[实用新型]一种用于村镇供暖的太阳能空气集热屋面

说明书

技术领域

本实用新型涉及以空气作为热媒的太阳能光热利用技术领域，特别涉及一种兼具围护结构与供暖功能的村镇用的太阳能空气集热屋面。

背景技术

根据载热流体的不同，太阳能集热器可分为太阳能空气集热器和太阳能液态工质太阳能集热器。太阳能空气集热器主要应用于太阳能干燥，建筑供暖等领域。

我国北方的村镇地区，由于没有集中供暖，冬季取暖大多依靠散煤燃烧等方式，污染物排放量大，空气质量堪忧，并且随着城镇化进程的加快，也进一步加剧了我国能源供应的紧张形势。因此，在燃煤替代方面选择适宜的清洁取暖方式、适宜的可再生能源形式替代传统化石能源显得尤为迫切。

与太阳能液态工质太阳能集热器相比，太阳能空气集热器应用于建筑供暖领域，在防冻、承压、耐腐蚀等方面具有得天独厚的优势，更加简单、可靠，在以村镇建筑为代表的低密度低层建筑中具有较好的应用前景，适用性更好。

但是，在我国村镇地区，将太阳能空气集热器的相关产品安装于建筑屋面时遇到了种种问题。例如，在现有的建筑上增设太阳能产品时，通常会涉及到两次施工，即屋面安装和集热器安装；不仅增加了施工量，延长了施工周期，而且浪费材料，增加了施工和安装成本；并且太阳能集热器的施工和安装时，对屋面的防水、保温性能会造成破坏，遗留下漏水等隐患，对村镇居民的正常生活造成了困扰；建筑美观程度上大打折扣，安装在南向屋面的太阳能集热器产品显得过于突兀，影响了建筑单体与村落的整体风貌；太阳能集热器产品的规格与建筑模数不协调，导致设计工作量增加与建造不美观、不合理等问题。

与此同时，得益于国家政策的引领，加快发展建设工程的预制和装配技术，提高建筑工业化技术集成水平的装配式住宅成为了建筑发展的新趋势与新热潮。融合装配式住宅理念，太阳能集热器产品不再作为附属产品呈现在建筑体系中，倡导装配式的太阳能产品应用新理念应运而生，引领了太阳能与建筑一体化的新高度，对太阳能与建筑一体化的程度提出了新的要求。

近些年来，已有一些关于太阳能集热屋面的产品投入了实际生产和使用，为装配式太阳能理念的提出埋下了伏笔。但是，其技术尚不成熟，都存在一些共性问题。其中，现有技术提供了一种太阳能空气集热复合屋面，这种太阳能空气集热复合屋面来自一篇专利：《太阳能空气集热复合屋面装置》(申请号：200720067299.8；申请人：上海环科建筑科技有限公司)，现有技术还提出了一种太阳能空气集热屋面板，这种太阳能空气集热屋面板来自一篇专利：《太阳能空气集热屋面板》(申请号：02265428.3；申请人：上海环科建筑科技有限公司)；二者的结构相似，均是将太阳能集热的各部分构件与屋面进行有机的结合。但是，太阳能集热器复合屋面装置与屋面之间安装复杂，操作和使用也不够简化、便捷，“搭积木”式的模块化拼接仍未实现；在集热性能提升方面的研究尚不深入，缺少测试数据支撑；并且太阳能集热器间的连接方式较为单一，连接形式受到太阳能集热屋面自身结构的限制，不能根据使用需要，取得更佳的集热效果或者获得较高的送风温度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，为解决太阳能集热器产品与建筑房屋一体化程度不彻底、冬季供暖污染物排放影响环境空气质量等问题，本实用新型提供了一种用于村镇供暖的太阳能空气集热屋面。本实用新型将太阳能空气集热技术与建筑的屋面这一典型的围护结构结合，设计组成一体化的屋面构件，确保其既不会影响建筑本身的美观效果，又能够保证建筑的强度与稳定性等要求，而且满足建筑屋面本身应具有的防水、隔热和保温功能等需求，同时可作为建筑供暖的热源。所述太阳能空气集热构件区别于太阳能集热器或者屋面板，充分体现其装配式、部品化预制的特点。本实用新型融合装配式住宅理念，太阳能空气集热构件与屋面整体框架在工厂完成部品化预制后，在施工现场将构件通过可靠的连接方式进行模块化拼接与组装，有益于简化施工工艺、缩短建设周期、提升村镇住宅建造水平。另外，本实用新型中的太阳能空气集热屋面不仅具有屋面构件的基本功能，而且在满足结构合理、外形美观的前提下，最大限度的利用太阳能资源，吸收太阳辐射加热室内空气为村镇建筑供暖，从而有效改善室内热环境，充分展现了太阳能资源作为清洁能源的节能与环保优势。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于村镇供暖的太阳能空气集热屋面，其包括：若干太阳能空气集热构件和建筑屋面整体框架，两者紧密结合，可替代传统建筑屋面，具有防水、保温和集热功能。