[发明专利]一种太阳能建材和建筑一体化太阳能利用

权利要求书

1.一种建筑一体化太阳能利用装置，其特征是：导热性能良好的金属薄板与热管或无机导热管加工成为一体；与热管或无机导热管加工成为一体的金属薄板具备建筑装修装饰功能，同时是热管或无机导热管的太阳能集热片，即具备太阳能利用功能的新型建材，具备太阳能利用功能的新型建材构成太阳能集热元件；具备太阳能利用功能的新型建材与传导型承压、无泄漏、免维修的热能汇集装置、复合保温层组合，作为建筑物的构成部分，建造在屋顶、墙体、雨披或者遮阳棚之中，成为建筑一体化太阳能利用装置；通过传热介质导管连接热交换器和循环泵，形成密闭回路；该热交换器置于热能和二次载热工质存储或转换设备中，该存储设备连接有热能利用设施以及辅助设备；采取聚光和强化保温措施获得显著高于100℃温度的太阳能热源，为工业供热，空调制冷，或驱动特种工质汽轮机发电；

所述具备太阳能利用功能的新型建材的金属薄板，为满足建筑装饰要求，根据需要制造成平面、曲面或各种异形面，或带各种凹凸图案，或制造成各种减反射的非平滑结构；表面颜色在深色范围内有一定的选择，或加镀有色彩美观的减反射膜；所述金属薄板两侧边带折边，用于相邻薄板之间的接缝，或不带折边，接合方式有简单重叠、相互搭接咬合或榫槽对插，或在上述各种接合再加紧固件紧固，或在其背面用辅助件加固；为实现太阳能利用功能，金属薄板及其与之结合为一体的热管或无机导热管的表面经过选择性吸收镀层或涂层专门处理，对太阳光具有选择性吸收能力，满足太阳能集热装置的要求；

所述与导热性能良好的金属薄板结合成一体的热管或无机导热管，为适应建筑装饰需要，热管或无机导热管处于板的正面，或不同程度地处在板的中间，或处于板的背面，热管或无机导热管处于集热面宽度方向的对称轴线上，或不处于集热面宽度方向的对称轴线上；热管和太阳能集热片用同种材料一次制造成型，或者用相同或不同材料分别制造然后复合或焊接而成；或数支热管或无机导热管与单块金属薄板结合成一体；热管截面形状不受限制，为圆形、椭圆形、半圆形、半椭圆形、多边形，或者由曲线、折线或曲线和折线共同围成的各种形状；热管或无机导热管表面有各种装饰图案，并且经过与太阳能集热片相同的选择性吸收镀层或涂层专门处理；为满足太阳能利用的热能收集和传输需要，热管或无机导热管具有作为热能输出部位的头部，该头部的形状、大小与热管或无机导热管的本体相同或者不同；其内部与热管或无机导热管本体内部相通，传热工质将热能带到该部位，释放部分热能之后返回管体内；在该头部有配合面，其形状和表面状态满足传导型热能汇集装置的要求，该配合面由专门的结合配件将其与热能接收侧的对应配合面精确配合、固定并加力压紧；配合面设计制造在所述头部的顶端或在其侧面，配合面带凸缘或不带凸缘，凸缘的作用主要有两方面：①便于与对应配合面的组装、紧固和加力压紧，②增大接触热传导面积；配合面是平面、曲面或棱边-凹槽组合，或主、辅配合构成的复合配合面，主、辅配合是指在主配合面的同时，利用结合配件在固定压紧双侧配合面的同时，将结合配件与热管或无机导热管头部和传热介质导管上的接触面也形成有良好接触传热性能的结合，以补充或者强化热传导能力；所述结合配件或单独制造，或与热管或无机导热管的头部，或者传热介质导管加工成一体；

所述的传导型承压、无泄漏、免维修的热能汇集装置通过紧密贴合的配合面之间的热传导将诸多单支热管或无机导热管收集的热能汇集至传热介质导管内壁，进而通过对流换热传给在其内部流动的传热介质；其中无开口，无接头存在，也无须密封垫、密封圈，排除了传热介质的泄漏问题；传热介质导管为金属管路，承压能力根据需要设计，满足其要求；紧密贴合的配合面是指在上述热管或无机导热管头部，其热能输出部位，和传热介质导管的侧面或底面，用导热性能良好材料，精确制造的对应配合面，在安装时用结合配件和紧固件将相应的配合面精确组装固定并加力压紧，使之相互密切配合，热能通过该配合面的传导至传热介质导管内壁；在满足上述配合面要求的前提下，传热介质导管的截面形状是圆形、椭圆形、半圆形、半椭圆形，多边形、或者由曲线、折线或曲线和折线共同围成的各种形状，在特定条件下，传热介质导管配合面的上下两侧带凸缘；配合面在传热介质导管底面，或在其前面，或在其后面；传热介质导管为单流道或为双流道，即将传热介质的往返流道制造成为一体；传热介质导管用单一材质制成，或者以两种或两种以上材质复合，或者一种基本材质加镀层或复合镀层，或者两种或两种以上材质复合又加镀层构成；传热介质导管以无接头整管延伸至室内便于操作的位置；传热介质导管的汇合、接口都在操作方便之处，按常规管线的要求运作；

太阳能集热元件和热能汇集装置在相应配合面精确组装固定并加力压紧之后，根据需要用感应加热钎焊，或者超声波焊，或者超声波浸润钎焊，对配合面进行焊接处理，在相应配合面之间形成局部相互融合，或者产生局部相互冶金结合；

上述结合配件用于将热管或无机导热管头部和传热介质导管两部分的相应配合面的精确组装、固定并加力压紧；结合配件还有一项功能：补充或者强化热管或无机导热管头部和传热介质导管两部分之间的热传导，结合配件采用导热性能好并满足强度要求的材料制造，其形状、表面状态满足与热管或无机导热管的热能输出部位和传热介质导管两方面都形成良好接触，宽度、厚度根据传热要求合理选择；

或者，在热管或无机导热管头部带凸缘的配合面与传热介质导管的相应配合面带凸缘的结构中，相应配合面直接贴合，通过相应凸缘用紧固件紧固并加力压紧，不用结合配件；

在所述热管或无机导热管头部的配合面同与之贴合的传热介质导管的相应配合面之间有增强热传导性能的物质，或者没有增强热传导性能的物质。