專利名稱：太陽(yáng)能光電-熱集成系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及節(jié)能環(huán)保建筑領(lǐng)域，特別涉及一種全被動(dòng)式太陽(yáng)能光電-熱集成系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在目前傳統(tǒng)能源消耗引起的環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重的情況下，追求環(huán)保與節(jié)能已逐漸成為全世界各國(guó)的目標(biāo)，綠色環(huán)保建筑即為其中一項(xiàng)重要的領(lǐng)域。目前出現(xiàn)了一種技術(shù)應(yīng)用，即利用太陽(yáng)能的自然熱福射以及玻璃的溫室效應(yīng)(greenhouse effect :太陽(yáng)熱輻射可以穿透玻璃但室溫?zé)彷椛錈o(wú)法逃逸出來(lái))，在一個(gè)玻璃墻體夾層中集中加熱周圍環(huán)境低溫空氣，由溫差引起的向上熱浮力自然引導(dǎo)加熱后的空氣流入室內(nèi)，從而進(jìn)行室內(nèi)加 熱。如圖I所示的這種玻璃墻體的結(jié)構(gòu)示意圖，所述加熱墻體包括墻體內(nèi)側(cè)上部的熱空氣出口 10，其可以與室內(nèi)相通或作為空調(diào)或熱水系統(tǒng)的預(yù)熱系統(tǒng)；內(nèi)側(cè)吸熱表面18，其可為建筑墻體或高反射玻璃；外墻高透玻璃16，設(shè)置于外墻下部的室外空氣入口 14 ；另外，還可包括墻體內(nèi)側(cè)下部設(shè)置的室內(nèi)空氣入口 12。這種玻璃加熱墻體，僅是將太陽(yáng)能和熱能進(jìn)行轉(zhuǎn)化，另外目前越來(lái)越多的建筑采用光伏組件作為建筑幕墻進(jìn)行產(chǎn)生電能供樓宇使用，這些使用都是單純的太陽(yáng)能光熱或光電利用，不能在同樣的建筑面積上最大限度的利用太陽(yáng)能這種無(wú)污染的綠色新能源。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種太陽(yáng)能光電-熱集成系統(tǒng)，其利用太陽(yáng)能光電板作為建筑物的外墻，對(duì)太陽(yáng)能經(jīng)太陽(yáng)能光電板吸收后的余熱(約85-95%)進(jìn)行二次利用來(lái)加熱空氣；加熱后的空氣可以用于建筑室內(nèi)直接或間接取暖，或連接氣水熱交換器來(lái)產(chǎn)生生活所需的熱水。由于玻璃的溫室效應(yīng)，穿透外層太陽(yáng)能光電板的大量太陽(yáng)能余熱在一個(gè)特別設(shè)計(jì)的玻璃墻體夾層中可以集中加熱周圍環(huán)境低溫空氣，由溫差引起的向上熱浮力自然引導(dǎo)加熱后的空氣流入室內(nèi)，無(wú)需任何機(jī)械和熱力系統(tǒng)就可以對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行天然取暖或提供生活熱水。為達(dá)到本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型的太陽(yáng)能光電-熱集成系統(tǒng)，其應(yīng)用于建筑物的外墻面或建筑頂面，所述建筑物外墻面為太陽(yáng)能光電板，后面有可讓空氣流通的空腔，所述太陽(yáng)能光電-熱集成系統(tǒng)包括設(shè)置于墻體內(nèi)側(cè)上部的熱空氣出口，其可以與室內(nèi)相通或與空調(diào)或熱水系統(tǒng)連接；內(nèi)側(cè)吸熱表面，其可以為建筑墻體或高反射玻璃；外墻作為幕墻的太陽(yáng)能光電板，其下半部設(shè)置有多個(gè)分布式小進(jìn)風(fēng)口 ；另外，還包括墻體頂部以及底部，頂部可以為高透玻璃；底部為吸熱表面。另優(yōu)選的，還可包括墻體內(nèi)側(cè)下部設(shè)置的室內(nèi)空氣入口。其中，所述多個(gè)分布式小進(jìn)風(fēng)口可以減少空氣在入口處的動(dòng)量由于轉(zhuǎn)向會(huì)遭遇較大的阻力從而造成空氣流量減少，增加空氣流量。另外，其還可以將被加熱冷空氣更有效和均勻地傳遞到內(nèi)側(cè)的熱表面進(jìn)行加熱。[0008]本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)可以大大提高太陽(yáng)能利用的綜合效率，尤其是單位陽(yáng)光直射面積上太陽(yáng)能的利用效率。更重要的是，周圍空氣可以對(duì)太陽(yáng)能光電板進(jìn)行有效的降溫，從而恢復(fù)或提高太陽(yáng)能光電板的產(chǎn)電效率(太陽(yáng)能光電板的產(chǎn)電效率會(huì)隨著光電板溫度的增加會(huì)下降，每增加一度溫度，產(chǎn)電效率就會(huì)下降約0. 5% )。太陽(yáng)能加熱墻可以全被動(dòng)式工作，無(wú)需任何機(jī)械和熱力系統(tǒng)；應(yīng)用時(shí)可以運(yùn)用在各種層高的建筑物上，系統(tǒng)可以向上下左右重復(fù)延；可以作為獨(dú)立的采暖系統(tǒng)，也可以與其他系統(tǒng)結(jié)合使用；整個(gè)系統(tǒng)無(wú)移動(dòng)部件，保證了較低，甚至為零的維護(hù)成本且無(wú)需特別的建筑材料，成本較低。

圖1所不為現(xiàn)有技術(shù)的空氣加熱墻的結(jié)構(gòu)不意圖；圖2所示為本實(shí)用新型的太陽(yáng)能光電-熱集成系統(tǒng)的墻體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的太陽(yáng)能光電-熱集成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功效，圖示僅為更好的顯示本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，所示尺寸比例并不為實(shí)際設(shè)計(jì)的尺寸比例。另外，圖中所示是墻體的縱向剖面示意圖。如圖2所示的本實(shí)用新型的太陽(yáng)能光電-熱集成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述建筑物外墻采用太陽(yáng)能光電板24(即太陽(yáng)電池組件)作為幕墻，建筑物墻體內(nèi)側(cè)上部設(shè)置熱空氣出口 20，其可以與室內(nèi)相通或與空調(diào)或熱水系統(tǒng)連接；內(nèi)側(cè)吸熱表面40，其可以為建筑墻體或高反射玻璃表面；所述太陽(yáng)能光電板24的下半部設(shè)置有多個(gè)分布式小進(jìn)風(fēng)口 28 ;另夕卜，還包括墻體頂部30，其可以為高透玻璃；以及底部吸熱表面32。另優(yōu)選的，還可包括墻體內(nèi)側(cè)下部設(shè)置的室內(nèi)空氣入口 22。所述分布式小進(jìn)風(fēng)口 28為相隔一定間距均勻設(shè)置，優(yōu)選的，所述進(jìn)風(fēng)口的孔徑為0. 3至0. 7cm，其相隔間距為5至10cm。多個(gè)分布式小進(jìn)風(fēng)口 28的作用為，空氣在入口處的動(dòng)量由于轉(zhuǎn)向會(huì)遭遇較大的阻力(或稱為動(dòng)量損耗)，從而減少流量，分布式小進(jìn)風(fēng)口 28可以減少這種動(dòng)量損耗，增加空氣流量。另外，分布式小進(jìn)風(fēng)口 28可以將被加熱冷空氣更有效和均勻地傳遞到內(nèi)側(cè)的熱表面進(jìn)行加熱。在利用本實(shí)用新型的太陽(yáng)能光電-熱集成系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的全新風(fēng)工作模式中，外部空氣由于玻璃墻體夾層中熱浮力產(chǎn)生的向上提升力，經(jīng)分布式小進(jìn)風(fēng)口吸入玻璃墻體夾層，被太陽(yáng)能光電板背面的高溫和內(nèi)側(cè)的吸熱表面加熱，加熱后的空氣有墻體夾層上側(cè)開(kāi)口進(jìn)入室內(nèi)(或空調(diào)/熱交換器系統(tǒng))。此為空氣加熱墻的主要模式。所述模擬測(cè)試的條件為垂直日照強(qiáng)度200W/m2，光電板背面溫度70°C ;室內(nèi)溫度20°C ;墻寬Im0表一顯示了在此條件下兩種空氣墻的性能比較結(jié)果。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能光電-熱集成系統(tǒng)，其用于建筑物的外墻面或建筑頂面，其特征在于，所述建筑物外墻面為太陽(yáng)能光電板，后面有可讓空氣流通的空腔，建筑物內(nèi)墻面上部設(shè)置有熱空氣出口，其與室內(nèi)環(huán)境直接相通或與空調(diào)或熱水系統(tǒng)連接，建筑內(nèi)墻面為吸熱表面；其中，所述太陽(yáng)能光電板的下半部設(shè)置有多個(gè)分布式小進(jìn)風(fēng)口。
2.如權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能光電-熱集成系統(tǒng)，其特征在于，其中所述墻體還包括墻體頂部以及底部,其頂部為高透玻璃；底部為吸收表面。
3.如權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能光電-熱集成系統(tǒng)，其特征在于，其中所述加熱墻還包括內(nèi)墻體面下部設(shè)置的室內(nèi)循環(huán)空氣入口。
4.如權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能光電-熱集成系統(tǒng)，其特征在于，其中所述分布式小進(jìn)風(fēng)口為相隔一定間距均勻設(shè)置。
5.如權(quán)利要求4所述的太陽(yáng)能光電-熱集成系統(tǒng)，其特征在于，其中所述分布式小進(jìn)風(fēng)口的孔徑為O. 3至O. 7cm，其相隔間距為5至IOcm0
專利摘要本實(shí)用新型涉及節(jié)能環(huán)保建筑領(lǐng)域，特別涉及一種全被動(dòng)式太陽(yáng)能光電-熱集成系統(tǒng)。所述太陽(yáng)能光電-熱集成系統(tǒng)包括設(shè)置于墻體內(nèi)側(cè)上部的熱空氣出口，其可以與室內(nèi)環(huán)境直接相通或與建筑空調(diào)或熱水系統(tǒng)相連接；內(nèi)側(cè)吸熱表面，其可以為建筑墻體或高反射玻璃；外墻作為幕墻的太陽(yáng)能光電板，其下半部設(shè)置有多個(gè)分布式小進(jìn)風(fēng)口。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)可以大大提高太陽(yáng)能利用的綜合效率，尤其是單位陽(yáng)光直射面積上太陽(yáng)能的利用效率；應(yīng)用性強(qiáng)，建造成本及維護(hù)成本較低。
文檔編號(hào)E04D13/18GK202359757SQ201120320489
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者翟志強(qiáng) 申請(qǐng)人:翟志強(qiáng)