真空管太阳能集热式建筑构件的制作方法

本发明涉及太阳能热利用，具体涉及一种真空管太阳能集热式建筑构件。

背景技术：

1、太阳能作为一种清洁的可再生能源越来越受到人们的重视。真空管集热器由于集热效率高、价格较低而得到广泛应用。但是，大规模地在屋顶安装集热器，破坏了建筑物的外观。并且现有的集热管安装时需要一定的安装倾角，无法作为建筑构件与高层建筑完美结合。好一点的也只是贴附在屋面上，影响了屋面的美学效果，它们的结构都不能或不适于组装成一个完整平屋面或坡屋面，没有实现建筑一体化。

2、其次，作为建筑预制构件，真空太阳能集热管各部件由于热膨胀不同，密封处易炸裂，因此，还需要考虑建筑预制构件的质量、太阳能利用效率和使用寿命等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种真空管太阳能集热式建筑构件，可以在外观上实现与建筑一体化，并且作为建筑预制构件，具有质量轻、太阳能利用效率高，使用寿命长等优点，对建筑具有保温隔热作用。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种真空管太阳能集热式建筑构件，包括加气混凝土板外框及真空管太阳能集热结构，所述真空管太阳能集热结构外部设置有所述加气混凝土板外框，所述加气混凝土板外框的侧面设置有开口；所述真空管太阳能集热结构包括反光后背板、真空集热器、透明框体及反光板；所述透明框体镶嵌于所述加气混凝土板外框内，且其为封闭结构，内部填充有tpe透明填料；所述真空集热器包括多个组成集热阵列的真空集热管，所述真空集热器设置于所述透明框体内；所述反光板设置于所述加气混凝土板外框的开口处，且与所述加气混凝土板外框的开口形状相适应；所述反光后背板设置于所述透明框体内，且其位于所述真空集热器远离所述加气混凝土板外框的开口的一侧。

3、进一步改进，所述真空集热管包括聚氨酯橡胶密封件、外管及内管，所述外管固定套设于所述内管外，两者之间经抽真空形成真空间隙夹层，所述聚氨酯橡胶密封件设置于所述外管及所述内管的两端进行密封，且所述聚氨酯橡胶密封件上均设置开口。

4、进一步改进，所述聚氨酯橡胶密封件与所述内管及所述外管的接触面的粗糙度为ra=25-80。

5、进一步改进，所述外管及所述内管为玻璃管。

6、进一步改进，所述外管为玻璃管，所述内管为金属管。

7、进一步改进，所述真空间隙夹层的真空度小于10-2pa。

8、进一步改进，所述真空管太阳能集热结构还包括设置于所述反光板远离所述透明框体一侧的防护玻璃，所述防护玻璃的形状与所述反光板的形状相适应，且所述防护玻璃上下两侧突出于所述加气混凝土板外框外。

9、进一步改进，所述透明框体为双层中空玻璃板。

10、进一步改进，所述加气混凝土板外框两端还设有预埋件。

11、进一步改进，所述反光板通过多孔c型钢固定连接于所述加气混凝土板外框上。

12、相对于现有技术，本发明有益的效果是：（1）实现建筑一体化：采用太阳能集热管与加气混凝土板进行结合设计，在外观上实现与建筑一体化，并且作为建筑预制构件，具有质量轻特点。由于加气混凝土板外框为热的不良导体，对于室内外温差大的季节，如冬天或夏天，外框温度不随室外温度变化而变化。并且外框材料与建筑主体相同，具有相同的物理性质，并且抗震性能好，实现了太阳能集热管结构与建筑组成一个完整平屋面，实现建筑一体化。

13、（2）太阳能利用效率高：透明框体为封闭结构且镶嵌于加气混凝土板外框内，提高保温效果和太阳能利用效率。

14、（3）使用寿命长：采用tpe透明填料填充于玻璃真空集热管外周，由于tpe透明填料具有一定弹性，可以避免玻璃管受热后膨胀破碎的问题；进一步采用tpe透明填料填充和在真空集热管两端设置聚氨酯橡胶密封件的方案，该密封件与真空集热管接触面的粗糙度为ra=25-80，一方面减少由于玻璃管受热后膨胀，密封件与集热管密接处的压力，避免密接处破裂，另一方面粗糙度不宜过大；同时，tpe透明填料与聚氨酯橡胶密封件两者协同作用，解决了玻璃真空集热管与玻璃管或金属管连接处的熔封、膨胀及应力导致玻璃管破碎的技术难题，双开口集热管使得系统内部的热交换更充分，延长建筑构件的使用寿命。

15、（4）本发明建筑构件通过建筑预埋件安装，能够用于替代墙体、阳台栏板或栏杆、窗户、屋顶等。

技术特征：

1.一种真空管太阳能集热式建筑构件，其特征在于，包括加气混凝土板外框（1）及真空管太阳能集热结构，所述真空管太阳能集热结构外部设置有所述加气混凝土板外框（1），所述加气混凝土板外框（1）的侧面设置有开口；

2.根据权利要求1所述的一种真空管太阳能集热式建筑构件，其特征在于，所述真空集热管（4）包括聚氨酯橡胶密封件（9）、外管及内管，所述外管固定套设于所述内管外，两者之间经抽真空形成真空间隙夹层，所述聚氨酯橡胶密封件（9）设置于所述外管及所述内管的两端进行密封，且所述聚氨酯橡胶密封件（9）上均设置开口（11）。

3.根据权利要求2所述的一种真空管太阳能集热式建筑构件，其特征在于，所述聚氨酯橡胶密封件（9）与所述外管及所述内管的接触面的粗糙度为ra=25-80。

4.根据权利要求2所述的一种真空管太阳能集热式建筑构件，其特征在于，所述外管及所述内管为玻璃管。

5.根据权利要求2所述的一种真空管太阳能集热式建筑构件，其特征在于，所述外管为玻璃管，所述内管为金属管。

6.根据权利要求2所述的一种真空管太阳能集热式建筑构件，其特征在于，所述真空间隙夹层的真空度小于10-2pa。

7.根据权利要求1所述的一种真空管太阳能集热式建筑构件，其特征在于，所述真空管太阳能集热结构还包括设置于所述反光板（7）远离所述透明框体（5）一侧的防护玻璃（8），所述防护玻璃（8）的形状与所述反光板（7）的形状相适应，且所述防护玻璃（8）上下两侧突出于所述加气混凝土板外框（1）外。

8.根据权利要求1所述的一种真空管太阳能集热式建筑构件，其特征在于，所述透明框体（5）为双层中空玻璃板。

9.根据权利要求1所述的一种真空管太阳能集热式建筑构件，其特征在于，所述加气混凝土板外框（1）两端还设有预埋件（10）。

10.根据权利要求1所述的一种真空管太阳能集热式建筑构件，其特征在于，所述反光板（7）通过多孔c型钢固定连接于所述加气混凝土板外框（1）上。

技术总结
本发明提供一种真空管太阳能集热式建筑构件，包括加气混凝土板外框及真空管太阳能集热结构，真空管太阳能集热结构包括反光后背板、真空集热器、透明框体及反光板；透明框体镶嵌于加气混凝土板外框内，且其为封闭结构，内部填充有TPE透明填料；真空集热器包括多个组成集热阵列的真空集热管，真空集热器设置于透明框体内；反光板设置于加气混凝土板外框的开口处，且与开口形状相适应；反光后背板设置于透明框体内，且其位于真空集热器远离加气混凝土板外框的开口的一侧。本发明真空管太阳能集热式建筑构件，可以在外观上实现与建筑一体化，并且作为建筑预制构件，具有质量轻、太阳能利用效率高，使用寿命长等优点，对建筑具有保温隔热作用。

技术研发人员：张金赤,张郅恒,汪洋仑,丁建伟
受保护的技术使用者：陕西恒泰和建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11