能集热装置在建筑屋面、阳台、墙面或建筑其他部位,不得影响该部位的建筑功能,并应与建筑协调一致,保持建筑统一和谐的外观。随着太阳能热水系统与建筑结合技术的发展,人们需要的是不论是外观上还是整体上都能同建筑与周围环境协调、风格统一、安全可靠、性能稳定、布局合理的太阳能热水系统。屋面的结构性能和使用条件与规范要求都能够满足太阳池和屋面一体化的需要,并通过可行性方案实现传统村镇建筑屋面与太阳池的一体化,并推而广之。

【发明内容】

[0005]本发明的目的是使闲置屋面得到充分利用,提高太阳能利用率,使太阳能储存更为简便,廉价,安全,易于操作。
[0006]本发明是将仿海水型太阳池与普通建筑屋面功能相同的部分相结合,实现太阳池建筑屋面一体化,建立一种建筑屋面储能结构体系,包括太阳池,保护层,结合层,保温层,防水层,找平层,找坡层、结构层。具有优良集热效果,防尘效果,安全、廉价、耐久。
[0007]—种建筑屋面储能结构体系包括结构层、找平层、保温层、水泥砂浆找平层、基层处理剂层、防水卷材层、隔离层、屋面保护层、太阳池支撑结构层、太阳池、补水单元和淡水池,其中找平层位于结构层上层,保温层位于找平层上层,水泥砂浆找平层位于保温层上层,基层处理剂层位于水泥砂浆找平层上层,防水卷材层位于基层处理剂层上层,隔离层位于防水卷材层上层,屋面保护层位于隔离层上层,太阳池支撑结构层设置在屋面保护层上面,太阳池位于太阳池支撑结构层上,太阳池连接补水单元和谈水池;
其中太阳池包括太阳池上对流层池水防外溢通道,补盐通道支架,补盐通道,悬空式玻璃盖板,盖板支架,换热盘管支架,砌体维护结构层,太阳池外保温层,太阳池池壁、太阳池池底填充无机底料、换热盘管和排水口 ;补水单元包括水栗、水位表、临时储水箱、临时储水箱支撑、补水管、水源通过管和水流分散器;淡水池包括外水循环管、潜水栗、淡水池池壁、淡水池保温层,淡水池维护结构和淡水池排水口 ;
太阳池最外层砌体维护结构层,中间层为太阳池外保温层,其内层为太阳池池壁,在太阳池池壁设置有太阳池上对流层池水防外溢通道和补盐通道支架;补盐通道支架悬空固定搭设有补盐通道,太阳池池壁上端设置有盖板支架,盖板支架上搭设有悬空式玻璃盖板,补水管设置在太阳池池壁上,临时储水箱连接补水管,临时储水箱通过临时储水箱支撑固定,临时储水箱设置有水源通过管,水源通过管连接水栗,补水管端口安装有水流分散器,水位表设置在水源通过管上,当临时储水箱中水位过低时,进行指示,补水管为临时储水箱提供水源,太阳池池底填充有太阳池池底填充无机底料,太阳池池底填充无机底料的上端设置有换热盘管支架,换热盘管支架上端设置有换热盘管,换热盘管设置有接口,其接口连接外水循环管,外水循环管连接潜水栗,淡水池维护结构位于外层,淡水池保温层位于内层,淡水池池壁的下端设置有淡水池排水口,潜水栗设置在淡水池内,太阳池池底设置有排水
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[0008]所述的太阳池池底填充无机底料,太阳池中填充不同浓度盐溶液,盐溶液包含复合盐,所述的复合盐包括:工业NaCl,工业MgCl2,工业Mg2S04,各自所占盐的质量百分比为:NaCl: 70%~75%,MgCl2:10%~20%,Mg2S04:10%~15%。
[0009]所述的太阳池总尺寸为:长3m~5m,宽2m~4m,高为50cm~100cm ;淡水池的体积为200L~400Lo
[0010]所述的太阳池池壁内表面为凹凸多孔型。
[0011]所述的悬空式玻璃盖板为凸形玻璃制成。
[0012]所述的太阳池池壁材料采用金属、塑料或无机砌体材料;所述的太阳池支撑结构层采用钢筋混凝土结构;所述的换热盘管采用氯化聚氯乙烯管、丁烯管、塑覆铜管或硅胶管;所述的太阳池外保温层采用材料为有机类或无机类保温材料,其中有机类保温材料采用:聚氨酯泡沫、聚苯板、酚醛泡沫或胶粉聚苯颗粒;无机类保温材料采用:气凝胶毡、玻璃棉、岩棉、膨胀珍珠岩或微纳隔热板。
[0013]本发明的优点:
本发明将太阳池和屋面结构相结合,既发挥了太阳池结构简单,造价低廉,易于在建筑节能中得到推广的优势,又可以将建筑屋面空间得到充分的利用,节约土地资源。整个建筑屋面体系可以借助太阳池装置将太阳能吸收并储存,具有廉价、不污染环境、可操作性强等优点,具有很好的应用前景。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明实施例2储能效果图;
图3为本发明实施例3储能效果图;
图中:1.屋面结构层,2.找平层,3保温层,4水泥砂浆找平层,5基层处理剂,6防水层卷材,7隔离层,8屋面保护层,9太阳池支撑结构,10太阳池上对流层池水防外溢通道,11补盐通道支架,12补盐通道,13悬空式凸型玻璃盖板,14盖板支架,15分散器,16补水管,17水源通过管,18临时储水箱,19换热盘管支架,20砌体维护结构层,21太阳池外保温层,22太阳池池壁,23太阳池池底填充无机底料,24外水循环管,25水位表,26潜水栗,27淡水池保温层,28淡水池维护结构,29淡水池排水口,30水栗,换热盘管31,32排水口,33临时储水箱支撑33,34淡水池池壁。
【具体实施方式】
[0015]本发明的详细结构结合具体实施例进行说明。
[0016]实施例1
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