專利名稱：太陽能光熱玻璃幕墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能利用和功能性建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
太陽能集熱器是太陽能光熱產(chǎn)品的核心部件，用來把太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能。現(xiàn)有 的各類太陽能集熱器都有一個共同的缺點，即無法與現(xiàn)代建筑物實現(xiàn)一體化。這一缺點已 經(jīng)成為進一步推廣使用太陽能光熱產(chǎn)品的障礙，特別是在消費能力巨大的城市市場更是如 此。另一方面，玻璃幕墻正在被越來越普遍地用作現(xiàn)代建筑的圍護材料。因為玻璃幕 墻往往將整個建筑物四面圍住，具有很大的透光面積，因此被視作能夠為建筑物提供充足 太陽能源的理想地點。最近已經(jīng)出現(xiàn)了將太陽能電池封裝在玻璃幕墻中的產(chǎn)品，被稱作太 陽能光伏玻璃幕墻。在陽光照射下，光伏幕墻能夠為建筑物提供電能。這無疑是太陽能利 用技術(shù)和功能性建筑材料技術(shù)的一大進步，但缺點是太陽能發(fā)電的成本過于昂貴，很難大 規(guī)模推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種超薄熱管太陽能集熱器及利用真空玻璃對其進行封裝 的方法。如此形成的太陽能光熱玻璃幕墻可以在作為建筑物圍護材料的同時，把采集到的 太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能向建筑物供暖或供熱水。其最顯著的特征是實現(xiàn)了太陽能集熱器與建 筑物的真正無縫一體化。為達成此目的，本發(fā)明首先提供了一種超薄熱管太陽能集熱器結(jié)構(gòu)，其特征是1) 厚度超??；2)形狀可以跟隨其封裝物的外形輪廓而改變；3)基于平面熱管工作原理，傳熱 效率高、啟動速度快；4)利用毛細管網(wǎng)絡(luò)輸送、分配和儲存液態(tài)熱管工質(zhì)；5)利用毛細孔洞 作為熱管工質(zhì)的顯微蒸發(fā)囊。為達成此目的，本發(fā)明還提供了一種利用真空玻璃對上述超薄熱管太陽能集熱器 進行封裝的方法，其特征是1)上述超薄熱管太陽能集熱器被封裝在兩塊分別鍍有吸熱涂 層和熱反射涂層的平面或曲面真空玻璃中間，具有優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換效率、極低的熱損耗系 數(shù)和多樣的平面或曲面輪廓；和2)直接在封裝真空玻璃的外側(cè)表面生成毛細管網(wǎng)絡(luò)，令太 陽能集熱器和玻璃幕墻成為渾然一體、天衣無縫的整體。為達成此目的，本發(fā)明還提供了一種能夠改變太陽能光熱玻璃幕墻透光度的方 法，使其能夠根據(jù)需要具備非透明、半透明或準透明的特性。為達成此目的，本發(fā)明還提供了一種輸出、輸送和儲存太陽能光熱玻璃幕墻所生 熱能的方法，其特征是超薄熱管太陽能集熱器內(nèi)的傳熱工質(zhì)與中間熱管內(nèi)及蓄能器內(nèi)的工 質(zhì)完全隔離，使太陽能光熱玻璃幕墻具備高度的使用安全性和可靠性。為達成此目的，本發(fā)明還提供了 一種用于制造太陽能光熱玻璃幕墻單元的一步式 工藝。
與傳統(tǒng)太陽能集熱器相比，本發(fā)明所提供的太陽能光熱玻璃幕墻實現(xiàn)了與現(xiàn)代建 筑的真正無縫一體化，同時它還具有光熱轉(zhuǎn)換效率高、啟動速度快、臨界工作溫度低、熱損 失小、使用安全和生產(chǎn)成本相對低廉等優(yōu)點。與傳統(tǒng)玻璃幕墻相比，本發(fā)明所提供的太陽能光熱玻璃幕墻在保持其傳統(tǒng)功能、 觀感和施工安裝方法基本不變的基礎(chǔ)上增加了太陽能采集功能。這是繼太陽能光伏玻璃幕 墻出現(xiàn)之后問世的又一新型功能性建筑材料。因為本發(fā)明所提供的太陽能光熱玻璃幕墻的 造價遠遠低于現(xiàn)有的太陽能光伏幕墻，其作為一種太陽能產(chǎn)品和功能性建筑材料的經(jīng)濟價 值和實用潛力更為深遠和巨大。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。圖1是太陽能光熱玻璃幕墻單元實施例之一的示意剖面圖。圖2是圖1所示背陽真空玻璃的內(nèi)層玻璃122的結(jié)構(gòu)細節(jié)。圖3是換熱管與圖1所示太陽能光熱玻璃幕墻連接方案之一的示意圖。圖4是換熱管與圖1所示太陽能光熱玻璃幕墻連接方案之二的示意圖。圖5是太陽能光熱玻璃幕墻單元實施例之二的示意剖面圖。圖6是利用普通換熱管串聯(lián)多塊太陽能光熱玻璃幕墻單元組成的太陽能集熱器 陣列。圖7是利用熱管換熱管串聯(lián)多塊太陽能光熱玻璃幕墻單元組成的太陽能集熱器 陣列。
具體實施例方式圖1是太陽能光熱玻璃幕墻單元實施例之一 100的示意剖面圖。它由向陽真空玻 璃110、背陽真空玻璃120和封裝在它們之間的超薄熱管太陽能集熱器130構(gòu)成。向陽真空玻璃110由外層玻璃111、內(nèi)層玻璃112、它們之間的真空層113及真空 層支撐物114構(gòu)成。其制造工藝與普通真空玻璃無異，即利用預(yù)先涂在其四周邊緣處的玻 璃釬焊 115將外層玻璃111和內(nèi)層玻璃112沿邊緣釬焊封死，形成一個由真空層支撐物 114支撐著的厚度為0. 1-0. 2毫米的真空層113，其間安置吸氣劑116。背陽真空玻璃120的結(jié)構(gòu)與向陽真空玻璃110相似，即由外層玻璃121、內(nèi)層玻璃 122、它們之間的真空層123及真空層支撐物124構(gòu)成。唯一的區(qū)別是其內(nèi)層玻璃122的上 部開有一個方洞，該方洞的下緣安裝有一導(dǎo)流梳137，其詳細結(jié)構(gòu)示于圖2。背陽真空玻璃 120的制造工藝與普通真空玻璃無異，即利用預(yù)先涂在其四周邊緣處及方洞周圍的玻璃釬 焊料125將外層玻璃121和內(nèi)層玻璃122沿邊緣釬焊封死，形成一個由真空層支撐物124 支撐著的厚度為0. 1-0. 2毫米的真空層123，其間安置吸氣劑126。同時，內(nèi)層玻璃122上 的方洞使外層玻璃121上的對應(yīng)位置表面外露形成工質(zhì)冷凝壁136。上述真空層113和真空層123內(nèi)的真空度要足夠高，一般要超過5 X 10_3Pa，以保 證向陽真空玻璃Iio和背陽真空玻璃120具有足夠低的傳熱系數(shù)，為超薄熱管太陽能集熱 器130提供足夠高的保溫效果。為提高超薄熱管太陽能集熱器130的光熱轉(zhuǎn)換效率，向陽真空玻璃110的外層玻璃111最好使用鍍有抗反射膜的高透過玻璃制造，其內(nèi)層玻璃112的表面則要鍍有具備高 光能吸收率和低紅外發(fā)射率的選擇性吸熱膜。背陽真空玻璃120的外層玻璃121的表面需 要鍍上紅外線反射膜，其內(nèi)層玻璃最好使用吸熱玻璃制造，以減低熱輻射損失。改變向陽真 空玻璃110的內(nèi)層玻璃112上吸熱薄膜的材質(zhì)、厚度和紋理圖案，可以調(diào)節(jié)太陽能光熱幕墻 100的透明度，從而可以根據(jù)需要生產(chǎn)出非透明、半透明和準透明的太陽能光熱玻璃幕墻。 需要指出的是透明度會影響超薄熱管太陽能集熱器130的光熱轉(zhuǎn)換效率，同樣條件下，透 明度越低，光熱轉(zhuǎn)換效率越高。借助于雙面涂有玻璃釬焊料的四邊玻璃墊片131和獨立玻璃墊片132，向陽真空 玻璃110與背陽真空玻璃120被釬焊成一個整體。其間的密閉空間形成超薄熱管太陽能集 熱器130的工質(zhì)蒸發(fā)室133和工質(zhì)冷凝室134。超薄熱管太陽能集熱器130的厚度由四邊 玻璃墊片131和獨立玻璃墊片132的厚度決定。工質(zhì)蒸發(fā)室133包含吸液芯板135，其是一個含有顯微毛細管網(wǎng)絡(luò)的薄片構(gòu)件，可 以利用合適的毛細多孔材料制成。在本實施例中它經(jīng)由直接燒結(jié)在工質(zhì)蒸發(fā)室133內(nèi)壁 (向陽真空玻璃110)上的玻璃微珠堆積體制成。具體制法如下1)將合適直徑的玻璃微 珠與粘結(jié)劑混合制成漿料；2)利用合適的印刷或噴涂技術(shù)(如模版印刷)在向陽真空玻璃 110朝向工質(zhì)蒸發(fā)室133 —側(cè)的表面上生成玻璃微珠漿料涂層；3)放入加熱爐，緩慢升溫到 玻璃微珠軟化和熔化溫度之間的某一溫度，令漿料中的粘結(jié)劑揮發(fā)、玻璃微珠之間及其與 玻璃基體之間的接觸點熔合，但玻璃微珠之間的大部分孔洞仍將被保留。這些相互貫通的 孔洞形成顯微毛細管網(wǎng)絡(luò)為吸儲、輸送和分配位于工質(zhì)蒸發(fā)室133內(nèi)的工質(zhì)液體提供毛細 驅(qū)動力，同時也起著工質(zhì)液體顯微蒸發(fā)囊的作用。為進一步提高集熱器的光熱轉(zhuǎn)換效率，上 述玻璃微珠也可以采用對光能吸收率較高的黑色玻璃來制造。為提高準透明太陽能光熱幕 墻的透明度，吸液芯板135可以制成與向陽真空玻璃110的內(nèi)層玻璃112內(nèi)側(cè)表面上的吸 熱薄膜一樣的紋理圖案。工質(zhì)冷凝室134由背陽真空玻璃120的內(nèi)層玻璃122上的方洞(見圖2)形成，而 其外層玻璃121上因為該方洞而暴露出來的部分表面形成冷凝壁136。因為失去了真空層 123的保溫作用，冷凝壁136是超薄熱管太陽能集熱器130中的溫度最低處。位于工質(zhì)蒸發(fā)室133和工質(zhì)冷凝室134之間的是工質(zhì)導(dǎo)流梳137，其被直接釬焊 在背陽真空玻璃120的內(nèi)層玻璃122上的方洞的下緣處(見圖2)。其梳齒上的導(dǎo)流溝138 可以將凝結(jié)在冷凝壁136上的液態(tài)工質(zhì)導(dǎo)流到吸液芯板135上。其梳齒間隙139則為在工 質(zhì)蒸發(fā)室133中產(chǎn)生的氣態(tài)工質(zhì)提供了流向工質(zhì)冷凝室134的通道。在向陽真空玻璃110和背陽真空玻璃120封裝起來的超薄熱管太陽能集熱器130 中要充填適量的液態(tài)工質(zhì)，同時要排除掉其內(nèi)的低氣-液相變溫度氣體(主要指空氣)。通 過預(yù)先釬焊在背陽真空玻璃120的外層玻璃121上的抽氣口 127，液態(tài)工質(zhì)可以被充填到超 薄熱管太陽能集熱器130中。通過抽氣口 127，低氣-液相變溫度氣體可以直接被真空泵抽 取出來，也可以利用加熱生成的工質(zhì)蒸汽把其排除掉。充填液態(tài)工質(zhì)并排除低氣_液相變 溫度氣體后，抽氣口 127既被封死。超薄熱管太陽能集熱器130的工作原理如下太陽光線穿過向陽真空玻璃110的 外層玻璃111 (系抗反射高透過玻璃)后被其內(nèi)層玻璃112上的吸熱薄膜吸收轉(zhuǎn)化為熱能， 熱能傳導(dǎo)到吸液芯板135后被儲存在其毛細孔洞中的液態(tài)工質(zhì)吸收轉(zhuǎn)化為相變潛熱，同時液態(tài)工質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)工質(zhì)。氣態(tài)工質(zhì)沿工質(zhì)蒸發(fā)室133經(jīng)工質(zhì)導(dǎo)流梳137上的梳齒間隙 139進入工質(zhì)冷凝室134，在冷凝壁136上轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)工質(zhì)，同時釋放出相變潛熱并產(chǎn)生真 空效應(yīng)吸引工質(zhì)蒸發(fā)室133內(nèi)的氣態(tài)工質(zhì)源源不斷地流入工質(zhì)冷凝室134。與此同時，在冷 凝壁136上生成的液態(tài)工質(zhì)在重力的作用下沿導(dǎo)流梳137梳齒上的導(dǎo)流溝138流回到吸液 芯板135并隨后在毛細力的驅(qū)動下沿毛細管網(wǎng)絡(luò)被分散到整個吸液芯板135上。如此周而 復(fù)始，太陽能被源源不斷地轉(zhuǎn)換為熱能并被傳輸?shù)嚼淠?36處。在那里，熱能通過換熱管 140 (見圖3或圖4)被傳送到一蓄能器中(未示出)。需要指出的是，在超薄熱管太陽能集熱器130內(nèi)，熱能只能單向傳遞，即只能從吸 液芯板135向冷凝壁136 (和換熱管140)傳遞。入夜以后，當(dāng)吸液芯板135的溫度低于冷 凝板136 (和換熱管140)的溫度時，它們之間的熱傳遞就會自動中止。這一熱二極管特征 可以有效地降低蓄能器在夜間的熱損失。換熱管140是一根具有良好導(dǎo)熱性能的金屬管，其截面最好是矩形，被導(dǎo)熱膠141 粘接在冷凝壁136的外側(cè)表面上(見圖3)。為保證粘接的牢固和持久，可以使用螺栓把換 熱管140進一步固定在它的位置上。利用螺栓固定換熱管140的方案可以有許多種，圖3示 出的是方案之一。此方案要求在制造太陽能光熱玻璃幕墻100的過程中事先在向陽真空玻 璃110和背陽真空玻璃120上的適當(dāng)位置鉆孔并在孔內(nèi)插入一根適當(dāng)直徑的玻璃管142。使 用玻璃釬焊料把該玻璃管142的外壁與其穿過的各層玻璃一一釬焊起來。如此，向陽真空 玻璃110的真空層113和超薄熱管太陽能集熱器130的工質(zhì)冷凝室134與大氣的連接即被 完全阻斷。此方案也要求在換熱管140的適當(dāng)位置鉆孔、插入一根適當(dāng)直徑的金屬管143， 再把該金屬管的外壁與其穿過的換熱管140的外壁焊接起來。如此，換熱管140內(nèi)部與大 氣的連接即被完全阻斷。把固定螺栓144穿過玻璃管142和金屬管143后用螺母擰緊，換 熱管140就被固定在冷凝壁136的外側(cè)表面上了。此方案的缺點是在太陽能光熱幕墻100 的正面可以觀察到固定螺栓144的端頭。但如果采用適當(dāng)?shù)脑O(shè)計和制造材料，該端頭可以 被視為幕墻上的裝飾物。圖4示出的是利用螺栓固定換熱管140的方案之二。此方案要求在制造太陽能光 熱玻璃幕墻100的過程中事先在冷凝壁136上的適當(dāng)位置鉆孔、插入一固定螺栓146、借助 玻璃釬焊料把其與冷凝壁136釬焊起來。此方案對換熱管140的要求與上述方案一樣。把 固定螺栓146穿過金屬管143后用螺母擰緊，換熱管140就被固定在冷凝壁136的外側(cè)表 面上了。此方案的優(yōu)點是在太陽能光熱幕墻100的正面看不到固定螺栓146。為減小熱損失，需要使用保溫材料145把熱交換管140包裹起來(見圖3和圖4)。圖5給出太陽能光熱玻璃幕墻實施例之二 101的示意剖面圖。其與圖1所示的實 施例之一 100的不同之處是該實施例中的向陽真空玻璃110的內(nèi)層玻璃112上也開有一與 背陽真空玻璃120的內(nèi)層玻璃122上同樣的方洞，這兩個方洞共同形成工質(zhì)冷凝室134。而 向陽真空玻璃110和背陽真空玻璃120的外層玻璃上暴露在工質(zhì)冷凝室134中的部分表面 即分別形成前冷凝壁136a和后冷凝壁136b。與實施例之一相同，工質(zhì)導(dǎo)流梳137被安裝在 背陽真空玻璃120的內(nèi)層玻璃122上的方洞的下緣處。因為實施例之二中給出的太陽能光熱玻璃幕墻101包含前后兩個冷凝壁，所以適 合使用U形換熱管150進行熱量輸出。使用U形換熱管的優(yōu)點是其可以通過自動夾緊光熱 幕墻實現(xiàn)固定，從而令使用螺栓對換熱管進行固定變得沒有必要了。但在換熱管的U形槽內(nèi)與幕墻之間使用導(dǎo)熱膠141還是必需的，以避免形成高熱阻氣隙。U型換熱管150及其保 溫層151可以被鑲嵌在幕墻玻璃的“窗框”結(jié)構(gòu)中，因此實施例之二中給出的太陽能光熱玻 璃幕墻101適用于明框玻璃幕墻設(shè)計。需要指出的是超薄熱管太陽能集熱器130的形狀可以跟隨其封裝物(即向陽真空 玻璃110和背陽真空玻璃120)的輪廓外形任意改變而不失去其太陽能集熱功能。因此，本 發(fā)明所提供的太陽能光熱玻璃幕墻，包括上述實施例之一和實施例之二，也可以具有任意 曲面形狀(稱作曲面光熱玻璃幕墻)而不僅僅局限于上述的平板結(jié)構(gòu)。曲面光熱玻璃幕墻 可以被用作具弧形輪廓的建筑物的圍護材料。使用換熱管140或U形換熱管150可以把多塊太陽能光熱玻璃幕墻單元100/101 串聯(lián)起來，組成一個共用一只蓄能器(如熱水箱)的太陽能集熱器陣列。換熱管140和U 形換熱管150可以是內(nèi)部流動著強制循環(huán)水的普通換熱管。如圖6所示，熱水箱146內(nèi)的 水在水泵147的驅(qū)動下在連接多塊太陽能光熱玻璃幕墻單元的換熱管140/150內(nèi)循環(huán)流 動。太陽能光熱幕墻產(chǎn)生的熱量通過其冷凝壁和換熱管壁傳導(dǎo)給流經(jīng)的循環(huán)水，令其不斷 升溫。在循環(huán)水流回?zé)崴?46的同時也帶回了沿途匯集的熱量，令水箱水溫升高。換熱管140和U形換熱管150也可以是一根水平放置的、依靠其內(nèi)部工質(zhì)所發(fā)生 的液_氣相變過程來輸送熱量的熱管。如圖7所示，太陽能光熱玻璃幕墻單元100/101產(chǎn) 生的熱量通過其冷凝壁和換熱管壁傳導(dǎo)給換熱管140/150內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)，令其蒸發(fā)。氣態(tài) 工質(zhì)沿換熱管流向位于熱水箱146內(nèi)的冷凝管148。在那里，氣態(tài)工質(zhì)冷凝為液態(tài)工質(zhì)，并 放出所攜帶的相變潛熱。該熱量通過冷凝管148的管壁和翅片傳遞給水箱內(nèi)的水，令其升 溫。與此同時，冷凝管148內(nèi)發(fā)生的氣-液轉(zhuǎn)變形成局部真空現(xiàn)象吸引換熱管140/150內(nèi) 的氣態(tài)工質(zhì)持續(xù)流向冷凝管148。在冷凝管148內(nèi)生成的液態(tài)工質(zhì)必須及時回流到換熱管 140/150中?；亓骺梢栽谥亓Φ膸椭伦詣油瓿?，但最好能同時輔助以毛細驅(qū)動力。為此 目的，可以使用帶有吸液芯的金屬管來制造換熱管。與普通換熱管相比，熱管換熱管的優(yōu)點 是其與水箱之間沒有液體交換，提高了使用安全性。但缺點是安裝要求高，要保證換熱管平 直，不能出現(xiàn)末端抬高現(xiàn)象。本發(fā)明所描述的太陽能光熱玻璃幕墻單元的諸多制造工序可以被整合到一個一 步式工藝中完成，其步驟為1)將在預(yù)設(shè)部位涂有玻璃釬焊料的向陽真空玻璃的外層玻璃 111、真空層支撐物114、向陽真空玻璃的內(nèi)層玻璃112、四邊玻璃墊片131和獨立玻璃墊片 132、背陽真空玻璃的內(nèi)層玻璃122、真空層支撐物124，和背陽真空玻璃的外層玻璃121依 次放在一處于抬起狀態(tài)的工件支架上，該支架使各玻璃板之間保持一適當(dāng)間隙；2)將抽氣 口 127插入背陽真空玻璃的外層玻璃122上的預(yù)留孔內(nèi)，周圍涂玻璃釬焊料；3)將工件支 架放入真空加熱爐，抽真空，待爐內(nèi)真空度到達預(yù)設(shè)值后，將工件支架轉(zhuǎn)換為放下狀態(tài)，令 各玻璃板自然疊壓在一起，然后開始加熱；4)當(dāng)爐溫到達玻璃釬焊料的熔化溫度并保溫適 當(dāng)時間后，把溫度降到室溫，然后出爐。在施行該一步式工藝之前，要完成如下準備工作1) 按要求完成向陽真空玻璃的外層玻璃111和內(nèi)層玻璃112及背陽真空玻璃的外層玻璃121 的鍍膜程序，2)把玻璃微珠漿料印刷或噴涂在向陽真空玻璃的內(nèi)層玻璃112的外側(cè)表面上 的預(yù)設(shè)位置上，3)把工質(zhì)導(dǎo)流梳137釬焊在背陽真空玻璃的內(nèi)層玻璃122的預(yù)設(shè)位置上。 同時需要注意的是該工序中所采用的玻璃釬焊料的熔點要高于組成吸液芯板135的玻璃 微珠的軟化溫度，但要低于其熔化溫度，同時也要低于工質(zhì)導(dǎo)流梳137所用的玻璃釬焊料的熔化溫度。為提高使用安全性，本發(fā)明所描述的太陽能光熱玻璃幕墻可以采用鋼化玻璃、半 鋼化玻璃或高硼玻璃來制造。如采用鋼化玻璃或半鋼化玻璃，需要使用低溫玻璃釬焊料，以 免因為釬焊溫度過高令鋼化玻璃和半鋼化玻璃產(chǎn)生應(yīng)力松弛而喪失鋼化效果。需要強調(diào)的是，上面給出的具體實施例僅為方便闡述本發(fā)明之工作原理。實施者 可以應(yīng)用本發(fā)明之工作原理對上述具體實施例進行多種多樣的修改和細節(jié)完善。但所有如 此產(chǎn)生的實施例變種都屬于本發(fā)明之工作原理的具體體現(xiàn)，因此亦被包含在本發(fā)明之權(quán)利 要求書中所要求的權(quán)利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種太陽能光熱玻璃幕墻，由兩塊平面或曲面真空玻璃，即向陽真空玻璃110和背陽真空玻璃120，及封裝在它們夾層中間的超薄熱管太陽能集熱器130構(gòu)成，其特征是a.上述超薄熱管太陽能集熱器130由位于其下部的工質(zhì)蒸發(fā)室133、位于其上部的工質(zhì)冷凝室134，及位于該蒸發(fā)室和冷凝室之間的工質(zhì)導(dǎo)流梳137構(gòu)成；b.上述工質(zhì)蒸發(fā)室133由向陽真空玻璃110和背陽真空玻璃120之間的夾層空間形成，在該空間內(nèi)的向陽真空玻璃壁上安置有吸液芯板135，其是一個含有顯微毛細管網(wǎng)絡(luò)的薄片構(gòu)件，可以利用合適的毛細多孔材料制成，其作用是吸儲工質(zhì)、提供輸送和分配工質(zhì)所需的毛細驅(qū)動力、及作為工質(zhì)的顯微蒸發(fā)囊；c.上述工質(zhì)冷凝室134由背陽真空玻璃120的內(nèi)層玻璃上的方洞形成，而其外層玻璃上因為該方洞而暴露出來的部分表面形成工質(zhì)冷凝室134內(nèi)的冷凝壁；d.上述工質(zhì)導(dǎo)流梳137被安放在背陽真空玻璃120的內(nèi)層玻璃上的方洞的下緣處，其梳齒間隙為工質(zhì)蒸發(fā)室內(nèi)產(chǎn)生的工質(zhì)蒸汽流向工質(zhì)冷凝室提供了通道，其梳齒上的導(dǎo)流溝幫助在冷凝壁上形成的液態(tài)工質(zhì)回流到吸液芯板上。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱玻璃幕墻，其特征是所述吸液芯板135系由 直接燒結(jié)在所述工質(zhì)蒸發(fā)室內(nèi)壁(向陽真空玻璃壁)上的玻璃微珠堆積體制成。具體制法 如下a.將合適直徑的玻璃微珠與粘結(jié)劑調(diào)成漿料；b.將上述漿料印刷或噴涂在向陽真空玻璃朝向蒸發(fā)室一側(cè)的壁上；c.放入加熱爐，緩慢升溫到玻璃微珠軟化和熔化溫度之間的某一溫度，令漿料中的粘 結(jié)劑揮發(fā)、玻璃微珠之間及其與玻璃基體之間的接觸點被熔合，但玻璃微珠之間的大部分 孔洞仍被保留。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱玻璃幕墻，其特征是所述工質(zhì)冷凝室134由 向陽真空玻璃Iio及背陽真空玻璃120的內(nèi)層玻璃上的方洞形成，而它們的外層玻璃上因 為該方洞而暴露出來的部分表面分別形成上述工質(zhì)冷凝室的前冷凝壁和后冷凝壁。
4.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱玻璃幕墻，其特征是所述向陽真空玻璃110 的外層玻璃采用鍍有抗反射膜的高透過玻璃制造。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱玻璃幕墻，其特征是所述向陽真空玻璃110 的內(nèi)層玻璃表面鍍有具備高光能吸收率和低紅外發(fā)射率的選擇性吸熱膜。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱玻璃幕墻，其特征是所述背陽真空玻璃120 的內(nèi)層玻璃采用吸熱玻璃制造。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱玻璃幕墻，其特征是所述背陽真空玻璃120 的外層玻璃表面鍍有紅外線反射膜。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱玻璃幕墻，其特征是所述向陽真空玻璃110 的內(nèi)層玻璃表面鍍有具備高光能吸收率和低紅外發(fā)射率的選擇性半透明吸熱膜，其透明度 可以通過改變該吸熱膜的材質(zhì)、厚度和紋理圖案來設(shè)定。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱玻璃幕墻，其特征是所述吸液芯板具有與其 玻璃基板(即向陽真空玻璃110的內(nèi)層玻璃)對面一側(cè)吸熱鍍膜相同的紋理圖案。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光熱玻璃幕墻，其特征是形成所述吸液芯板的 玻璃微珠的材質(zhì)為黑色玻璃。
11.一種輸出、輸送和儲存太陽能光熱玻璃幕墻所生熱能的方法，其特征是太陽能光熱 玻璃幕墻單元所生熱能通過其冷凝壁傳導(dǎo)給換熱管，該換熱管通過串聯(lián)的方式連接多塊太 陽能光熱玻璃幕墻單元，匯集的熱能通過換熱管被輸送到蓄能器。
12.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的輸出、輸送和儲存太陽能光熱玻璃幕墻所生熱能的方 法，其特征是所述換熱管為矩形截面，被導(dǎo)熱膠粘接在太陽能光熱玻璃幕墻的冷凝壁的外 側(cè)表面并以若干螺栓固定；換熱管外表面包裹有保溫層。
13.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的輸出、輸送和儲存太陽能光熱玻璃幕墻所生熱能的方 法，其特征是所述換熱管為U形截面，被導(dǎo)熱膠粘接在太陽能光熱玻璃幕墻的冷凝壁的外 側(cè)，并依靠自身彈性夾緊力固定；換熱管外表面包裹有保溫層；換熱管及其保溫層可以被 鑲嵌在幕墻單元的“窗框”內(nèi)。
14.一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的輸出、輸送和儲存太陽能光熱玻璃幕墻所生熱能的方 法，其特征是所述換熱管為內(nèi)部流動著強制循環(huán)水的普通換熱管或利用內(nèi)部工質(zhì)所發(fā)生的 液_氣相變過程來輸送熱量的熱管換熱管。
15.一種用于制造太陽能光熱玻璃幕墻單元的一步式工藝，其步驟為a.將在預(yù)設(shè)部位涂有玻璃釬焊料的向陽真空玻璃的外層玻璃111、真空層支撐物114、 向陽真空玻璃的內(nèi)層玻璃112、四邊玻璃墊片131和獨立玻璃墊片132、背陽真空玻璃的內(nèi) 層玻璃122、真空層支撐物124，和背陽真空玻璃的外層玻璃121依次放在處于抬起狀態(tài)的 工件支架上，該支架使各玻璃板之間保持一適當(dāng)間隙；b.將抽氣口127插入背陽真空玻璃的外層玻璃上的預(yù)留孔內(nèi)，周圍涂玻璃釬焊料；c.將工件支架放入真空加熱爐，抽真空。待爐內(nèi)真空度到達預(yù)設(shè)值后，將工件支架轉(zhuǎn)換 為放下狀態(tài)，令各玻璃板自然疊壓在一起，然后開始加熱；d.當(dāng)爐溫到達玻璃釬焊料的熔化溫度并保溫適當(dāng)時間后，把溫度降到室溫，然后出爐。
16.一種根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于制造太陽能光熱玻璃幕墻單元的一步式工藝，其 特征是所述向陽真空玻璃的外層玻璃111和內(nèi)層玻璃112及背陽真空玻璃的外層玻璃121 要預(yù)先按要求完成鍍膜程序。
17.一種根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于制造太陽能光熱玻璃幕墻單元的一步式工藝，其 特征是要事先把玻璃微珠漿料印刷或噴涂在所述向陽真空玻璃的內(nèi)層玻璃112的外側(cè)表 面的預(yù)設(shè)位置上。
18.一種根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于制造太陽能光熱玻璃幕墻單元的一步式工藝，其 特征是要事先把工質(zhì)導(dǎo)流梳137釬焊在所述背陽真空玻璃的內(nèi)層玻璃122的預(yù)設(shè)位置上。
19.一種根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于制造太陽能光熱玻璃幕墻單元的一步式工藝，其 特征是所述玻璃釬焊料的熔點要高于組成吸液芯板的玻璃微珠的軟化溫度，但要低于其熔 化溫度，同時也要低于用于工質(zhì)導(dǎo)流梳的玻璃釬焊料的熔化溫度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超薄熱管太陽能集熱器及利用真空玻璃對其進行封裝的方法。如此形成的太陽能光熱幕墻可以在作為建筑物圍護材料的同時，把采集到的太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能供建筑物使用。與傳統(tǒng)太陽能集熱器相比，本發(fā)明所提供的太陽能光熱玻璃幕墻實現(xiàn)了與現(xiàn)代建筑的真正無縫一體化，同時具有光熱轉(zhuǎn)換效率高、啟動速度快、臨界工作溫度低、熱損失小、使用安全和生產(chǎn)成本相對低廉等優(yōu)點，是一種新型太陽能光熱產(chǎn)品。與傳統(tǒng)玻璃幕墻相比，本發(fā)明所提供的太陽能光熱玻璃幕墻在保持其傳統(tǒng)功能、觀感和施工安裝方法基本不變的基礎(chǔ)上增加了太陽能采集功能，是一種新型功能性建筑材料。
文檔編號E04B2/88GK101922189SQ200910148308
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月15日
發(fā)明者劉偉杰 申請人:劉偉杰