CN101294475A - 自然通风型太阳能光伏窗 - Google Patents

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何伟
季杰
刘俊跃
卜增文
张永煦
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University of Science and Technology of China USTC
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Abstract

自然通风型太阳能光伏窗，包括：光伏电池的玻璃板块，Low－E玻璃板块，四个通风百叶，用于室内照明灯组成；光伏玻璃板块与Low－E玻璃板块平行安装；两个通风百叶位于Low－E玻璃板块的上下端，另两个通风百叶位于光伏玻璃板块的上下端。本发明通过光伏玻璃板块与Low－E玻璃板块之间的空气流道内的空气流动带走光伏电池产生的热量，降低光伏电池温度，提高光伏电池发电效率，通过通风口的开关减少夏季室内冷负荷、冬季室内热负荷以及室内换气量，同时减少室内靠近窗户附近的眩光指数，LED灯通过光伏电池提供的电力为室内需要照明的地方提供照明。本发明充分利用太阳能，具有发电、降低室内冷热负荷、自然通风、抑制结露、改善室内照明均匀度等优点。

Description

自然通风型太阳能光伏窗
技术领域
本发明涉及一种光伏光热建筑一体化(BIPV/T)装置，特别是一种自然通风型太阳能光伏窗，属于太阳能利用领域。
背景技术
目前建筑中为达到国家建筑节能要求，窗户主体普遍采用普通中空玻璃，投射到窗户上的太阳能没有得到有效利用，在夏天可能对室内产生大量的冷负荷，而在冬季室内工作平台可能出现眩光现象，同时在某时间段内窗户外层相当长时间内会发生结露现象。而太阳能在建筑窗户中的应用中主要在光伏幕墙方面，而在光伏幕墙的应用中，夏季光伏电池的工作温度依然较高，其产生的热量大部分传入室内，增加了室内冷负荷，冬季由于光伏幕墙的传热系数较大，投射到光伏电池表面的太阳辐射为室内热负荷做出的贡献很小。中国实用新型专利200420026122.X公开了一种光伏发电幕墙玻璃、200620124662.0公开了一种光伏中空玻璃幕墙组件运行原理、结构与本发明存在明显差别，其内容根本未涉及通风、照明、结露等内容。
发明内容
本发明的技术解决问题：结合双层中空玻璃和光伏幕墙的特点，克服现有技术的不足，提供一种充分利用太阳能，具有发电、降低室内冷热负荷、自然通风、抑制结露、改善室内照明均匀度等功能的自然通风型太阳能光伏窗。
本发明的技术解决方案：自然通风型太阳能光伏窗，包括：光伏电池的玻璃板块，Low-E玻璃板块，四个通风百叶，用于室内照明的LED灯组成，光伏玻璃板块与Low-E玻璃板块平行安装，两个通风百叶位于Low-E玻璃板块的上下端，另两个通风百叶位于光伏玻璃板块的上下端；LED灯安装在室内。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明通过光伏玻璃板块与Low-E玻璃板块之间的空气流道内的空气流动带走光伏电池产生的热量，降低光伏电池温度，提高光伏电池发电效率，通过通风口的开关减少夏季室内冷负荷、冬季室内热负荷以及改变室内换气量，同时减少室内靠近窗户附近的眩光指数，LED灯通过光伏电池提供的电力为室内需要照明的地方提供照明，改善室内照明均匀度，而光伏玻璃模块温度的提高，将有效抑制结露现象的发生。
总之，本发明太阳能，具有发电、降低室内冷热负荷、自然通风、抑制结露、改善室内照明均匀度等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的运行模式示意图，其中a为冬季通风采暖模式，b为冬季闭式采暖模式，c为夏季散热模式，d为夏季通风散热模式。
具体实施方式
如图1所示，本发明由结合了(包括镀膜、层压、夹胶等任何方式)光伏电池的玻璃板块1，Low-E玻璃板块2，四个通风百叶3，用于室内照明灯4组成。光伏玻璃板块1与Low-E玻璃板块2平行安装，两者之间为空气流道；两个通风百叶3位置在Low-E玻璃板块的上下端，另两个通风百叶位置3在光伏玻璃板块的上下端，室内照明灯4安装在室内，室内照明的能量由自然通风型太阳能光伏窗提供，可以采用LED灯或直流电源均可。四个通风百叶3可根据工作模式不同进行闭合。Low-E玻璃板块2为低发射率的玻璃，根据厂家产品不同，可以从0.2-0.6范围内。
图1中，光伏玻璃板块1上光伏电池的面积可以根据生产厂商的不同产品的不同电池面积，来进行任意选择。
光伏玻璃板块的透过率可以选取生产厂商的不同产品的不同透过率来进行任意调节。
四个通风百叶的截面宽度可以与光伏玻璃板块与Low-E玻璃板块之间的距离相等。
如图2所示，本发明的工作模式：
太阳能光电利用部分：结合了(包括镀膜、层压、夹胶等任何方式)光伏电池的玻璃板块1发电，电力送到用于室内照明的LED灯或直流电源。
太阳能光热利用部分：
(1)冬季通风采暖模式
通风百叶的开关如图a所示，室外冷空气通过空气流道冷却结合了(包括镀膜、层压、夹胶等任何方式)光伏电池的玻璃板块1，将吸收的热量带入室内的同时带入了部分室内新风，另外由于Low-E玻璃板块2的存在，大大减少了通过窗户产生的室内热负荷。
(2)冬季闭式采暖模式
通风百叶的开关如图b所示，室内空气通过空气流道循环流动，冷却结合了(包括镀膜、层压、夹胶等任何方式)光伏电池的玻璃板块1，将吸收的热量带入室内，另外由于Low-E玻璃板块2的存在，大大减少了通过窗户产生的室内热负荷。
(3)夏季散热模式
通风百叶的开关如图c所示，室外空气通过空气流道冷却结合了(包括镀膜、层压、夹胶等任何方式)光伏电池的玻璃板块1，将吸收的大量热量带入环境，减少进入室内的热量，另外同时由于Low-E玻璃板块2的存在，大大减少了通过窗户产生的室内热负荷。
(4)夏季通风散热模式
通风百叶的开关如图d所示，室内空气通过空气流道冷却结合了(包括镀膜、层压、夹胶等任何方式)光伏电池的玻璃板块1，将吸收的大量热量带入环境，减少进入室内的热量，另外同时由于Low-E玻璃板块2的存在，大大减少了通过窗户产生的室内热负荷。

Claims (6)

1、自然通风型太阳能光伏窗，其特征在于包括：光伏电池的玻璃板块，Low-E玻璃板块，四个通风百叶，用于室内照明的灯组成；光伏玻璃板块与Low-E玻璃板块平行安装，两者之间为空气流道；两个通风百叶位于Low-E玻璃板块的上下端，另两个通风百叶位于光伏玻璃板块的上下端；室内照明灯安装在室内。
2、根据权利要求1所述的自然通风型太阳能光伏窗，其特征在于：所述的光伏玻璃板块上光伏电池的面积可以根据需要任意调节。
3、根据权利要求1所述的自然通风型太阳能光伏窗，其特征在于：所述的光伏玻璃板块的透过率可以根据需要任意调节。
4、根据权利要求1所述的自然通风型太阳能光伏窗，其特征在于：所述的空气流道可以为室内提供通风出入口。
5、根据权利要求1所述的自然通风型太阳能光伏窗，其特征在于：所述的室内照明的能量由自然通风型太阳能光伏窗提供。
6、根据权利要求1所述的自然通风型太阳能光伏窗，其特征在于：所述的四个通风百叶可根据工作模式不同进行闭合。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20081029