一种金属板Trombe幕墙制造技术

本实用新型专利技术涉及一种金属板Trombe幕墙，包括玻璃盖板、固定框及金属板，玻璃盖板和金属板相对设置于固定框中；光伏组件设置于玻璃盖板夹层中或金属板外表面；环形热管蒸发段设于金属板内表面；在设有蒸发段的金属板内表面上设有背板；百叶组由固定框固定；保温水槽设于固定框内，环形热管的冷凝段插入保温水槽中；光催化层设于玻璃盖板内表面、外表面，金属板外表面，或光伏组件外表面中的一个或多个位置；热催化层设于百叶组叶片内表面、外表面，背板内表面，金属板外表面及保温水槽槽体外表面中的一个或多个位置。本实用新型专利技术将光/热催化技术与金属板幕墙相结合，使金属板幕墙具有自清洁、空气净化、采暖、热水供应、光伏发电等功能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种金属板Trombe幕墙


[0001]本技术涉及太阳能光电/光热技术、建筑节能技术、新型建筑围护结构等领域，具体的，是一种金属板Trombe幕墙，方便安装与拆卸，可以实现全年各个季节对太阳能的分级利用、高效利用与多功能利用。

技术介绍

[0002]Trombe墙是一种被动式太阳能采暖结构，可以将太阳能转化为热能，并且因其上下通风结构可以实现室内供暖和通风，提高居住舒适度。但是Trombe墙的结构与材质较为固定，在现代建筑，尤其是高层建筑中的应用范围十分有限；虽然近年来对于Trombe墙的多功能开发有了较多研究成果，但是如何与现代建筑中广泛使用的金属板幕墙结合，以及如何实现太阳能的高效、分级、多功能利用，和全年各个季节充分利用太阳能还有很大研发潜力。
[0003]据统计，人们每天待在室内的时间高达80％，室内空气健康就显得格外重要。在新时代背景下，建筑行业向着更加绿色、环保、节能的方向发展也是大势所趋，而太阳能作为一种清洁能源，利用前景十分可观，将太阳能与空气净化技术相结合也是研究热点之一。其中为人们所熟悉的空气净化技术有光催化氧化与热催化氧化等。对于光催化氧化技术而言，目前普遍所采用的是TiO2光催化剂，能带间隙为3.2eV，在紫外线的照射下，激发价带上的电子跃迁到导带上，从而产生电子
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空穴对，与空气中的O2和水分子结合会产生强氧化性的活性物质，可以利用太阳光中的紫外光部分对以甲醛为主的室内污染气体进行分解，达到空气净化的目的；而热催化氧化技术即热催化剂在启动温度下依靠其表面的晶格氧对室内有机污染物进行氧化分解，从而实现空气净化。
[0004]中国专利(201811436994.6)提出了一种基于光催化氧化技术的多功能太阳能集热墙，将光催化技术与Trombe墙进行了结合，并在光伏电池板背面设置了相变蓄热材料，提高了光伏发电效率，具有采暖、通风、空气净化、发电以及蓄热等功能。但是此太阳能集热墙采用相变蓄热材料所收集得热量仅仅用于室内采暖与增强通风，而在无需供暖的季节，尤其是夏季，所收集的热量则只用于延长通风时间，促进空气流动，此时对于热能的利用方式较为单一，且排向室外的热空气会造成能源浪费，进而加重城市热岛效应。
[0005]中国专利(202111117985.2)提出了一种部分覆盖式光伏与热催化结合的Trombe墙，将热催化技术与Trombe墙进行了结合，在高透光玻璃盖板内嵌入若干光伏电池模块，并以高透光玻璃上端向室内倾斜的方式布置，采用蛇形水管收集太阳能传递到金属板上的热量，实现了采暖、通风、空气净化、发电以及热水供应等功能。但是该专利中蛇形水管的传热能力受到蛇形管内工质的流速、温差等条件的限制，且整根蛇形水管布置在吸热板上，任一一处出现故障，就会导致整个热水供应失效，系统运行的可靠性有待提升。
[0006]中国专利(201910316490.9)提出了一种挂墙式太阳能集热器，在金属板背部连接多个环形热管，利用环形热管高效的热传导性能，将金属板所吸收的热量传递给水箱，用以太阳能集热以及热水供应，具有较高的换热效率。但是此太阳能集热器功能单一，无法实现
对太阳能的多功能、分级利用。
[0007]因此，如何提供一种应用范围广泛，同时实现全年各个季节对太阳能高效、分级利用，且长期运行可靠性较高的太阳能吸收式幕墙成为本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0008]本技术针对上述现有技术的不足，提出了一种金属板Trombe幕墙。该金属板Trombe幕墙采用固定框式结构，较传统Trombe墙而言应用范围更广，方便安装与拆卸；将光/热催化技术与现代建筑中广泛应用的金属板幕墙相结合，并采用环形热管进行高效传热，使金属板幕墙具有玻璃盖板室外侧表面自清洁、室内空气净化、采暖、通风、热水供应、光伏发电等功能，可以实现全年各个季节对太阳能高效、分级利用，此外采用的环形热管其内部通过工质相变进行高效传热还具有长期运行可靠性好的优点，单一环形热管损坏不会影响整体功能的实现。
[0009]为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种金属板Trombe幕墙，包括：
[0010]玻璃盖板、固定框及金属板，玻璃盖板和金属板相对设置于固定框中；
[0011]光伏组件，光伏组件设置于玻璃盖板夹层中或金属板外表面；
[0012]环形热管，环形热管包括蒸发段、绝热段和冷凝段，其中，蒸发段设于金属板内表面；
[0013]其中，在设有蒸发段的金属板内表面上设有背板；
[0014]百叶组，百叶组由固定框固定，可以自由调整开启度；
[0015]保温水槽，保温水槽设于固定框内，环形热管的冷凝段插入保温水槽中；
[0016]光催化层，光催化层设于玻璃盖板内表面、外表面，金属板外表面，及光伏组件外表面中的一个或多个位置；
[0017]热催化层，热催化层设于百叶组叶片内表面、外表面，背板内表面，金属板外表面，及保温水槽槽体外表面中的一个或多个位置。
[0018]作为优选的技术方案，在设有蒸发段的金属板内表面与背板之间设有保温层，保温层为气凝胶保温板或橡塑海绵。
[0019]作为优选的技术方案，光催化层为纳米TiO2薄膜。由于纳米TiO2具有光致亲水性，在太阳光的照射下会在表面形成一层水膜，可实现完全浸润，在雨水的冲刷下或者重力的作用下可实现所述玻璃盖板外表面的自清洁功能。
[0020]作为优选的技术方案，热催化层包括活性炭和热催化剂；其中，热催化剂为Pt/MnOx
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CeO2或MnOx
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CeO2。其中，Pt/MnO
x
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CeO2热催化剂可以实现室温下对室内有机污染气体的降解。在热催化氧化启动温度下，热催化剂表面会形成具有强氧化性的晶格氧，可以对室内有机污染气体如甲醛等进行氧化分解；活性炭可以有效吸附空气中的气态污染物，如甲醛及有害恶臭物质，进而达到降低污染、净化空气的目的，附着在热催化剂表面，提高热催化氧化效率。
[0021]作为优选的技术方案，金属板外表面设有吸热涂层或选择性吸收涂层。
[0022]作为优选的技术方案，绝热段倾斜设置，以便于为保温水槽的设置预留空间。
[0023]作为优选的技术方案，蒸发段焊接或胶粘固定设于金属板内表面。
[0024]作为优选的技术方案，保温水槽包括进水口与出水口。
[0025]作为优选的技术方案，固定框为塑钢、铝合金、断桥铝或铝包木材质。
[0026]作为优选的技术方案，玻璃盖板为超白钢化玻璃或光伏玻璃。
[0027]本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：(1)采用框式结构，便于安装与拆卸，相对于传统Trombe墙而言，在当代新建建筑和改建建筑，尤其是高层建筑，应用更加广泛；(2)在玻璃盖板外表面设置有TiO2光催化层，利用TiO2的光致亲水性，可以保持金属板幕墙外表面洁净，减少维护成本，并提升建筑外表面洁净与美观度；(3)在玻璃盖板内、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属板Trombe幕墙，其特征在于，包括：玻璃盖板、固定框及金属板，所述玻璃盖板和金属板相对设置于所述固定框中；光伏组件，所述光伏组件设置于所述玻璃盖板夹层中或所述金属板外表面；环形热管，所述环形热管包括蒸发段、绝热段和冷凝段，其中，所述蒸发段设于所述金属板内表面；其中，在设有所述蒸发段的所述金属板内表面上设有背板；百叶组，所述百叶组由所述固定框固定，可以自由调整开启度；保温水槽，所述保温水槽设于所述固定框内，所述环形热管的冷凝段插入所述保温水槽中；光催化层，所述光催化层设于所述玻璃盖板内表面、外表面，所述金属板外表面，及所述光伏组件外表面中的一个或多个位置；热催化层，所述热催化层设于所述百叶组叶片内表面、外表面，所述背板内表面，所述金属板外表面，及所述保温水槽槽体外表面中的一个或多个位置。2.根据权利要求1所述的一种金属板Trombe幕墙，其特征在于，在设有所述蒸发段的所述金属板内表面与所述背板之间设有保温层，所述保温层为气凝胶保温板或橡塑海绵。3.根据权利要求1所述的一种金属板Trombe幕墙，其特征在于，所述光催化层为纳米TiO2薄膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：金先进，尚文涛，柳文洁，刘焕明，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：新型
国别省市：