本發明專利技術公開了一種用于蓄水屋面開放空間的太陽能集熱裝置，包括設有蓄水池的蓄水屋面，其特征在于：還包括太陽能蓋板、混凝土支承和鋼支架，鋼支架由緊固件固定在若干混凝土支承上，混凝土支承立于蓄水屋面上的蓄水池內，太陽能蓋板傾斜安置在鋼支架上并位于蓄水池的水面上方，且太陽能蓋板為多塊，分成若干組呈陣列狀布置于蓄水屋面上方的開放空間。太陽能蓋板架空水面一定高度，同時每組蓋板與水池邊緣及每組蓋板之間留有通風和散熱過道。本發明專利技術集隔熱、自然通風、空間有效利用以及太陽能轉變為熱能等多種功能相結合，構造簡單，為蓄水屋面和太陽能集熱裝置在夏熱冬冷地區的集成應用提供多重選擇。
A solar collector for open space of water storage roof
【技術實現步驟摘要】
一種用于蓄水屋面開放空間的太陽能集熱裝置
本專利技術涉及一種用于蓄水屋面開放空間的太陽能集熱裝置。
技術介紹
隨著綠色能源的開發，太陽能由于其可持續利用、永不枯竭的特點，越來越受到人們的關注，隨著相關技術的發展，太陽能也被應用到了很多領域，利用太陽能加熱也成為一種趨勢。與此同時，近年來興起的蓄水屋面技術不僅能收集利用屋頂雨水，還能實現屋面被動式冷卻，降低能耗，越來越受到人們的認可。研究表明，蓄水屋面能減少屋頂進入室內的2/3的熱負荷，節能效果樂觀。但是，在實際工作生活中，往往由于建筑物頂層房屋室內夏季過熱冬季過冷，降低了使用的舒適性和頂層房屋的經濟價值。因此，對屋面空間的優化改造，使之既能有效調節室內環境溫度，又能夠利用太陽能資源降低建筑能耗就顯得勢在必行。因此，研發一種既能有效地利用太陽能，能減少熱量損失、提高熱交換效率，并使太陽能集熱系統與蓄水屋面更為協調是業內亟待解決的技術問題。
技術實現思路
本專利技術目的是：提供一種集隔熱、自然通風、空間有效利用以及太陽能轉變為熱能等多種功能相結合的，適宜于在夏熱冬冷地區蓄水屋面開放空間使用的用于蓄水屋面開放空間的太陽能集熱裝置。本專利技術的技術方案是：一種用于蓄水屋面開放空間的太陽能集熱裝置，包括設有蓄水池的蓄水屋面，其特征在于：還包括太陽能蓋板、混凝土支承和鋼支架，鋼支架由緊固件固定在若干混凝土支承上，混凝土支承立于蓄水屋面上的蓄水池內，太陽能蓋板傾斜安置在鋼支架上并位于蓄水池的水面上方，且太陽能蓋板為多塊，分成若干組呈陣列狀布置于蓄水屋面上方的開放空間。需要指出，太陽能蓋板的傾斜是相對于水平面而言，而該水平面可以是地面，此外本專利技術中，蓄水屋面以及蓄水池內的水面也按慣常理解為水平面，以此作為太陽能蓋板傾斜的基準。進一步的，本專利技術中所述蓄水池內部采用平行的分隔墻等分成若干蓄水區，分隔墻上設有連通相鄰兩個蓄水區的過水孔，各組太陽能蓋板與各蓄水區一一對應設置。更進一步的，本專利技術中所述分隔墻的厚度為120mm，分隔墻的墻頂至少高出蓄水的水面200mm，相鄰分隔墻的間距不大于10m，所述過水孔為140×80mm的矩形孔，過水孔間的中距為750mm。進一步的，本專利技術中所述太陽能蓋板的形狀為矩形，單塊尺寸為2000×1000mm，厚度為80mm，每組太陽能蓋板規格為2×3塊。更進一步的，本專利技術中所述太陽能蓋板傾斜安置的傾斜角度為30°～45°，其最低處距離水面不小于200mm，每組太陽能蓋板的最外沿距離相應的蓄水區的圍邊的距離不小于900mm。進一步的，本專利技術中所述混凝土支承采用C20混凝土，斷面尺寸為120×120mm。進一步的，本專利技術中所述鋼支架為采用工字鋼焊接成的穩定的直角三角形支架，并采用螺栓固定于所述混凝土支承上，所述直角三角形支架的斜邊傾斜角度為30°～45°，所述鋼支架以兩個為一組，而各組太陽能蓋板與各組鋼支架一一對應搭配。進一步的，本專利技術中蓄水池四周設有水池外墻，水池外墻上橫向均勻間隔布置有溢水管，同時蓄水屋面上在水池外墻的外側設有位于溢水管下方的匯水槽，匯水槽內設有雨水口并連通水落管；同時蓄水池的水池外墻上在下部設有排水管，排水管上裝有閥門，且排水管的高度低于溢水管。進一步的，本專利技術中所述太陽能蓋板一側接供水系統，另一側接熱水貯水箱。本專利技術的優點是：1．本專利技術在日間作為隔熱板阻止夏日陽光輻射到水面，從而降低水溫、避免水溫升高水體蒸發，以便穩定隔熱，使房屋室內有效降溫。2．本專利技術在夜間由于太陽能蓋板架空水面一定高度，同時太陽能蓋板分組呈陣列排布，在每組蓋板與相應的蓄水區圍邊以及每組蓋板之間都形成有通風和散熱過道，利用自然通風加速夜間屋面蓄水層的散熱速率，促進水面降溫冷卻，避免夜間水溫高而向室內反向傳熱，使建筑頂層獲得穩定的舒適度，以減少空調能耗。3.本專利技術中架空的太陽能蓋板，利用太陽能轉換為熱能，將一側供入的常溫生活用水加熱，形成能夠蓄入熱水貯水箱供用戶使用的熱水，能夠充分利用可再生能源，最大可能降低建筑能耗。4.本專利技術有效的利用了蓄水屋面上方的開放空間，空間利用率高，易于安裝，成本低，適合推廣使用。附圖說明下面結合附圖及實施例對本專利技術作進一步描述：圖1為本專利技術的平面示意圖；圖2為本專利技術沿矩形的蓄水屋面短邊方向的剖視圖；圖3為本專利技術沿矩形的蓄水屋面長邊方向的剖視圖。其中：1、太陽能蓋板；2、混凝土支承；3、鋼支架；4、分隔墻；5、過水孔；6、水池外墻；7、溢水管；8、雨水口；9、水落管；10、排水管；11、閥門；12、匯水槽；A、蓄水屋面；B、蓄水池。具體實施方式實施例：下面結合圖1~圖3所示對本專利技術提供的一種用于蓄水屋面開放空間的太陽能集熱裝置的具體實施方式描述如下：如圖1所示，本專利技術具有矩形的蓄水屋面A，而蓄水屋面A為慣常設計，其具有矩形蓄水池B以蓄水，且為了便于分區檢修，以及避免產生過大的風浪，蓄水屋面A上的蓄水池B內部采用平行的分隔墻4等分成多個蓄水區，分隔墻4為120mm厚的C15混凝土制成，墻頂至少高出蓄水池B內的水面200mm，相鄰分隔墻4的間距不大于10m。并且分隔墻4上設有連通相鄰兩個蓄水區的140×80mm的矩形的過水孔5，過水孔5間的中距為750mm，過水孔5的設計促使各個蓄水區間的水能夠自由交換流動，達到蓄水區間水量的自動平衡，及夜間的流動降溫。再結合圖2、3所示，本專利技術的核心設計是設置在蓄水屋面A上方的由若干太陽能蓋板1、混凝土支承2和鋼支架3構成的集熱體系。其中鋼支架3由緊固件固定在若干混凝土支承2上，混凝土支承2立于蓄水屋面A上的蓄水池B內，太陽能蓋板1傾斜安置在鋼支架3上并位于蓄水池B的水面上方，且太陽能蓋板1為多塊，分成若干組呈陣列狀布置于蓄水屋面A上方的開放空間。本實施例中各組太陽能蓋板1與各蓄水區一一對應設置。根據蓄水池B的平面尺寸和太陽能蓋板1數量實際情況，布置混凝土支承2的數量，其材質為C20混凝土，斷面尺寸為120×120mm。鋼支架3為使用工字鋼焊接成的穩定的直角三角形支架，采用螺栓固定于多個混凝土支承2上，直角三角形支架的斜邊傾斜角度為30°～45°，所述鋼支架3以兩個為一組，而各組太陽能蓋板1與各組鋼支架3一一對應搭配。每組太陽能蓋板1中的多塊太陽能蓋板1就安置在直角三角形支架的斜邊上，故每塊太陽能蓋板1相對于水面（水平面）的傾斜角度也為30°～45°，這樣既利于太陽能蓋板1接收太陽光照、又不使太陽能蓋板1積灰。太陽能蓋板1采用單塊尺寸為2000×1000mm的矩形板，厚度為80mm，分若干組，本例中蓄水池B劃分為三個蓄水區，故對應三組太陽能蓋板1。三組太陽能蓋板1根據蓄水池B的尺寸呈陣列狀布置，每組的規格為2×3塊。對于每組太陽能蓋板1而言，其傾斜的最低處距離水面不小于200mm，而每組太陽能蓋板1的最外沿距離相應的蓄水區的圍邊的距離不小于900mm。這些太陽能蓋板1日間作為隔熱板阻止夏日陽光輻射本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于蓄水屋面開放空間的太陽能集熱裝置，包括設有蓄水池（B）的蓄水屋面（A），其特征在于：還包括太陽能蓋板（1）、混凝土支承（2）和鋼支架（3），鋼支架（3）由緊固件固定在若干混凝土支承（2）上，混凝土支承（2）立于蓄水屋面（A）上的蓄水池（B）內，太陽能蓋板（1）傾斜安置在鋼支架（3）上并位于蓄水池（B）的水面上方，且太陽能蓋板（1）為多塊，分成若干組呈陣列狀布置于蓄水屋面（A）上方的開放空間。/n
【技術特征摘要】
1.一種用于蓄水屋面開放空間的太陽能集熱裝置，包括設有蓄水池（B）的蓄水屋面（A），其特征在于：還包括太陽能蓋板（1）、混凝土支承（2）和鋼支架（3），鋼支架（3）由緊固件固定在若干混凝土支承（2）上，混凝土支承（2）立于蓄水屋面（A）上的蓄水池（B）內，太陽能蓋板（1）傾斜安置在鋼支架（3）上并位于蓄水池（B）的水面上方，且太陽能蓋板（1）為多塊，分成若干組呈陣列狀布置于蓄水屋面（A）上方的開放空間。
2.根據權利要求1所述的一種用于蓄水屋面開放空間的太陽能集熱裝置，其特征在于所述蓄水池（B）內部采用平行的分隔墻（4）等分成若干蓄水區，分隔墻（4）上設有連通相鄰兩個蓄水區的過水孔（5），各組太陽能蓋板（1）與各蓄水區一一對應設置。
3.根據權利要求2所述的一種用于蓄水屋面開放空間的太陽能集熱裝置，其特征在于所述分隔墻（4）的厚度為120mm，分隔墻（4）的墻頂至少高出蓄水的水面200mm，相鄰分隔墻（4）的間距不大于10m，所述過水孔（5）為140×80mm的矩形孔，過水孔（5）間的中距為750mm。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種用于蓄水屋面開放空間的太陽能集熱裝置，其特征在于所述太陽能蓋板（1）的形狀為矩形，單塊尺寸為2000×1000mm，厚度為80mm，每組太陽能蓋板（1）規格為2×3塊。
5.根據權利要求2所述的一種用于蓄水屋面開放空間的太陽能集熱裝置，...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張曉峰，馬建武，
申請(專利權)人：蘇州大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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