專利名稱：與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬太陽能利用領(lǐng)域，尤其是涉及一種與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽 能利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
太陽能利用系統(tǒng)包括太陽能光熱或光電利用系統(tǒng)，其推廣應(yīng)用主要是為了 解決使用常規(guī)能源造成的環(huán)境污染問題。太陽能利用系統(tǒng)的應(yīng)用越來越向著與 建筑一體化包括建筑屋頂一體化結(jié)合而成為建筑屋頂結(jié)構(gòu)的組件的方向發(fā)展， 成為當(dāng)代綠色建筑發(fā)展的主要標(biāo)志，太陽能利用系統(tǒng)建筑屋頂一體化結(jié)合的其 基本要求是使得該系統(tǒng)盡可能與建筑屋頂結(jié)構(gòu)最大程度地一體化結(jié)合，最大 限度地利用建筑屋面構(gòu)成太陽能利用集熱組件板的安裝面積，擴大太陽能利用 系統(tǒng)的功能與輸出能力及應(yīng)用范圍，盡可能減少系統(tǒng)對建筑室內(nèi)面積的占用， 造型上與現(xiàn)有城市建筑的內(nèi)外風(fēng)格保持相和諧一致，且降低配置太陽能利用系 統(tǒng)的造價，其中，太陽能利用系統(tǒng)與已建尖頂建筑的事后補救一體化結(jié)合已成 為一個瓶勁性的難題。
現(xiàn)有太陽能利用系統(tǒng)在已建建筑屋頂上采用的一體化結(jié)合設(shè)置方式有二種 第一種方式是在建筑平頂上架高設(shè)置，典型的如真空集熱管太陽能熱水系統(tǒng)在 建筑平頂上方的水平架高設(shè)置，由于中高層建筑屋頂上風(fēng)載大，真空集熱管的 保溫條件變差，產(chǎn)生輸出熱效率下降的問題，此外，這種太陽能利用系統(tǒng)與已 建建筑一體化結(jié)合設(shè)置的方式還不能解決建筑屋頂節(jié)能的問題，于是又產(chǎn)生了 第二種方式典型的是太陽能利用系統(tǒng)的集能板作為組件附著設(shè)置在己建建筑 尖頂外側(cè)的坡面上，系統(tǒng)設(shè)備則在室內(nèi)安裝設(shè)置。由于普通太陽能集能板要求 向陽設(shè)置，所以，建筑尖頂可利用的安裝面積變得不足，由于太陽能利用系統(tǒng) 產(chǎn)生的功率輸出能力是其應(yīng)用價值的決定因素，使這種太陽能利用系統(tǒng)的應(yīng)用 范圍受到極大的限制，其中，對于采用平板式集能器時，此種設(shè)置方式可能還 會產(chǎn)生的一個問題是給頂層的室內(nèi)環(huán)境帶來較大的熱影響，由此安裝設(shè)置太陽 能利用系統(tǒng)后的頂層室內(nèi)空間中往往不適于居住，或是往往還需要另行改造或 設(shè)置通風(fēng)及散熱條件，增加了運行中常規(guī)能源的消耗與成本。隨著建筑節(jié)能進 程的不斷深化發(fā)展，現(xiàn)有住宅建筑的平改坡節(jié)能工程已逐漸展開，平頂住宅建 筑經(jīng)平改坡后可大幅度降低室外環(huán)境對屋頂?shù)挠绊?，對建筑?jié)能起到很大的作 用，但是，平改坡后屋頂?shù)奶柲芾孟到y(tǒng)集能板可安裝面積也幾乎下降了一 半，總體功率輸出能力隨之下降，使得其適用范圍受到很大的限制，因此，對 于已建住宅建筑平改坡后要求系統(tǒng)的太陽能集能板除了能與建筑尖頂形成外觀 良好的一體化結(jié)合，還能在建筑尖頂上大幅度擴展太陽能集能板的安裝設(shè)置面 積，在保持集能板安裝熱效率正常發(fā)揮的條件下，達到足夠與該建筑所需的太 陽能利用系統(tǒng)輸出功率相匹配的程度，并滿足對平改坡尖頂一體化結(jié)合的太陽
能利用系統(tǒng)的應(yīng)用功能升級需求。因此，現(xiàn)有技術(shù)還不能滿足當(dāng)代綠色建筑發(fā) 展的需要，有必要進行較大的改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的H的在于提供一種太陽能利用系統(tǒng)與現(xiàn)有建筑平改坡尖頂一體化 結(jié)合的技術(shù)方案，使得該系統(tǒng)的太陽能集能板能在建筑組件水平上與平改坡后 的建筑尖頂形成外觀良好的-'體化結(jié)合，并能在現(xiàn)有平改坡后的建筑尖頂上大 幅皮擴大太陽能集能板的安裝設(shè)置面積，并且，還可進一步擴大太陽能集能板 在該建筑上配置安裝，在保持安裝熱效率正常的條件下達到足夠與該建筑所需 的太陽能利用系統(tǒng)輸出功率相匹配的程度，滿足這種與平改坡尖頂一體化結(jié)合 的太陽能利用系統(tǒng)的應(yīng)用功能升級需求，且能降低系統(tǒng)的配置成本。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明采用一種與尖頂建筑一體化結(jié) 合的太陽能利用系統(tǒng)，包括己有的建筑尖頂結(jié)構(gòu)與太陽能利用系統(tǒng)，太陽能利 用系統(tǒng)的集熱或集光組件板安裝在該建筑尖頂?shù)南蜿柶旅嫔希涮卣髟谟?，?述的太陽能利用系統(tǒng)的集熱或集光或集熱集光組件板還可設(shè)置在該建筑尖頂向
陽坡而以外包括背陽坡而的其他坡而上、或是設(shè)a在其他坡而的上方并構(gòu)成一 個或以上的受陽面，并且，集熱或集光或集熱集光組件板還可在該建筑的向陽 立而上安裝，與該建筑尖頂設(shè)置的集熱或集光或集熱集光組件板共同構(gòu)成該太 陽能利用系統(tǒng)的集能器群。所述的太陽能利用系統(tǒng)的集熱或集光或集熱集光組 件板還可設(shè)置在其他坡面的上方并構(gòu)成--個或以上的受陽面是包括在向陽坡面 后外延設(shè)置-個受陽面、或是在向陽坡面后另行設(shè)置一個或以上的受陽面，所 述的受陽面包括直接受陽光照射的坡面或平面。所述的直接受陽光照射的坡面 或平面中除來用現(xiàn)有技術(shù)的真空管式集熱器組件板外，還包括采用平板式的、 或是平板-真空管式的集熱或集光或集熱集光組件板。所述的構(gòu)成建筑尖頂背陽 坡面的集熱或集熱集光組件板系采用可任意角度安裝設(shè)置的二維太陽能集熱或 集熱集光組件板。所述的太陽能利用系統(tǒng)包括太陽能中央熱水系統(tǒng)、太陽能中 央熱水與采暖系統(tǒng)、太陽能中央熱水與空調(diào)(制冷)系統(tǒng)，其中，太陽能中央 熱水與空調(diào)(制冷)系統(tǒng)中可兼容太陽能中央熱水系統(tǒng)或太陽能中央熱水與采 暖系統(tǒng)，太陽能中央熱水與采暖系統(tǒng)可旅容太陽能中央熱水系統(tǒng)，三者間構(gòu)成 建筑屋頂安裝組件的集熱或集光或集熱集光板部分相同。所述的太陽能利用系 統(tǒng)的配套設(shè)備可設(shè)置在建筑尖頂所構(gòu)成的頂層平面上，其中，太陽能光熱利用 系統(tǒng)中還帶有散熱裝置，該散熱裝置可經(jīng)支架支承后設(shè)置在建筑尖頂結(jié)構(gòu)之外、 背陽屋頂坡面的上方。所述的所述的太陽能光熱利用系統(tǒng)的集熱或集熱集光組 件板，其循環(huán)連接的管道可經(jīng)集熱或集熱集光組件板單元的側(cè)向型材邊條或箱 底板處引山與連接。所述的設(shè)置在該建筑尖頂以外的其他坡面上方的集熱或集 光或集熱集光組件板與建筑尖頂坡面間形成的夾道處可設(shè)有風(fēng)力發(fā)電機。所述 的構(gòu)成建筑尖頂結(jié)構(gòu)坡面的兩側(cè)設(shè)有邊墻，邊墻上除了可設(shè)有通風(fēng)窗外還可設(shè) 有通風(fēng)裝置。所述的集熱或集光或集熱集光組件板當(dāng)采用平板式的或是平板-真 空管式的集熱或集光或集熱集光組件板時，由集熱或集光或集熱集光組件板構(gòu)
成的建筑屋頂坡面的頂端處可水平設(shè)置清洗噴水孔管。
木發(fā)明的優(yōu)點是由于采用了這種與建筑尖頂一體化結(jié)合的太陽能利用系 統(tǒng)的集熱或集光組件板除了安裝在該建筑尖頂?shù)南蜿柶旅嫔?，還設(shè)置在該建筑 尖頂向陽坡面以外包括背陽坡面的其他坡面上、或是設(shè)置在其他坡而的上方并 構(gòu)成一個或以上的受陽面，使得該系統(tǒng)的太陽能集能板能在建筑組件水平上與 平改坡后的建筑尖頂形成外觀良好的一體化結(jié)合，并能在現(xiàn)有平改坡后的建筑 尖頂卜.大幅皮擴大太陽能集能板的安裝設(shè)置面積，并且，還由于系統(tǒng)的集熱或 集光或集熱集光組件板可在該建筑的向陽立面上配置安裝，與該建筑尖頂設(shè)置 的集熱或集光或集熱集光組件板共同構(gòu)成該太陽能利用系統(tǒng)的集能器群，因而 可進一步擴人太陽能集能板在該尖頂建筑上的配置安裝，在保持足夠受光安裝 角度和太陽能集能板熱效率正常發(fā)揮的條件下，可達到足夠與該尖頂建筑所需 的太陽能利用系統(tǒng)輸出功率相匹配的程度，滿足這種與平改坡尖頂一體化結(jié)合 的太陽能利用系統(tǒng)的應(yīng)用實現(xiàn)從熱水輸出到制冷輸出功能升級的同時使太陽能 利用系統(tǒng)的配置成本也得到大幅度降低。


圖1是本發(fā)明與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)實施例的配用平板 式或平板-真空管式集熱器的尖頂與后延架空式受陽平面組合的側(cè)向剖面結(jié)構(gòu) 示意圖。
圖2是本發(fā)明與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)實施例的配用真空 管式集熱器的尖頂與后延架空式受陽坡面組合的側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是木發(fā)明與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)實施例的尖頂與后 延架空式受陽坡面組合的側(cè)向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)實施例的配用真空 管式及平板式集熱器的尖頂與后延架空式受陽平面組合的側(cè)向剖而結(jié)構(gòu)示意 圖。
圖5是本發(fā)明與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)實施例不對稱尖頂 的向陽坡面與背陽坡面同吋安裝集熱或集光或集熱集光組件板的側(cè)向剖面結(jié)構(gòu)
示意圖。
圖6是本發(fā)明與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)實施例的尖頂與非 連續(xù)后延架空式受陽坡面組合及室外散熱裝置設(shè)置的側(cè)向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)實施例的尖頂與平 頂?shù)膹?fù)合頂?shù)膫?cè)向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是木發(fā)明與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)實施例的另一種尖 頂與f頂?shù)膹?fù)合頂包括其向陽坡面、背陽坡面及向陽立墻面上同時安裝集熱或 集光板的側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是本發(fā)明與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)實施例的帶圍墻的 對稱尖頂?shù)南蜿柶露⒈酬柶旅婕跋蜿柫γ嫔贤瑫r安裝集熱或集光或集熱集 光組件板的側(cè)向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是本發(fā)明與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)實施例建筑尖頂外
的集熱或集光或集熱集光組件板上端設(shè)置清洗噴水孔管的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)包括建筑屋頂結(jié)構(gòu)與太
陽能利用系統(tǒng)。參見圖1至圖10所示，本發(fā)明的與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽 能利用系統(tǒng)由建筑尖頂與其組件式集熱或集光板坡面l、設(shè)備安裝平面2、建筑 水箱3、向陽坡面兩側(cè)邊墻及通風(fēng)窗4、露天或半露天平頂三面的安全圍合墻5、 坡面清洗噴水孔管6、太陽能利用系統(tǒng)的配套設(shè)備7、避雷裝置8、散熱風(fēng)道9、 組件式集熱或集光受陽面10、墻面式三維集熱器11、風(fēng)力發(fā)電機12等組成， 其中，組件式集熱或集光板坡面1包括向陽坡面101和背陽坡面102。
所述的建筑是包括至少帶有一個向陽坡面的住宅公寓、或是多層住宅樓宇、 或是中高層住宅樓宇等建筑。系統(tǒng)的建筑屋頂結(jié)構(gòu)是尖頂或是復(fù)合頂，其中， 尖頂可是如圖5、圖6、圖7所示的單一尖頂，或是如圖1、圖2、圖8所示的 復(fù)式尖頂，復(fù)合頂可是如圖3所示的尖頂與平頂組成的復(fù)合頂，復(fù)合頂還可以 是如圖3、圖4所示的尖頂與平頂?shù)膹?fù)合頂，復(fù)合頂中露天平頂部分的三面可按 圖3、圖4所示設(shè)置安全圍合墻5。太陽能利用系統(tǒng)的集熱或集光組件板安裝設(shè) 置在該建筑尖頂?shù)南蜿柶旅?01上，所述的太陽能利用系統(tǒng)的集熱或集光或集 熱集光組件板還設(shè)置在該建筑尖頂向陽坡面以外的其他坡面上或是其他坡面的 上方，并且，集熱或集光或集熱集光組件板還可在該建筑的向陽立面上安裝， 與該建筑屋頂設(shè)置的集熱或集光或集熱集光組件板共同構(gòu)成該太陽能利用系統(tǒng) 的集能器群。
太陽能利用系統(tǒng)包括太陽能光熱或光電利用系統(tǒng)，所述的太陽能利用系統(tǒng) 中包括太陽能中央熱水系統(tǒng)、太陽能中央熱水與采暖系統(tǒng)、太陽能中央熱水與 空調(diào)(制冷)系統(tǒng)。三者間，太陽能中央熱水與空調(diào)(制冷)系統(tǒng)中可兼容太 陽能中央熱水系統(tǒng)或太陽能中央熱水與采暖系統(tǒng)，太陽能中央熱水與采暖系統(tǒng) 可兼容太陽能中央熱水系統(tǒng)，三者間構(gòu)成建筑屋頂結(jié)構(gòu)向陽坡面結(jié)構(gòu)的集熱或 集熱集光板部分相同。所述的太陽能中央熱水與空調(diào)(制冷)系統(tǒng)可兼容太陽 能中央熱水系統(tǒng)或太陽能中央熱水與采暖系統(tǒng)、太陽能中央熱水與采暖系統(tǒng)可 兼容太陽能中央熱水系統(tǒng)是指前者的功能中包含了后者的功能，且前者可通過 后者增加配套設(shè)備后進行升級而形成，其構(gòu)成建筑屋頂結(jié)構(gòu)坡面結(jié)構(gòu)的集熱板 部分相同，不需要進行更換。
如圖6、圖8所示，太陽能利用系統(tǒng)的集熱或集光或集熱集光組件板除了構(gòu) 成建筑尖頂外坡面的組件外，還可設(shè)置在包括背陽坡面的其他坡面的上方并構(gòu) 成一個或以上的受陽面，其中，包括在向陽坡面后外延設(shè)置一個受陽面10、或 是如圖7所示在向陽坡面后另行設(shè)置一個或以上的受陽面10,所述的受陽面包 括直接受陽光照射的坡面或平面。這種受陽面的設(shè)置美觀性是解決太陽能利用 系統(tǒng)與已建尖頂建筑一體化結(jié)合的關(guān)鍵之一，參見圖1至圖io給出了符合這種 與已建尖頂建筑一體化結(jié)合美觀性要求的實施例。
所述的太陽能利用系統(tǒng)中構(gòu)成該建筑屋頂結(jié)構(gòu)的坡面的集熱或集熱集光板 可以是透光的或非透光的利用空氣或液流循環(huán)換熱的光熱板、或是光電板、或 是光熱光電復(fù)合板，或者是上述各種集熱板或組件板間的組合，其中，光熱板、 或是光電板、或是光熱光電復(fù)合板可以采用真空管式的集熱或集熱集光板、或 平板式的集熱或集熱集光板、或是平板-真空管式的集熱或集熱集光板。當(dāng)構(gòu)成 集熱或集熱集光板的形式采用平板式的集熱或集熱集光板、或是平板-真空管式
的集熱或集光或集熱集光板時，如圖10所示，構(gòu)成該建筑尖頂結(jié)構(gòu)的坡面頂端 處可水平設(shè)置清洗噴水孔管6，以定期與定時地對向陽坡屋面的集熱板或組件板 沖洗灰塵，以利于提高采光或集熱效率。
構(gòu)成建筑尖頂?shù)钠旅?包括向陽坡面101與背陽坡面102，所述的直接受陽 光照射的坡面或平面中除采用現(xiàn)有技術(shù)的真空管式集熱器組件板外，還包括采 用平板式的、或是平板-真空管式的集熱或集光或集熱集光組件板，由于建筑頂 層的風(fēng)載大，采用現(xiàn)有技術(shù)的真空管式集熱器組件板中真空集熱管的保溫條件 變差，會產(chǎn)生輸出熱效率下降的問題，為此，可以采用同樣具有接收陽光自跟 蹤性的、且保溫性能更高的平板-真空管式的集熱或集光或集熱集光組件板，對 于風(fēng)載不大的低層建筑頂部，為了降低成本也可以采用平板式的集熱或集光或
集熱集光組件板o
、、構(gòu)成背陽坡面的的集熱或集熱集光組件板系采用可任意角度安裝設(shè)置的高
效三維太陽能集熱或集熱集光板或集熱集光式混合集熱器組件板；所述的在該 建筑的向陽立面上配置安裝的集熱或集光板可是墻面式集熱或集熱集光組件
板，對此可參見中國專利ZL022155217.2《一種太陽能熱水器》中的墻面式平板 三維集熱器、ZL02264999.9《一種透明玻璃真空管太陽能集熱器》中的真空管 三維集熱器、ZL200420023657.1《調(diào)溫式平板透明光伏混合集熱器》中集熱集 光式混合集熱器、ZL200420090394.6《采用玻璃集熱管結(jié)構(gòu)的平板集熱器》中 平板-真空管式集熱器等相關(guān)專利所公開的各種功能的太陽能集能器與介紹。 根據(jù)太陽能利用集成系統(tǒng)的不同用途，以下通過實施例作進一步的詳細說明。
實施例一本發(fā)明的與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)實施例之一
由建筑尖頂與其組件式集光板坡面1、設(shè)備安裝平面2、建筑水箱3、向陽坡面 兩側(cè)邊墻及通風(fēng)窗4、坡面清洗噴水孔管6、太陽能利用系統(tǒng)的配套設(shè)備7、避 雷裝置8、散熱風(fēng)道9、組件式集熱或集光受陽面10、墻面式三維集熱器11、 風(fēng)力發(fā)電機12等組成，其中，太陽能利用系統(tǒng)采用太陽能光電系統(tǒng)，組件式集 光板坡面1包括向陽坡面101和背陽坡面102，配套設(shè)備7包括的控制裝置、蓄 電池組和逆變器等設(shè)置在組件式集光板坡面1下頂層的室內(nèi)頂層平面2上。
按圖l、圖2所示，該建筑屋頂結(jié)構(gòu)是尖頂，其太陽能光電系統(tǒng)的集光板是 組成該建筑尖頂結(jié)構(gòu)的組件，安裝在該建筑尖頂結(jié)構(gòu)的向陽坡面101上。尖頂 還可是如圖所示的復(fù)式尖頂，在向陽坡面101的上方通過架設(shè)一個組件式的集 熱或集光受陽面10，用以作為屋頂光電板可安裝面積的補充，該集熱或集光受 陽坡面上端還可設(shè)置清洗噴水孔管6。
如圖8所示，所述的太陽能利用系統(tǒng)的集光板在建筑尖頂結(jié)構(gòu)外設(shè)置構(gòu)成 該建筑尖頂結(jié)構(gòu)的坡面時，該建筑尖頂結(jié)構(gòu)坡面外側(cè)的頂端與中間處的集熱器 組件板下方可設(shè)置供散熱風(fēng)道9，空氣流從風(fēng)道下進入后沿坡面夾道上升流動，
經(jīng)風(fēng)道上流出，由此，可以減少集熱器產(chǎn)生的熱量通過頂層向室內(nèi)輻射與傳導(dǎo); 構(gòu)成建筑屋頂結(jié)構(gòu)的向陽坡面內(nèi)的兩側(cè)可設(shè)有邊墻，向陽坡面屋頂內(nèi)的邊墻上
可設(shè)有通風(fēng)窗洞4，窗洞中還可設(shè)有風(fēng)機，經(jīng)通風(fēng)窗洞及風(fēng)機對屋頂閣層進行透
氣換熱，除此之外，也可通過在背陽坡面上設(shè)置排氣換熱裝置如通風(fēng)器配合邊 墻通風(fēng)窗洞進行透氣換熱，并可減少太陽能光電系統(tǒng)的屋頂集光板及配套設(shè)備 發(fā)熱對建筑頂層環(huán)境的熱影響。與建筑屋頂結(jié)構(gòu)一體化的太陽能光電集成系統(tǒng) 用于向該建筑提供太陽能發(fā)電解決建筑內(nèi)的照明與電器常規(guī)能源替代供應(yīng)。
實施例二本發(fā)明的與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)實施例之二 由建筑尖頂與其組件式集熱或集光板坡面1、設(shè)備安裝平面2、建筑水箱3、向 陽坡面兩側(cè)邊墻及通風(fēng)窗4、露天或半露天平頂三面的安全圍合墻5、坡面清洗 噴水孔管6、太陽能利用系統(tǒng)的配套設(shè)備7、避雷裝置8、組件式集熱或集光受 陽面10、墻面式三維集熱器11、風(fēng)力發(fā)電機12等組成，其中，太陽能利用系 統(tǒng)采用太陽能中央熱水系統(tǒng)；組件式集熱或集光板安裝坡面1包括向陽坡面101 和背陽坡面102;設(shè)置在組件式集熱或集光板安裝坡面1內(nèi)的配套設(shè)備用701表 示，設(shè)置在露天的配套設(shè)備用702表示。
太陽能中央熱水集成系統(tǒng)的集熱板可在建筑屋頂結(jié)構(gòu)的向陽坡面上安裝或 是在向陽坡面上及背陽坡面上同時安裝，前者如圖1及圖2所示，后者如圖3、 圖4、圖5及圖9所示。參見圖1至圖4所示，所述的太陽能利用系統(tǒng)如太陽能 中央熱水集成系統(tǒng)的集熱或集光或集熱集光組件板除了構(gòu)成建筑尖頂外坡面的 組件外，還可設(shè)置在包括背陽坡面的其他坡面的上方并構(gòu)成一個或以上的受陽 面，其中包括在向陽坡面后外延設(shè)置一個受陽面、或是在向陽坡面后另行設(shè)置 一個或以上的受陽面，受陽面包括直接受陽光照射的坡面或平面。所述的外延 設(shè)置是指將太陽能利用系統(tǒng)的集熱或集熱集光組件板經(jīng)支架等支承后，如圖2 至圖4等所示，設(shè)置在建筑尖頂之外或之后的上方、或是背陽屋頂坡面102的 上方，該組件式的受陽面的周圍還可設(shè)置鏡反射板進行集光加強。如圖4所示， 與建筑屋頂結(jié)構(gòu)一體化的太陽能中央熱水集成系統(tǒng)還可帶有墻面上懸置或豎置 安裝的墻面式集熱或集熱集光構(gòu)件或組件板，墻面式集熱或集熱集光構(gòu)件或組 件板與構(gòu)成向陽的坡面結(jié)構(gòu)的集熱或集熱集光板同屬于該太陽能中央熱水系 統(tǒng)。
建筑尖頂坡面及受陽面上的組件式集熱或集熱集光板除了采用真空管式的 集熱或集熱集光板外還可采用適于低層建筑屋頂?shù)钠桨迨降募療峄蚣療峒?板、或是適于中高層建筑屋頂?shù)钠桨?真空管式的集熱或集熱集光板。
太陽能中央熱水集成系統(tǒng)的集熱板，其循環(huán)連接的管道可經(jīng)集熱板單元的 側(cè)向型材邊條或箱底板處引出與連接，以利于屋面組件的安裝維護及保溫和增 進外觀。
太陽能利用系統(tǒng)采用太陽能中央熱水系統(tǒng)時，其基本配套設(shè)備7除了包括
循環(huán)與控制裝置、水箱、輔助加熱裝置、儲能水箱，所述的太陽能中央熱水系
統(tǒng)還包括散熱裝置，配套設(shè)備7如水箱(包括加熱水箱和儲熱水箱)、循環(huán)與控 制裝置、輔助加熱裝置可設(shè)置在建筑尖頂頂層的平面上2，該散熱裝置702可分 別如圖4和圖6所示經(jīng)支架支承后設(shè)置在建筑尖頂結(jié)構(gòu)之外、背陽屋頂坡面的 上方或可設(shè)置在露天頂層平而上。
所述的太陽能中央熱水系統(tǒng)包括太陽能-熱泵中央熱水系統(tǒng)，其中，所述的 熱泵包括屯熱泵和燃氣熱泵，除了熱泵外還可包括燃氣或是燃油等輔助能源加 熱爐和熱電儲能等配套設(shè)備。同樣，所述的太陽能中央熱水與采暖系統(tǒng)包括太 陽能-熱泵中央熱水與采暖系統(tǒng)，二者間，太陽能中央熱水與采暖系統(tǒng)可兼容太 陽能中央熱水系統(tǒng)，二者間構(gòu)成建筑屋頂結(jié)構(gòu)坡面結(jié)構(gòu)的集熱或集熱集光板部 分相同。
實施例三本發(fā)明的與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)實施例之三 由建筑尖頂與其組件式集熱或集光板坡面1、設(shè)備安裝平面2、建筑水箱3、向 陽坡面兩側(cè)邊墻及通風(fēng)窗4、露天或半露天平頂三面的安全圍合墻5、坡面清洗 噴水孔貸6、太陽能利用系統(tǒng)的配套設(shè)備7、避雷裝置8、組件式集熱或集光受 陽面10、墻而式三維集熱器11、風(fēng)力發(fā)電機12等組成，其中，太陽能利用系 統(tǒng)是太陽能中央熱水與空調(diào)(制冷)系統(tǒng)，組件式集熱或集光板安裝坡面1包 括向陽坡面101和背陽坡面102，設(shè)置在組件式集熱或集光板安裝坡面1內(nèi)的配 套設(shè)備W 701農(nóng)示，設(shè)置在露天或半露大的配套設(shè)備用702農(nóng)示。
太陽能利用系統(tǒng)采用太陽能中央熱水與空調(diào)(制冷)系統(tǒng)時，其基本系統(tǒng) 包括太陽能集熱板或與集熱組件板、循環(huán)與控制裝置、水箱、輔助加熱裝置、 中高溫儲能水箱、儲能裝置、空調(diào)散熱裝置、吸收式熱水制冷機組，其水箱包
括加熱水箱和儲熱水箱。所述的室外配套設(shè)備設(shè)置在背陽的露天平頂面上是指
系統(tǒng)的水箱和中高溫儲能水箱可設(shè)置在向陽坡面屋頂內(nèi)的平頂屋面上，系統(tǒng)的 輔助加熱裝置可設(shè)置在向陽坡面外側(cè)的露天平頂面上，系統(tǒng)的制冷機組也可設(shè) 置露天平頂屋面上，系統(tǒng)的可散熱裝置設(shè)置在露天平頂屋面上或背陽坡面屋頂 的最外側(cè)邊緣端。
所述的太陽能中央熱水與空調(diào)(制冷)系統(tǒng)包括太陽能-熱泵中央熱水與空 調(diào)(制冷)系統(tǒng)，其中，除了熱泵外還可包括燃氣或是燃油等輔助能源加熱爐 和熱電儲能等配套設(shè)備。太陽能中央熱水與空調(diào)(制冷)系統(tǒng)中可兼容太陽能 中央熱水系統(tǒng)或太陽能中央熱水與采暖系統(tǒng)，三者間構(gòu)成建筑屋頂結(jié)構(gòu)坡面結(jié)
構(gòu)的集熱或集熱集光板部分相同。參見圖4及圖9所示，與建筑屋頂結(jié)構(gòu)一體 化的太陽能熱水與空調(diào)(制冷)集成系統(tǒng)還可帶有墻面卜.懸置或豎置安裝的墻 面式三維集熱器構(gòu)件或組件板11，墻面式集熱或集熱集光構(gòu)件或組件板與構(gòu)成 坡面結(jié)構(gòu)的集熱板同屬于所述的太陽能光熱利用系統(tǒng)。與建筑屋頂結(jié)構(gòu)一體化 的太陽能中央熱水與空調(diào)(制冷)系統(tǒng)用于向該建筑提供太陽能熱水與空調(diào)(制 冷)以解決該建筑內(nèi)的生活與空調(diào)等能耗的常規(guī)能源替代供應(yīng)。
按圖l、圖5、圖8所示，該建筑屋頂結(jié)構(gòu)可以采用尖頂或是復(fù)合頂，其太 陽能太陽能熱水與空調(diào)(制冷)系統(tǒng)的集熱或集熱集光板是組成該建筑屋頂結(jié)
構(gòu)的組件，在該建筑尖頂結(jié)構(gòu)外設(shè)置構(gòu)成該建筑尖頂結(jié)構(gòu)的坡面l。如采用尖頂
還可是如圖1所示的復(fù)式尖頂，在背陽坡面102的上方通過架設(shè)設(shè)置一個組件 式的集熱或集熱集光受陽面10，用以作為屋頂集熱或集熱集光板可安裝面積的 補充。
按圖1所示，所述的在該建筑尖頂向陽坡面以外、包括背陽坡面的其他坡 面上方設(shè)置的集熱或集光或集熱集光組件板，與該建筑尖頂坡面間形成的夾合 風(fēng)道處可設(shè)有風(fēng)力發(fā)電機12。太陽能集熱組件板受陽面設(shè)置在屋面時承受較大 的風(fēng)載，因此需要對外延或高架設(shè)置的太陽能集熱組件板安裝固定進行可靠的 抗風(fēng)加固，同時也可采用進一步充分利用太陽能集熱組件板受陽面因設(shè)置在屋 面時承受較大的風(fēng)載而產(chǎn)生的聚風(fēng)效果，所設(shè)的風(fēng)力發(fā)電裝置與太陽能利用系 統(tǒng)進行晝夜互補供能。
如圖3、圖4所示，為了便于設(shè)備的安裝與維護的安全，背陽的露天平頂?shù)?三面可設(shè)有女兒墻5,同時也增強了下方視線遮擋效果與與建筑頂層外觀的改 善。背陽的平頂上可帶有排水槽，太陽能收集屋面板組件的下沿可水平設(shè)置引 水道。
此外，本發(fā)明的與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)可進一步與該建 筑所屬的地下設(shè)置的埋地式地源熱泵或地下儲能液庫式地源熱泵進行組合，達 到100%完全解決該建筑所需全部建筑能耗的零能耗綠色建筑的發(fā)展目標(biāo)。
與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)存在的問題與改進提高方向太 陽能光熱利用系統(tǒng)的循環(huán)與控制裝置、水箱(包括加熱水箱和儲熱水箱)、輔助 加熱裝置、中高溫儲能水箱、空調(diào)散熱裝置，制冷機組等配套設(shè)備也因設(shè)置在 頂層的室內(nèi)或室外平面上，會對頂層下樓層的室內(nèi)熱環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，需 要采取一定的隔熱保溫等措施包括對頂層地面等的隔熱措施進行處理，由此也 會產(chǎn)生一定的設(shè)置和運行成本，還需要進一步考慮降低成本。
權(quán)利要求
1.與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)，包括已有的建筑尖頂結(jié)構(gòu)與太陽能利用系統(tǒng)，太陽能利用系統(tǒng)的集熱或集光組件板安裝在該建筑尖頂?shù)南蜿柶旅嫔?，其特征在于，所述的太陽能利用系統(tǒng)的集熱或集光或集熱集光組件板還可設(shè)置在該建筑尖頂向陽坡面以外包括背陽坡面的其他坡面上、或是設(shè)置在其他坡面的上方并構(gòu)成一個或以上的受陽面，并且，集熱或集光或集熱集光組件板還可在該建筑的向陽立面上安裝，與該建筑尖頂設(shè)置的集熱或集光或集熱集光組件板共同構(gòu)成該太陽能利用系統(tǒng)的集能器群。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)，其特 征在于，所述的太陽能利用系統(tǒng)的集熱或集光或集熱集光組件板還可設(shè)置在其 他坡面的上方丌構(gòu)成一個或以上的受陽面是包括在向陽坡面后外延設(shè)置一個受 陽面、或是在向陽坡面后另行設(shè)置一個或以上的受陽面，所述的受陽面包括直 接受陽光照射的坡面或平面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)，其特 征在于，所述的直接受陽光照射的坡面或平面中除采用現(xiàn)有技術(shù)的真空管式集 熱器組件板外，還包括采用平板式的、或是平板-真空管式的集熱或集光或集熱 集光組件板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)，其特 征在于，所述的構(gòu)成建筑尖頂背陽坡面的集熱或集熱集光組件板系采用可任意 角皮安裝設(shè)置的三維太陽能集熱或集熱集光組件板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)，其特 征在于，所述的太陽能利用系統(tǒng)包括太陽能中央熱水系統(tǒng)、太陽能中央熱水與 采暖系統(tǒng)、太陽能中央熱水與空調(diào)(制冷)系統(tǒng)，其中，太陽能中央熱水與空 調(diào)(制冷)系統(tǒng)中可兼容太陽能中央熱水系統(tǒng)或太陽能中央熱水與釆暖系統(tǒng)， 太陽能中央熱水與釆暖系統(tǒng)可兼容太陽能中央熱水系統(tǒng)，三者間構(gòu)成建筑屋頂 安裝組件的集熱或集光或集熱集光板部分相同。
6. 根據(jù)權(quán)利耍求1或2所述的與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)， 其特征在于，所述的太陽能利用系統(tǒng)的配套設(shè)備可設(shè)置在建筑尖頂所構(gòu)成的頂 層平面上，其中，太陽能光熱利用系統(tǒng)中還帶有散熱裝置，該散熱裝置可經(jīng)支 架支承后設(shè)置在建筑尖頂結(jié)構(gòu)之外、背陽屋頂坡面的上方。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)，其特 征在于，所述的所述的太陽能光熱利W系統(tǒng)的集熱或集熱集光組件板，其循環(huán) 連接的管道可經(jīng)集熱或集熱集光組件板單元的側(cè)向型材邊條或箱底板處引出與 連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)，其特 征在于，所述的設(shè)置在該建筑尖頂以外的其他坡面上方的集熱或集光或集熱集 光組件板與建筑尖頂坡面間形成的夾道處可設(shè)有風(fēng)力發(fā)電機。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)，其特 征在于，所迷的構(gòu)成建筑尖頂結(jié)構(gòu)坡面的兩側(cè)設(shè)有邊墻，邊墻上除了可設(shè)有通 風(fēng)窗外還可設(shè)有通風(fēng)裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)，其特征在于，所述的集熱或集光或集熱集光組件板當(dāng)釆用平板式的或是平板-真空 管式的集熱或集光或集熱集光組件板時，由集熱或集光或集熱集光組件板構(gòu)成 的建筑屋頂坡面的頂端處可水平設(shè)置清洗噴水孔管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種與尖頂建筑一體化結(jié)合的太陽能利用系統(tǒng)，由于與建筑尖頂一體化結(jié)合的系統(tǒng)的集熱或集光組件板除了安裝在該建筑尖頂?shù)南蜿柶旅嫔?，還設(shè)置在該建筑尖頂向陽坡面以外包括背陽坡面的其他坡面上或是其他坡面的上方，使得該系統(tǒng)的太陽能集能板能在建筑組件水平上與平改坡后的建筑尖頂形成外觀良好的一體化結(jié)合，并能在現(xiàn)有平改坡后的建筑尖頂上大幅度擴大太陽能集能板的安裝設(shè)置面積，并且，還由于系統(tǒng)的集熱或集光或集熱集光組件板可在該建筑的向陽立面上配置安裝，因而可進一步擴大太陽能集能板在該建筑上的配置安裝，可達到足夠與該建筑所需的太陽能利用系統(tǒng)輸出功率相匹配的程度。
文檔編號E04D13/18GK101100890SQ20061002854
公開日2008年1月9日 申請日期2006年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月3日
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