专利名称：储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能应用技术，特别是一种利用太阳能昼夜采暖保温和提供热水的储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统，它可利用太阳能为建筑物采暖保温和提供热水，实现对室内温度的自动调节。
背景技术：
太阳能是一种清洁能源，如今，太阳能手机、太阳能充电器、太阳能遥控器、太阳能热水器、太阳能电站等等，各种太阳能产品正不断的被开发出来，太阳能技术已经从高科技领域进入到人们的日常生活。近些年，在国内和国外太阳能接收元件的接收效率成为人们关注的焦点，国外在一些大型太阳能电站的光伏矩阵中实现了太阳能聚光接收，国内也有类似的试验系统，但太阳能技术在建筑领域的应用还很少，利用太阳能对建筑物内进行温度控制这一课题还没有人取得较好的研究成果。实用新型内容为了实现利用太阳能为建筑物昼夜采暖保温和提供热水，本实用新型提出了一种利用真空保温太阳能墙壁砖接收太阳能，利用水箱中的水存储太阳能的储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统，它可利用太阳能为建筑物供热保温和提供热水，可实现利用太阳能对建筑物室内温度的自动调节，同时真空保温太阳能墙壁砖也是一种良好的保温建筑材料。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统由多个结构相同的真空保温太阳能墙壁砖、热空气收集机构和热能存储水箱构成，该系统的各个真空保温太阳能墙壁砖整齐的安装在建筑物可被太阳光照射到的外墙面上，各个真空保温太阳能墙壁砖在外墙面上整齐的呈矩阵排列，各个真空保温太阳能墙壁砖都由两块长方形透明板、一块凹状长方形保温材料和一块长方形太阳能吸热薄膜构成，两块长方形透明板的表面相互平行，第一块长方形透明板和第二块长方形透明板之间形成空隙一，第二块长方形透明板和凹状长方形保温材料之间形成热空气通道，利用保温材料将第一块长方形透明板和第二块长方形透明板之间的空隙一加工成为一个真空的闭合腔体，利用保温材料将第二块长方形透明板和凹状长方形保温材料之间形成热空气通道的两侧封闭，使热空气通道上下相通，太阳能吸热薄膜位于第二块长方形透明板和凹状长方形保温材料之间，并且紧密的粘合在凹状长方形保温材料上，当太阳光穿过第一块长方形透明板和第二块长方形透明板照射在太阳能吸热薄膜上， 大部分太阳能被太阳能吸热薄膜吸收并转化热能，因空隙一被加工成为真空的闭合腔体， 隔断了热空气通道与建筑物外的热传导，使位于热空气通道内的太阳能吸热薄膜吸收的热能保留在热空气通道内，利用太阳能吸热薄膜吸收的太阳能对热空气通道中的空气加热， 使热空气通道中的空气温度上升，并使热空气通道中的空气沿热空气通道向上流动，在储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统的上端安装了第一热空气收集机构，在储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统的下端安装了第二热空气收集机构，第一热空气收集机构内开有第一热空气室，第二热空气收集机构内开有第二热空气室， 第一热空气收集机构的上面开有与第一热空气室相连通的外通风口，第一热空气
收集机构的外通风口与建筑物室外相通，第一热空气室与水箱加热管的一端相连通，第二热空气收集机构的下面开有与第二热空气室相连通的外通风口，第二热空气收集机构的外通风口与建筑物室外相通，第二热空气室与水箱加热管的另一端相连通，热能存储水箱的外层为保温层，热能存储水箱的内层为储水室，在保温层和储水室之间设置有空气加热室，从空气加热室引出一个热气管和一个冷气管，热气管经循环进气泵与建筑物室内相连通，冷气管经循环排气泵与建筑物室内相连通，热能存储水箱和一个加热气泵位于水箱加热管的中部，水箱加热管从第一热空气室引出经加热气泵与热能存储水箱的内层储水室相连通，水箱加热管在热能存储水箱的储水室内呈螺旋状盘绕后从热能存储水箱引出进入第二热空气室，在第一热空气室、加热气泵、热能存储水箱和第二热空气室形成了一个闭合的热空气通道，构成储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统的真空保温太阳能墙壁砖被分为多组，各组内的真空保温太阳能墙壁砖沿着与地面垂直方向首尾串联的相连接，使各组内的各个真空保温太阳能墙壁砖的热空气通道串联的相连接构成各组的热空气通道，各组的热空气通道的上端与第一热空气收集机构的第一热空气室相连通，各组的热空气通道的下端与第二热空气收集机构的第二热空气室相连通，使各组的热空气通道与第一热空气室和第二热空气室构成一个与建筑物室外隔离的闭合腔体，当太阳光照射在各组真空保温太阳能墙壁砖上，各组的真空保温太阳能墙壁砖利用太阳能吸热薄膜吸收的太阳能对该组的热空气通道中的空气加热，使各组热空气通道中的空气温度上升，并使各组热空气通道中的高温热空气沿各组的热空气通道流入第一热空气室，打开加热气泵将第一热空气室中的高温热空气经水箱加热管导入热能存储水箱内对储水室中的水加热，并将加热后的低温热空气经水箱加热管导入第二热空气室，通过加热气泵和水箱加热管在热能存储水箱和各组热空气通道之间形成冷热空气的对流，使热能存储水箱内的水温不断的提升，将太阳能经光热转换以热能的形式存储于热能存储水箱内，当白天和夜晚建筑物室内温度较低时，关闭第一热空气收集机构和第二热空气收集机构的外通风口，打开循环进气泵和循环排气泵，通过热气管和冷气管使建筑物室内的空气在建筑物室内和热能存储水箱内的空气加热室之间形成冷热空气的对流，使建筑物室内的温度不断的提升，当建筑物室内温度较高时，关闭水箱加热管和加热气泵，关闭热气管和冷气管，打开第一热空气收集机构和第二热空气收集机构的外通风口，使建筑物室外空气经第二热空气收集机构的外通风口流入各组的热空气通道，流入热空气通道中的空气经各组热空气通道中的太阳能吸热薄膜加热后经第一热空气收集机构的外通风口流回建筑物室外，在建筑物室外和各组热空气通道之间形成冷热空气的对流，带走了照射在建筑物上的太阳能，使建筑物室内处于保温状态。本实用新型的有益效果是将太阳能接收、太阳能供暖保温、太阳能热水和建筑材料良好结合为一体，该储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统可以接收太阳能并把太阳能转换为热能为建筑物自动采暖保温和提供热水，同时真空保温太阳能墙壁砖也是一种良好的保温建筑材料，该系统不需要其他能源，大幅降低了建筑物的能源消耗。[0021]
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。图1是本实用新型的整体结构图。图2是本实用新型的第一热空气收集机构的B-B剖视图。图3是本实用新型的第二热空气收集机构的C-C剖视图。图4是本实用新型的真空保温太阳能墙壁砖的正视图。图5是本实用新型的真空保温太阳能墙壁砖的俯视图。图6是本实用新型的真空保温太阳能墙壁砖的A-A剖视图。图7是本实用新型的保温水箱的F-F剖视图。图8是本实用新型的保温水箱的G-G剖视图。
具体实施方式
在图1中，储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统由12个结构相同的真空保温太阳能墙壁砖、2个热空气收集机构和一个热能存储水箱构成，12个真空保温太阳能墙壁砖整齐的安装在建筑物可被太阳光照射到的外墙面上，12个真空保温太阳能墙壁砖在外墙面上整齐的呈矩阵排列，2个热空气收集机构分别安装在储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统的上端和下端。在图4、图5和图6中，真空保温太阳能墙壁砖1-1由第一块长方形透明板3_1、第二块长方形透明板3-2、凹状长方形保温材料3-3和长方形太阳能吸热薄膜4-1构成，第一块长方形透明板3-1、第二块长方形透明板3-2的表面相互平行，第一块长方形透明板3-1 和第二块长方形透明板3-2之间形成空隙一 5-1-1，第二块长方形透明板3-2和凹状长方形保温材料3-3之间形成热空气通道5-1，利用保温材料将空隙一 5-1-1加工成为一个真空的闭合腔体，利用保温材料将热空气通道5-1的两侧封闭，使热空气通道5-1上下相通，太阳能吸热薄膜位于第二块长方形透明板3-2和凹状长方形保温材料3-3之间，并且紧密的粘合在凹状长方形保温材料3-3上，当太阳光穿过第一块长方形透明板3-1和第二块长方形透明板3-2照射在太阳能吸热薄膜4-1上，大部分太阳能被太阳能吸热薄膜4-1吸收并转化热能，因空隙一 5-1-1被加工成为真空的闭合腔体，隔断了热空气通道5-1与建筑物外的热传导，使位于热空气通道5-1内的太阳能吸热薄膜4-1吸收的热能保留在热空气通道 5-1内，利用太阳能吸热薄膜吸收的太阳能对热空气通道5-1中的空气加热，使热空气通道 5-1中的空气温度上升，并使热空气通道5-1中的空气沿热空气通道5-1向上流动，在图1、图2和图3中，在储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统的上端安装了第一热空气收集机构2-1，在储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统的下端安装了第二热空气收集机构2-2，第一热空气收集机构2-1内开有第一热空气室6-1，第二热空气收集机构 2-2内开有第二热空气室6-2，在图1、图2和图3中，第一热空气收集机构2-1的上面开有与第一热空气室6_1 相连通的外通风口 9-1、外通风口 9-2、外通风口 9-3和外通风口 9-4，外通风口 9_1、外通风口 9-2、外通风口 9-3和外通风口 9-4与建筑物室外相通，第一热空气室6-1与水箱加热管 7-1的一端相连通，第二热空气收集机构2-2的下面开有与第二热空气室6-2相连通的外通风口 9-5、 外通风口 9-6、外通风口 9-7和外通风口 9-8，外通风口 9-5、外通风口 9_6、外通风口 9_7和
5外通风口 9-8与建筑物室外相通，第二热空气室6-2与水箱加热管7-1的另一端相连通，在图1、图7和图8中，热能存储水箱12的外层为保温层12_1，热能存储水箱的内层为储水室12-3，在保温层12-1和储水室12-3之间设置有空气加热室12_2，从空气加热室12-2引出一个热气管7-2和一个冷气管7-3，热气管7-2经循环进气泵8_2与建筑物室内相连通，冷气管7-3经循环排气泵8-3与建筑物室内相连通，热能存储水箱12和加热气泵8-1安装在水箱加热管7-1的中部，水箱加热管7_1 从第一热空气室6-1引出经加热气泵8-1与储水室12-3相连通，水箱加热管7-1在储水室 12-3内呈螺旋状盘绕后从热能存储水箱12引出，水箱加热管7-1从热能存储水箱12引出后进入第二热空气室6-2，在第一热空气室6-1、加热气泵8-1、热能存储水箱12和第二热空气室6-2形成了一个闭合的热空气通道，在图1、图2和图3中，12个真空保温太阳能墙壁砖被分为4组，真空保温太阳能墙壁砖1-1、真空保温太阳能墙壁砖1-5和真空保温太阳能墙壁砖1-9为第一组，真空保温太阳能墙壁砖1-2、真空保温太阳能墙壁砖1-6和真空保温太阳能墙壁砖1-10为第二组， 真空保温太阳能墙壁砖1-3、真空保温太阳能墙壁砖1-7和真空保温太阳能墙壁砖1-11为第三组，真空保温太阳能墙壁砖1-4、真空保温太阳能墙壁砖1-8和真空保温太阳能墙壁砖 1-12为第四组，在图1、图2和图3中，真空保温太阳能墙壁砖1-1、真空保温太阳能墙壁砖1-5和真空保温太阳能墙壁砖1-9沿着与地面垂直方向首尾串联的相连接，真空保温太阳能墙壁砖1-1、真空保温太阳能墙壁砖1-5和真空保温太阳能墙壁砖1-9的热空气通道串联相连接构成第一组的热空气通道10-1，真空保温太阳能墙壁砖1-2、真空保温太阳能墙壁砖1-6和真空保温太阳能墙壁砖1-10沿着与地面垂直方向首尾串联的相连接，真空保温太阳能墙壁砖1-2、真空保温太阳能墙壁砖1-6和真空保温太阳能墙壁砖1-10的热空气通道串联相连接构成第二组的热空气通道10-2，真空保温太阳能墙壁砖1-3、真空保温太阳能墙壁砖1-7和真空保温太阳能墙壁砖1-11沿着与地面垂直方向首尾串联的相连接，真空保温太阳能墙壁砖1-3、真空保温太阳能墙壁砖1-7和真空保温太阳能墙壁砖1-11的热空气通道串联相连接构成第三组的热空气通道10-3，真空保温太阳能墙壁砖1-4、真空保温太阳能墙壁砖1-8和真空保温太阳能墙壁砖1-12沿着与地面垂直方向首尾串联的相连接，真空保温太阳能墙壁砖1-4、真空保温太阳能墙壁砖1-8和真空保温太阳能墙壁砖1-12的热空气通道串联相连接构成第四组的热空气通道10-4。在图1、图2和图3中，热空气通道10-1、热空气通道10_2、热空气通道10_3和热空气通道10-4的上端与第一热空气室6-1相连通，热空气通道10-1、热空气通道10-2、热空气通道10-3和热空气通道10-4的下端与第一热空气室6-2相连通，热空气通道10-1、热空气通道10-2、热空气通道10-3和热空气通道10-4与第一热空气室6-1和第一热空气室 6-2构成一个与建筑物室外隔离的闭合腔体，当太阳光照射在各组真空保温太阳能墙壁砖上，各组的真空保温太阳能墙壁砖利用太阳能吸热薄膜吸收的太阳能对热空气通道10-1、热空气通道10-2、热空气通道10-3和热空气通道10-4中的空气加热，使热空气通道10-1、热空气通道10-2、热空气通道10-3和热空气通道10-4中的空气温度上升，并使热空气通道10-1、热空气通道10-2、热空气通道 10-3和热空气通道10-4中的高温热空气沿热空气通道10-1、热空气通道10-2、热空气通道 10-3和热空气通道10-4流入第一热空气室6-1，打开加热气泵8-1将第一热空气室6_1中的高温热空气经水箱加热管7-1导入热能存储水箱12内对储水室12-3中的水加热，并将加热后的低温热空气经水箱加热管7-1导入第二热空气室6-2，通过加热气泵8-1和水箱加热管7-1在热能存储水箱12和热空气通道10-1、热空气通道10-2、热空气通道10-3和热空气通道10-4之间形成冷热空气的对流，使热能存储水箱12内的水温不断的提升，将太阳能经光热转换以热能的形式存储于热能存储水箱12内，当白天和夜晚建筑物室内温度较低时，关闭第一热空气收集机构2-1和第二热空气收集机构2-2的外通风口，打开循环进气泵8-2和循环排气泵8-3，通过热气管7-2和冷气管7-3使建筑物室内的空气在建筑物室内和热能存储水箱12内的空气加热室12-2之间形成冷热空气的对流，使建筑物室内的温度不断的提升，当建筑物室内温度较高时，关闭水箱加热管7-1和加热气泵8-1，关闭热气管7-2 和冷气管7-3，打开第一热空气收集机构2-1和第二热空气收集机构2-2的外通风口，使建筑物室外空气经第二热空气收集机构2-2的外通风口 9-5、外通风口 9-6、外通风口 9-7 和外通风口 9-8流入热空气通道10-1、热空气通道10-2、热空气通道10-3和热空气通道 10-4，流入热空气通道10-1、热空气通道10-2、热空气通道10-3和热空气通道10_4中的空气经热空气通道10-1、热空气通道10-2、热空气通道10-3和热空气通道10-4中的太阳能吸热薄膜加热后经第一热空气收集机构2-1的外通风口 9-1、外通风口 9-2、外通风口 9-3 和外通风口 9-4流回建筑物室外，在建筑物室外和热空气通道10-1、热空气通道10-2、热空气通道10-3和热空气通道10-4之间形成冷热空气的对流，带走了照射在建筑物上的太阳能，使建筑物室内处于保温状态。本实用新型的储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统由太阳能驱动工作，不需要外部电源，因此可长期的自动的调整建筑物室内温度，可大幅降低建筑物用于温度调整的用电量。
权利要求1. 一种储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统，由多个结构相同的真空保温太阳能墙壁砖、热空气收集机构和热能存储水箱构成，其特征是各个真空保温太阳能墙壁砖整齐的安装在建筑物可被太阳光照射到的外墙面上，各个真空保温太阳能墙壁砖在外墙面上整齐的呈矩阵排列，各个真空保温太阳能墙壁砖都由两块长方形透明板、一块凹状长方形保温材料和一块长方形太阳能吸热薄膜构成，两块长方形透明板的表面相互平行，第一块长方形透明板和第二块长方形透明板之间形成空隙一，第二块长方形透明板和凹状长方形保温材料之间形成热空气通道，利用保温材料将第一块长方形透明板和第二块长方形透明板之间的空隙一加工成为一个真空的闭合腔体，利用保温材料将第二块长方形透明板和凹状长方形保温材料之间形成热空气通道的两侧封闭，使热空气通道上下相通，太阳能吸热薄膜位于第二块长方形透明板和凹状长方形保温材料之间，并且紧密的粘合在凹状长方形保温材料上，在储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统的上端安装了第一热空气收集机构，在储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统的下端安装了第二热空气收集机构，第一热空气收集机构内开有第一热空气室，第二热空气收集机构内开有第二热空气室，第一热空气收集机构的上面开有与第一热空气室相连通的外通风口，第一热空气收集机构的外通风口与建筑物室外相通，第一热空气室与水箱加热管的一端相连通，第二热空气收集机构的下面开有与第二热空气室相连通的外通风口，第二热空气收集机构的外通风口与建筑物室外相通，第二热空气室与水箱加热管的另一端相连通，热能存储水箱的外层为保温层，热能存储水箱的内层为储水室，在保温层和储水室之间设置有空气加热室，从空气加热室引出一个热气管和一个冷气管，热气管经循环进气泵与建筑物室内相连通，冷气管经循环排气泵与建筑物室内相连通，热能存储水箱和一个加热气泵位于水箱加热管的中部，水箱加热管从第一热空气室引出经加热气泵与热能存储水箱的内层储水室相连通，水箱加热管在热能存储水箱的储水室内呈螺旋状盘绕后从热能存储水箱引出进入第二热空气室，在第一热空气室、加热气泵、热能存储水箱和第二热空气室形成了一个闭合的热空气通道，构成储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统的真空保温太阳能墙壁砖被分为多组，各组内的真空保温太阳能墙壁砖沿着与地面垂直方向首尾串联的相连接，使各组内的各个真空保温太阳能墙壁砖的热空气通道串联的相连接构成各组的热空气通道，各组的热空气通道的上端与第一热空气收集机构的第一热空气室相连通，各组的热空气通道的下端与第二热空气收集机构的第二热空气室相连通，使各组的热空气通道与第一热空气室和第二热空气室构成一个与建筑物室外隔离的闭合腔体，各组的真空保温太阳能墙壁砖利用太阳能吸热薄膜吸收的太阳能对该组的热空气通道中的空气加热，使各组热空气通道中的空气温度上升，并使各组热空气通道中的高温热空气沿各组的热空气通道流入第一热空气室，打开加热气泵将第一热空气室中的高温热空气经水箱加热管导入热能存储水箱内对储水室中的水加热，并将加热后的低温热空气经水箱加热管导入第二热空气室， 通过加热气泵和水箱加热管在热能存储水箱和各组热空气通道之间形成冷热空气的对流， 使热能存储水箱内的水温不断的提升，将太阳能经光热转换以热能的形式存储于热能存储水箱内。
专利摘要一种储热式太阳能建筑物采暖保温热水系统，该系统将太阳能接收、太阳能供暖保温、太阳能热水和建筑材料良好结合为一体，该系统可以接收太阳能并把太阳能转换为热能为建筑物自动采暖保温和提供热水，同时真空保温太阳能墙壁砖也是一种良好的保温建筑材料，该系统不需要其他能源，大幅降低了建筑物的能源消耗，可实现利用太阳能对建筑物室内温度的自动调节。
文档编号E04D13/18GK202194315SQ20112022106
公开日2012年4月18日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者张立君 申请人:张晋