CN102967052A - 建筑物太阳能利用系统 - Google Patents

建筑物太阳能利用系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102967052A
CN102967052A CN2012105268582A CN201210526858A CN102967052A CN 102967052 A CN102967052 A CN 102967052A CN 2012105268582 A CN2012105268582 A CN 2012105268582A CN 201210526858 A CN201210526858 A CN 201210526858A CN 102967052 A CN102967052 A CN 102967052A
Authority
CN
China
Prior art keywords
building
solar energy
heat
energy
photovoltaic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012105268582A
Other languages
English (en)
Inventor
张立学
赵永彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guodian Nanjing Automation Co Ltd
Original Assignee
Guodian Nanjing Automation Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guodian Nanjing Automation Co Ltd filed Critical Guodian Nanjing Automation Co Ltd
Priority to CN2012105268582A priority Critical patent/CN102967052A/zh
Publication of CN102967052A publication Critical patent/CN102967052A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/60—Thermal-PV hybrids

Abstract

本发明公开了一种建筑物太阳能利用系统，包括太阳能接受系统、光伏转化系统、生活热水系统和热能制冷取暖系统；太阳能接受系统将建筑物太阳能转化为电能和热能；光伏转化系统将直流电逆变为建筑物内使用的交流电；生活热水系统将热能转化为可连续供建筑物内使用的生活热水；热能制冷取暖系统将热能作为动力源用于建筑物内制冷和取暖。本发明可以将太阳光照射在建筑物上的能量最大限度地利用，将太阳能分别提取，通过光伏发电和产热相结合的两种形式来满足建筑自身对能量的需求，满足建筑物内的供电、生活热水、制冷和取暖功能，光伏发电可以通过建筑物的电负荷消耗，不能耗尽的，也可以输送给电网满足其它需求，使光能转换效率大幅提高。

Description

建筑物太阳能利用系统
技术领域
本发明涉及一种建筑物太阳能利用系统，属于太阳能利用技术领域。
背景技术
太阳能作为取之不尽、用之不竭的能源，在建筑上的应用却极少。在光伏技术没有得到大面积应用的时期，人们只是用太阳能直接加热水，满足简单的日常生活热水的需要。直接加热水的方式就是太阳能热水器，但太阳能热水器应用比较单一，只是满足生活热水需求，而且，只是在建筑屋顶的有限空间内得到应用，建筑上大部分得到太阳光照射的部分还是空置，浪费极大。随着光伏发电技术的进步，光伏发电在建筑上得到了较大的应用，但这种技术也只能满足建筑对电能的需求，而且光伏发电的效率最高只有20%左右，也就是说被光伏占据的太阳能资源有大约80%是浪费掉的。
发明内容
本发明旨在对太阳光照射在建筑上的能量充分利用，使太阳能资源最大限度地满足现行建筑对能源的使用需求。
针对这一目标，本发明提出一个完整的建筑物太阳能利用系统，其特征是，包括太阳能接受系统、光伏转化系统、生活热水系统和热能制冷取暖系统；
太阳能接受系统将建筑物吸收的太阳能转化为电能和热能；
光伏转化系统将直流电逆变为建筑物内使用的交流电；
生活热水系统将热能转化为可连续供建筑物内使用的生活热水；
热能制冷取暖系统将热能作为动力源用于建筑物内制冷和取暖。
所述太阳能接受系统包括结合在一起的光伏电池和吸热器。
所述光伏电池为单晶硅电池、多晶硅电池或非晶硅薄膜电池。
所述吸热器为内有导热介质的金属盘管或为蓝膜吸热板。
所述太阳能接受系统以建筑构件的形式直接作为建筑物的一部分，或通过支架安装于建筑物屋顶或墙面。
所述光伏转化系统将光伏电池产生的直流电通过光伏逆变器逆变为交流电，所述交流电接入建筑物的配电网。
在配电网与光伏逆变后的输电线路交接之前安装互感线圈，当互感线圈检测到电流回传时，通过控制器调节光伏逆变器降低发电量。
所述光伏转化系统转化的电能向配电网供电的多余电量通过储能系统存储。
所述生活热水系统包括热泵、控制器、防冻泵、动力泵、水箱；
动力泵定时将吸热器中的热水泵入水箱储存；
由控制器控制热泵对水箱内的水加热；
由控制器控制防冻泵将管路内的热水排空。
所述热能制冷取暖系统将吸热器产生的热能通过水箱储存，取暖时，热水在建筑物内的空调管道内循环，跟建筑物内部空气交换热量；制冷时，由热泵将水温提升，提升后的热水作为动力源给溴化锂机组提供动力，溴化锂机组通过冷媒与建筑物内部空间交换热量。
本发明所达到的有益效果：
本发明可以将太阳光照射在建筑物上的能量最大限度地利用，可以满足建筑物内的供电、生活热水、制冷和取暖功能需求，光伏发电可以通过建筑物的电负荷消耗，不能耗尽的，也可以输送给电网满足其它需求，使光能转换效率大幅提高。同时，本发明根据建筑物的使用功能特点，将太阳能分别提取，通过光伏发电和产热相结合的两种形式来满足建筑自身对能量的需求，全面系统地将太阳能应用于建筑提供了解决方案。
附图说明
图1是本发明的建筑物太阳能利用系统示意图；
图2、图3是本发明的太阳能接受系统示意图；
图4是本发明的光伏转化系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明的建筑物太阳能利用系统如图1、图2、图3和图4所示，包括太阳能接受系统、光伏转化系统、生活热水系统和热能制冷取暖系统。太阳能接受系统将太阳能转化为电能和热能；光伏转化系统将直流电逆变为交流电，适应现有建筑物内用电标准；生活热水系统将热能转化为可连续供建筑物内使用的生活热水；热能制冷取暖系统将热能作为动力源用于建筑物内制冷和取暖。
太阳能接受系统由光伏电池和吸热器组成，光伏电池将太阳能部分转化为电能，其余的太阳能以热能的形式被吸热器吸收。光伏电池可以是单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅薄膜电池等，光伏电池按照一定的规则和吸热器结合在一起，由光伏电池接收太阳光线，吸热器不直接接收太阳光线，吸热器的功能是将热能吸收，不额外占用空间，以保证在有限的建筑物空间上对太阳能充分地吸收利用。吸热器可以是导热系数较高的金属盘管，内有导热介质；也可以是蓝膜吸热板，用循环介质将热量带出。太阳能接受系统可以是建筑构件的形式直接作为建筑物的一部分，也可以将其通过支架安装于屋顶或墙面。如图2、图3所示，分别为盘管型光伏吸热器和蓝膜吸热板型光伏吸热器。
光伏转化系统如图4所示。光伏转化系统将光伏电池产生的直流电通过光伏逆变器逆变为交流电，交流电直接与建筑物的配电网连接，供建筑物负载使用。为防止电能向电网馈送，在电网与光伏逆变后的输电线路交接之前安装互感线圈，当互感线圈检测到电流回传时，就通过控制器调节光伏逆变器，降低光伏的发电量，直至完全停止供电。鉴于此，光伏发电只能应用于建筑物内负载，而建筑物的内负载大小不是固定的，光伏发电的多余电量可以通过储能系统存储，建筑的电能储存用蓄电池。
生活热水系统将吸热器吸收的热量用来加热自来水，热水系统包括热泵（可以是空气源热泵，地源热泵，水源热泵等）、控制器、防冻控制、动力泵、水箱等。动力泵定时将吸热器中的热水泵入水箱储存，如果规定的时间内不能使水箱内的水升温到生活使用水，由控制器控制热泵对水箱内的水加热直到满足使用要求。冬天定时由控制器控制防冻泵将管路内的热水排空。
热能制冷取暖系统将吸热器产生的热能通过水箱储存后，在取暖时，可以直接让热水在建筑物内的空调管道内循环跟建筑物内部空气交换热量；在制冷时，用高温型热泵将水温提升，提升后的热水作为动力源给溴化锂机组提供动力，溴化锂机组通过冷媒与建筑物内部空间交换热量，达到制冷的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种建筑物太阳能利用系统，其特征是，包括太阳能接受系统、光伏转化系统、生活热水系统和热能制冷取暖系统；
太阳能接受系统将建筑物吸收的太阳能转化为电能和热能；
光伏转化系统将直流电逆变为建筑物内使用的交流电；
生活热水系统将热能转化为可连续供建筑物内使用的生活热水；
热能制冷取暖系统将热能作为动力源用于建筑物内制冷和取暖。
2.根据权利要求1所述的建筑物太阳能利用系统，其特征是，所述太阳能接受系统包括结合在一起的光伏电池和吸热器。
3.根据权利要求2所述的建筑物太阳能利用系统，其特征是，所述光伏电池为单晶硅电池、多晶硅电池或非晶硅薄膜电池。
4.根据权利要求2所述的建筑物太阳能利用系统，其特征是，所述吸热器为内有导热介质的金属盘管或为蓝膜吸热板。
5.根据权利要求1所述的建筑物太阳能利用系统，其特征是，所述太阳能接受系统以建筑构件的形式直接作为建筑物的一部分，或通过支架安装于建筑物屋顶或墙面。
6.根据权利要求2所述的建筑物太阳能利用系统，其特征是，所述光伏转化系统将光伏电池产生的直流电通过光伏逆变器逆变为交流电，所述交流电接入建筑物的配电网。
7.根据权利要求6所述的建筑物太阳能利用系统，其特征是，在配电网与光伏逆变后的输电线路交接之前安装互感线圈，当互感线圈检测到电流回传时，通过控制器调节光伏逆变器降低发电量。
8.根据权利要求2所述的建筑物太阳能利用系统，其特征是，所述光伏转化系统转化的电能向配电网供电的多余电量通过储能系统存储。
9.根据权利要求2所述的建筑物太阳能利用系统，其特征是，所述生活热水系统包括热泵、控制器、防冻泵、动力泵、水箱；
动力泵定时将吸热器中的热水泵入水箱储存；
由控制器控制热泵对水箱内的水加热；
由控制器控制防冻泵将管路内的热水排空。
10.根据权利要求2所述的建筑物太阳能利用系统，其特征是，所述热能制冷取暖系统将吸热器产生的热能通过水箱储存，取暖时，热水在建筑物内的空调管道内循环，跟建筑物内部空气交换热量；制冷时，由热泵将水温提升，提升后的热水作为动力源给溴化锂机组提供动力，溴化锂机组通过冷媒与建筑物内部空间交换热量。
CN2012105268582A 2012-12-10 2012-12-10 建筑物太阳能利用系统 Pending CN102967052A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012105268582A CN102967052A (zh) 2012-12-10 2012-12-10 建筑物太阳能利用系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012105268582A CN102967052A (zh) 2012-12-10 2012-12-10 建筑物太阳能利用系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102967052A true CN102967052A (zh) 2013-03-13

Family

ID=47797363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012105268582A Pending CN102967052A (zh) 2012-12-10 2012-12-10 建筑物太阳能利用系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102967052A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103206749A (zh) * 2013-04-02 2013-07-17 东营明汇新能源科技有限公司 采用高效低温太阳能光伏电池装置的电热冷联供系统
CN103267365A (zh) * 2013-06-19 2013-08-28 上海理工大学 一种联合制热水系统
CN104048373A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 珠海兴业新能源科技有限公司 基于光伏发电系统的太阳能空调冷热电联产系统
CN104807206A (zh) * 2015-03-03 2015-07-29 沈阳建筑大学 严寒地区太阳能光伏光热一体化集成系统
CN105515527A (zh) * 2015-12-06 2016-04-20 上海博阳新能源科技有限公司 一种太阳能耦合多源热泵综合系统
CN106100577A (zh) * 2016-08-24 2016-11-09 杭州德尚科技有限公司 一种光伏发电、产热和地热一体化装置
CN108954913A (zh) * 2018-06-14 2018-12-07 山东新华联智能光伏有限公司 光伏运行取暖系统
CN109921520A (zh) * 2019-04-08 2019-06-21 清华大学 能量储存系统及其控制方法
CN114412243A (zh) * 2022-03-03 2022-04-29 长沙像素码科技有限公司 一种高效配置能源与电路的能源舱系统
CN116111946A (zh) * 2023-04-11 2023-05-12 赫里欧新能源有限公司 一种风光热储直柔产能建筑系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1877208A (zh) * 2005-06-07 2006-12-13 上海大智科技发展有限公司 一种太阳能空调热水系统
CN101566406A (zh) * 2009-05-18 2009-10-28 李智虎 太阳能光伏与光热联产式混合动力热泵
CN102207317A (zh) * 2010-08-04 2011-10-05 周存文 太阳能空调冷暖综合供给系统
CN202177230U (zh) * 2011-08-24 2012-03-28 安徽晶润新能源有限公司 设有辅助热源的太阳能热水器
CN102734928A (zh) * 2012-07-02 2012-10-17 王宜梁 新型太阳能热水器
CN202532727U (zh) * 2012-04-25 2012-11-14 河海大学常州校区 一种低能耗住宅太阳能复合利用装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1877208A (zh) * 2005-06-07 2006-12-13 上海大智科技发展有限公司 一种太阳能空调热水系统
CN101566406A (zh) * 2009-05-18 2009-10-28 李智虎 太阳能光伏与光热联产式混合动力热泵
CN102207317A (zh) * 2010-08-04 2011-10-05 周存文 太阳能空调冷暖综合供给系统
CN202177230U (zh) * 2011-08-24 2012-03-28 安徽晶润新能源有限公司 设有辅助热源的太阳能热水器
CN202532727U (zh) * 2012-04-25 2012-11-14 河海大学常州校区 一种低能耗住宅太阳能复合利用装置
CN102734928A (zh) * 2012-07-02 2012-10-17 王宜梁 新型太阳能热水器

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104048373A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 珠海兴业新能源科技有限公司 基于光伏发电系统的太阳能空调冷热电联产系统
CN103206749A (zh) * 2013-04-02 2013-07-17 东营明汇新能源科技有限公司 采用高效低温太阳能光伏电池装置的电热冷联供系统
CN103267365A (zh) * 2013-06-19 2013-08-28 上海理工大学 一种联合制热水系统
CN104807206A (zh) * 2015-03-03 2015-07-29 沈阳建筑大学 严寒地区太阳能光伏光热一体化集成系统
CN105515527A (zh) * 2015-12-06 2016-04-20 上海博阳新能源科技有限公司 一种太阳能耦合多源热泵综合系统
CN105515527B (zh) * 2015-12-06 2018-02-16 上海博阳新能源科技股份有限公司 一种太阳能耦合多源热泵综合系统
CN106100577A (zh) * 2016-08-24 2016-11-09 杭州德尚科技有限公司 一种光伏发电、产热和地热一体化装置
CN108954913A (zh) * 2018-06-14 2018-12-07 山东新华联智能光伏有限公司 光伏运行取暖系统
CN109921520A (zh) * 2019-04-08 2019-06-21 清华大学 能量储存系统及其控制方法
CN114412243A (zh) * 2022-03-03 2022-04-29 长沙像素码科技有限公司 一种高效配置能源与电路的能源舱系统
CN116111946A (zh) * 2023-04-11 2023-05-12 赫里欧新能源有限公司 一种风光热储直柔产能建筑系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102967052A (zh) 建筑物太阳能利用系统
CN204333951U (zh) 利用可再生能源的冷热电多联供能源站
CN101886856B (zh) 节能三联热水及空调综合运用装置
KR101385776B1 (ko) 복합 에너지 제어를 통한 냉, 난방 시스템
CN202004690U (zh) 光伏发电供热系统
CN103267365A (zh) 一种联合制热水系统
CN102538053A (zh) 一种主动式太阳能和风能联合供暖系统
CN205227491U (zh) 一种太阳能综合利用系统
CN106288490A (zh) 聚光式光伏/光热一体化热/电/冷联供系统
CN101832611A (zh) 一种光、电和地热一体化空调系统装置
CN216716614U (zh) 一种风光电热互补式冷热水双供系统
CN204103861U (zh) 一种太阳能光电光热综合利用组件
CN205619595U (zh) 一种既可集热又能发电的太阳能装置
CN205717966U (zh) 风光互补太阳能供热系统
CN106679232A (zh) 一种低倍聚光的太阳能热/电/冷一体化集成系统
CN102945885A (zh) 一种屋顶光伏电站热利用系统
CN202092322U (zh) 太阳能燃气组合热水器
CN109737615B (zh) 小型家用太阳能热电冷多联产系统
CN103162465A (zh) 太阳能供能系统
CN203347124U (zh) 一种太阳能风力热电建筑
CN206135815U (zh) 光伏电热一体化系统
CN207365168U (zh) 一种新型太阳能与地热能复合的可再生能源系统
CN103388854B (zh) 一种综合利用能源的热水供应系统
CN205783877U (zh) 一种太阳能发电供暖系统
CN108444111A (zh) 一种光热双回收太阳能系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20130313