本發(fā)明涉及一種墻體，尤其涉及一種利用太陽能和地?zé)崮芄┡凸├?、改善墻體熱工性能的墻體系統(tǒng)，屬于太陽能光熱和地?zé)崮芗夹g(shù)在建筑中的應(yīng)用裝置，用于太陽能利用領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
我國建筑能耗（包括建造能耗、建材生產(chǎn)過程能耗、生活能耗、采暖空調(diào)能耗等）已占社會總能耗的46.7%，其中采暖空調(diào)能耗占社會總能耗的20%左右。隨著人們生活水平提高，我國夏熱冬冷地區(qū)建筑對夏季空調(diào)和冬季采暖的要求也越來越高，該地區(qū)單位建筑面積的能耗將進(jìn)一步增大。太陽能建筑一體化技術(shù)是全球解決建筑能耗的主流趨勢，自20世紀(jì)90年代開始，發(fā)達(dá)國家相繼推出光伏建筑一體化計(jì)劃和項(xiàng)目，并頒布了相應(yīng)的激勵政策來促進(jìn)光伏發(fā)電技術(shù)的推廣和應(yīng)用。相比發(fā)達(dá)國家的太陽能建筑一體化技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展，我國的太陽能光伏建筑起步較晚。政府為了推動、扶持光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，出臺了一系列政策和措施，其中2014年國家能源局出臺《可再生能源供熱指導(dǎo)意見》，將太陽能供熱放在可再生能源供熱的第一位。香港地區(qū)數(shù)值模擬顯示，光伏建筑一體化的通風(fēng)冷卻模式在保證電力輸出的同時對由于墻體隔熱可減少空調(diào)負(fù)荷達(dá)20%以上、光熱建筑一體化與傳統(tǒng)熱水器相比可降低因生活熱水造成的建筑能耗和減少空調(diào)負(fù)荷50%以上。太陽能建筑一體化技術(shù)并不是太陽能與建筑的簡單相加，而是真正讓太陽能成為建筑用能的一部分?，F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)提倡綠色節(jié)能理念，就是以推動建筑節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、環(huán)保型建材企業(yè)的市場化運(yùn)用為建設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以超低能耗、低排放為目標(biāo)進(jìn)行建設(shè)設(shè)計(jì)。近年來，太陽能在我國建筑節(jié)能技術(shù)中的應(yīng)用獲得了快速發(fā)展，但是在實(shí)際工程應(yīng)用中仍然較少考慮太陽能利用技術(shù)與建筑的美觀與協(xié)調(diào)、建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)性能等因素的協(xié)調(diào)性，更少考慮太陽能高效利用與室內(nèi)熱濕舒適環(huán)境的協(xié)調(diào)性，這些是影響太陽能建筑技術(shù)進(jìn)一步快速、高效發(fā)展與應(yīng)用的重要瓶頸。因此，在現(xiàn)有太陽能利用技術(shù)的基礎(chǔ)上，綜合考慮技術(shù)、建筑、經(jīng)濟(jì)等多個方面因素的影響，設(shè)計(jì)太陽能與其它可再生能源相結(jié)合的建筑一體化墻體系統(tǒng)，既能高效利用太陽能的光熱率、又能減少夏季室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷和冬季室內(nèi)采暖負(fù)荷、同時又能提高室內(nèi)熱濕環(huán)境舒適性，是太陽能建筑一體化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用的一個重要方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于：克服當(dāng)前太陽能建筑一體化墻體技術(shù)的不足，提出一種太陽能地?zé)崮芫C合利用墻體系統(tǒng)，該墻體系統(tǒng)通過利用太陽能熱水和地?zé)崴鳛槔錈嵩?，可?shí)現(xiàn)建筑在不同季節(jié)所需要的保溫、隔熱、供暖、供冷以及供全年生活熱水的功能。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，所采取的技術(shù)方案是：太陽能地?zé)崮芫C合利用墻體系統(tǒng)，它包括太陽能集熱板、熱輻射板、太陽能熱水箱、閥門一、閥門二、閥門三、地?zé)崴M(jìn)水管、地?zé)崴鏊堋⒈馗魺釋?、建筑墻體、熱輻射反射層、氣流通道、玻璃幕墻、上通風(fēng)窗、下通風(fēng)窗、循環(huán)管一、循環(huán)管二、循環(huán)管三、循環(huán)管四、溫度傳感器、控制器，所述的熱輻射板安裝于建筑墻體內(nèi)表面，熱輻射板與建筑墻體之間安裝保溫隔熱層，建筑墻體外表面貼熱輻射反射層；所述的建筑墻體外側(cè)安裝玻璃幕墻，玻璃幕墻上部設(shè)置上通風(fēng)窗，玻璃幕墻下部設(shè)置下通風(fēng)窗，熱輻射反射層與玻璃幕墻之間為氣流通道；所述的氣流通道內(nèi)安裝太陽能集熱板，太陽能集熱板上方安裝太陽能熱水箱；所述的地?zé)崴M(jìn)水管與熱輻射板上部連接，熱輻射板上部與太陽能集熱板上部通過循環(huán)管四連接，太陽能集熱板上部與太陽能熱水箱通過循環(huán)管二連接，太陽能熱水箱與太陽能集熱板下部通過循環(huán)管一連接，循環(huán)管一上安裝閥門三，熱輻射板下部與太陽能集熱板下部通過循環(huán)管三連接，循環(huán)管三上設(shè)置閥門二，地?zé)崴鏊芘c熱輻射板下部連接；所述的溫度傳感器安裝于太陽能熱水箱內(nèi)，溫度傳感器通過導(dǎo)線與控制器連接，控制器控制閥門一和閥門二的開啟或關(guān)閉，控制器控制上通風(fēng)窗和下通風(fēng)窗的開啟或關(guān)閉。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：1)太陽能地?zé)崮芫C合利用墻體系統(tǒng)的玻璃幕墻上設(shè)置上通風(fēng)窗和下通風(fēng)窗，可通過啟閉上通風(fēng)窗和下通風(fēng)窗調(diào)節(jié)太陽能利用率，冬季需太陽能熱量較大，可關(guān)閉通風(fēng)窗以減少熱量損失，夏季太陽能只用來加熱生活熱水，開啟通風(fēng)窗將太陽能集熱板多余熱量通過自然通風(fēng)排至室外。2)建筑墻體外表面貼熱輻射反射層，可減少夏季太陽能集熱板的熱輻射傳入室內(nèi)，也可減少冬季室內(nèi)熱量輻射損失。3)建筑墻體內(nèi)表面安裝熱輻射板，實(shí)現(xiàn)輻射供冷或供暖，提高室內(nèi)熱舒適性，同時可利用低品位的冷熱源如太陽能熱水和地?zé)崴?，?shí)現(xiàn)系統(tǒng)供冷供熱的節(jié)能運(yùn)行。4)太陽能集熱板和熱輻射板組合應(yīng)用于建筑墻體系統(tǒng)，與傳統(tǒng)墻體相比較，改變了墻體的熱工性能，冬季需要采暖時，熱水在太陽能集熱板與熱輻射板間自然循環(huán)，能快速將太陽能傳入室內(nèi)，而夏季太陽能集熱板與熱輻射板內(nèi)水互不流通，較好地阻隔太陽能熱量和室外環(huán)境熱量傳入室內(nèi)。附圖說明圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖1中：1.太陽能集熱板，2.熱輻射板，3.太陽能熱水箱，4.閥門一，5.閥門二，6.閥門三，7.地?zé)崴M(jìn)水管，8.地?zé)崴鏊埽?.保溫隔熱層，10.建筑墻體，11.熱輻射反射層，12.氣流通道，13.玻璃幕墻，14.上通風(fēng)窗，15.下通風(fēng)窗，16.循環(huán)管一，17.循環(huán)管二，18.循環(huán)管三，19.循環(huán)管四，20.溫度傳感器，21.控制器。具體實(shí)施方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及效果，茲列舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下。如圖1所示：太陽能集熱板1,熱輻射板2，太陽能熱水箱3，閥門一4，閥門二5，閥門三6，地?zé)崴M(jìn)水管7，地?zé)崴鏊?，保溫隔熱層9，建筑墻體10，熱輻射反射層11，氣流通道12，玻璃幕墻13，上通風(fēng)窗14，下通風(fēng)窗15，循環(huán)管一16，循環(huán)管二17，循環(huán)管三18，循環(huán)管四19，溫度傳感器20，控制器21，所述的熱輻射板2安裝于建筑墻體10內(nèi)表面，熱輻射板2與建筑墻體10之間安裝保溫隔熱層9，建筑墻體10外表面貼熱輻射反射層11；所述的建筑墻體10外側(cè)安裝玻璃幕墻13，玻璃幕墻13上部設(shè)置上通風(fēng)窗14，玻璃幕墻13下部設(shè)置下通風(fēng)窗15，熱輻射反射層11與玻璃幕墻13之間為氣流通道12；所述的氣流通道12內(nèi)安裝太陽能集熱板1，太陽能集熱板1上方安裝太陽能熱水箱3；所述的地?zé)崴M(jìn)水管7與熱輻射板2上部連接，熱輻射板2上部與太陽能集熱板1上部通過循環(huán)管四19連接，太陽能集熱板1上部與太陽能熱水箱3通過循環(huán)管二17連接，太陽能熱水箱3與太陽能集熱板1下部通過循環(huán)管一16連接，循環(huán)管一16上安裝閥門三6，熱輻射板2下部與太陽能集熱板1下部通過循環(huán)管三18連接，循環(huán)管三18上設(shè)置閥門二5，地?zé)崴鏊?與熱輻射板2下部連接；所述的溫度傳感器20安裝于太陽能熱水箱3內(nèi)，溫度傳感器20通過導(dǎo)線與控制器21連接，控制器21控制閥門一4和閥門二5的開啟或關(guān)閉，控制器21控制上通風(fēng)窗14和下通風(fēng)窗15的開啟或關(guān)閉。本發(fā)明的太陽能地?zé)崮芫C合利用墻體系統(tǒng)的運(yùn)行可以分為太陽能制生活熱水工況、太陽能制生活熱水和供熱工況、太陽能制生活熱水和地?zé)崴峁r、太陽能制生活熱水和地?zé)崴├涔r，四種工況的選擇可以根據(jù)實(shí)時天氣情況和天氣預(yù)報來綜合確定，當(dāng)冬季太陽輻射充足時開啟太陽能制生活熱水和供熱工況、冬季太陽輻射不充足時開啟太陽能制生活熱水和地?zé)崴峁r、夏季開啟太陽能制生活熱水和地?zé)崴├涔r、過渡季節(jié)開啟太陽能制生活熱水工況，各工況運(yùn)行如下。太陽能制生活熱水工況的具體操作為：控制器21設(shè)定溫度傳感器的溫度上限和溫度下限，過渡季節(jié)只需太陽能制備生活熱水，控制器21控制閥門一4和閥門二5都關(guān)閉；太陽能集熱板1內(nèi)的熱水在自然循環(huán)壓力作用下經(jīng)循環(huán)管二17進(jìn)入太陽能熱水箱3，太陽能熱水箱3內(nèi)較低溫度水經(jīng)循環(huán)管一16進(jìn)入太陽能集熱板1下部；溫度傳感器20將太陽能熱水箱3內(nèi)熱水溫度信號傳遞給控制器21，當(dāng)太陽輻射較強(qiáng)，溫度傳感器20測得溫度超過設(shè)定的溫度上限時，控制器21控制上通風(fēng)窗14和下通風(fēng)窗15都開啟，太陽能集熱板1的熱量通過自然對流的空氣排至室外，當(dāng)太陽能熱水箱3內(nèi)熱水溫度降低至設(shè)定的溫度下限時，控制器21控制上通風(fēng)窗14和下通風(fēng)窗15都關(guān)閉，太陽能集熱板1的熱量用于加熱太陽能熱水箱3的熱水。太陽能制生活熱水和供熱工況的具體操作為：冬季太陽輻射充足，太陽能集熱板1的熱量能同時滿足制備生活熱水和室內(nèi)供熱時，控制器21控制上通風(fēng)窗14和下通風(fēng)窗15都關(guān)閉，控制器21控制閥門一4關(guān)閉和閥門二5開啟；太陽能集熱板1內(nèi)一部分熱水在自然循環(huán)壓力作用下經(jīng)循環(huán)管二17進(jìn)入太陽能熱水箱3，太陽能熱水箱3較低溫度水經(jīng)循環(huán)管一16進(jìn)入太陽能集熱板1下部，太陽能集熱板1內(nèi)另一部分熱水在自然循環(huán)壓力作用下經(jīng)循環(huán)管四19進(jìn)入熱輻射板2，在熱輻射板2內(nèi)釋放熱量后經(jīng)循環(huán)管三18進(jìn)入太陽能集熱板1下部。太陽能制生活熱水和地?zé)崴峁r的具體操作為：冬季太陽能集熱板1的熱量不能同時滿足制備生活熱水和室內(nèi)供熱時，控制器21控制上通風(fēng)窗14和下通風(fēng)窗15都關(guān)閉，控制器21控制閥門一4開啟和閥門二5關(guān)閉；太陽能集熱板1內(nèi)的熱水在自然循環(huán)壓力作用下經(jīng)循環(huán)管二17進(jìn)入太陽能熱水箱3，太陽能熱水箱3較低溫度水經(jīng)循環(huán)管一16進(jìn)入太陽能集熱板1下部；地?zé)崴?jīng)地?zé)崴M(jìn)水管7進(jìn)入熱輻射板2，在熱輻射板2內(nèi)散熱后經(jīng)地?zé)崴鏊?流出。太陽能制生活熱水和地?zé)崴├涔r的具體操作為：夏季室內(nèi)需空調(diào)冷負(fù)荷和生活熱水，控制器21控制閥門一4開啟和閥門二5關(guān)閉；太陽能集熱板1內(nèi)的熱水在自然循環(huán)壓力作用下經(jīng)循環(huán)管二17進(jìn)入太陽能熱水箱3，太陽能熱水箱3較低溫度水經(jīng)循環(huán)管一16進(jìn)入太陽能集熱板1下部；地?zé)崴?jīng)地?zé)崴M(jìn)水管7進(jìn)入熱輻射板2，在熱輻射板2內(nèi)吸收室內(nèi)熱量和室外由墻體傳入熱量后經(jīng)地?zé)崴鏊?流出；溫度傳感器20測得太陽能熱水箱3內(nèi)熱水溫度超過設(shè)定的溫度上限時，控制器21控制上通風(fēng)窗14和下通風(fēng)窗15都開啟，太陽能集熱板1的熱量通過自然對流的空氣排至室外，當(dāng)太陽能熱水箱3內(nèi)熱水溫度降低至設(shè)定的溫度下限時，控制器21控制上通風(fēng)窗14和下通風(fēng)窗15都關(guān)閉，太陽能集熱板1的熱量用于加熱太陽能熱水箱3的熱水。