[发明专利]一种建筑屋面储能结构体系

说明书

技术领域

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

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。

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。

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

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。

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。

一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； 补水单元包括水泵、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、潜水泵、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；