CN103628790B

CN103628790B - 一种太阳能半导体室内环境调节窗

Info

Publication number: CN103628790B
Application number: CN201310521162.5A
Authority: CN
Inventors: 敖永安; 阎国鹏
Original assignee: Shenyang Jianzhu University
Current assignee: Shenyang Jianzhu University
Priority date: 2013-10-27
Filing date: 2013-10-27
Publication date: 2016-06-15
Anticipated expiration: 2033-10-27
Also published as: CN103628790A

Abstract

一种太阳能半导体室内环境调节窗，属于空调技术领域。本发明提供一种以太阳能提供能源、利用半导体制冷制热片调节室内温度环境的太阳能半导体室内环境调节窗。本发明包括支架和设置在支架上的若干个固定板，所述固定板和支架以百叶窗形式设置，其特点是在所述固定板的上表面设置有太阳能光电转换板，所述太阳能光电转换板的输出端与半导体制冷制热片的输入端相连接。

Description

一种太阳能半导体室内环境调节窗

技术领域

本发明属于空调技术领域，特别是涉及一种太阳能半导体室内环境调节窗。

背景技术

半导体制冷技术始于50年代，制冷系数随着制冷技术的发展由50年代初的0.9提升至2.5-2.8。2008年中国光伏电池产量达到2000MW，位居世界第一；中国科学院确定了2015年分布式利用、2025年替代利用、2035年规模利用三个阶段目标。太阳能及半导体制冷技术降低了对现有电力能源供应方式过于依赖所带来的威胁，是开发新能源、高效利用太阳能的重要课题。尤其是在如今政府提倡低碳节能的形式下，它的推广应用具有广阔的发展前景。

目前，国内外对太阳能制冷制热系统的研究多集中在理论研究方面，对系统的实验研究、市场化推广及实用性方面研究较少。现有的室内空调技术多集中于中央空调及空调器，大量使用制冷剂及室内电能，耗电量较大；制冷剂的使用对环境污染较大，且空调器设备占据室内面积，安装复杂，使用时伴有噪音。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种以太阳能提供能源、利用半导体制冷制热片调节室内温度环境的太阳能半导体室内环境调节窗。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种太阳能半导体室内环境调节窗，包括支架和设置在支架上的若干个固定板，所述固定板和支架以百叶窗形式设置，其特点是在所述固定板的上表面设置有太阳能光电转换板，所述太阳能光电转换板的输出端与半导体制冷制热片的输入端相连接。

为了改善室内的噪声环境，所述固定板采用减噪孔板。

本发明还设置有蓄电池，所述蓄电池的输入端通过控制开关与太阳能光电转换板的输出端串联连接。

本发明的有益效果：

本发明的太阳能半导体室内环境调节窗结构简单，易于安装及使用；百叶窗形式能有效减少阳光照射对室内环境的影响，且可节约空间；另外，本发明可有效减少制冷剂的使用，对环境无污染，且制冷制热迅速，效果明显。

通过本发明的太阳能半导体室内环境调节窗能有效降低夏季室内温度，且PVC隔音板对中低频噪音能有效进行隔音吸音，吸声系数可达0.85。通过测试：本发明能有效吸收10％-20％的噪音，对室内噪声环境的改善有很大帮助。本发明在冬夏季节最大可承担约50％室内所需的冷热负荷，每小时可节电0.45度，用电高峰时可有效分担室内电能消耗；在春秋季节所需室内负荷较小时，本发明可完全负担室内所需冷热负荷，减少了能耗，节约了能源。

附图说明

图1为本发明的太阳能半导体室内环境调节窗闭合状态下的结构示意图；

图2为本发明的太阳能半导体室内环境调节窗拉开状态下的结构示意图；

图3为本发明的太阳能光电转换板与固定板连接后的结构示意图；

图4为本发明的固定板、支架及揺柄连接处的局部放大图；

图中，1-支架，2-太阳能光电转换板，3-阳光辐射，4-滑道，5-半导体制冷制热片，6-揺柄，7-固定板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1-图4所示，一种太阳能半导体室内环境调节窗，包括支架1和设置在支架1上的若干个固定板7，所述固定板7和支架1以百叶窗形式设置，在所述固定板7的上表面设置有太阳能光电转换板2，所述太阳能光电转换板2的输出端与半导体制冷制热片5的输入端相连接。

所述固定板7的两端通过固定板转轴与支架1活动连接，各固定板7外侧的固定板转轴通过支架1的通孔后与设置在支架1外的连杆相连接；所述连杆与揺柄6相连接，通过转动摇柄6可使固定板7转动一定的角度，即使设置在固定板7上表面上的太阳能光电转换板2转动一定的角度。

为了改善室内的噪声环境，所述固定板7采用减噪孔板。

现有的建筑隔音材料分为隔音板和隔音膜。隔音板选用聚氯乙烯(NBR/PVC)为主体材料，其内部的多孔结构能大量吸收中低频声波能量，其吸声系数可达0.85；隔音膜是贴于玻璃表面的聚酯薄膜，其吸声系数可达0.89，但其太阳能透射率为13％，反射率为78％，这与太阳能的利用相违背，故本发明的减噪孔板选用PVC隔音板。

本发明还设置有蓄电池，所述蓄电池的输入端通过控制开关与太阳能光电转换板2的输出端串联连接。在不需要通过本发明对室内环境进行调节的情况下，可使太阳能光电转换板2与半导体制冷制热片5断开；打开蓄电池的控制开关，通过太阳能光电转换板2对蓄电池进行充电，以备阴天或者傍晚使用，而且还可以通过蓄电池为其他用电设备供电。

使用前，先将本发明的半导体制冷制热片5设置于窗体框架内，使其一端朝向室内，一端朝向室外；并将本发明的支架1通过滑道4设置于建筑窗体外或建筑窗体内，通过滑道4可将本发明的调节窗移置于窗体前或窗体两侧。当不需要使用本发明的百叶窗遮阳作用时，可将本发明的调节窗移置于窗体两侧，遮阳易于阳光射入室内及开窗；且当本发明设置于建筑窗体外时，调节窗移置于窗体两侧并不影响太阳能光电转换板2对阳光的吸收。本发明还可根据需要通过揺柄6使太阳能光电转换板2转动一定的角度，以实现百叶窗的遮阳作用。

本发明的太阳能半导体室内环境调节窗可以冬夏使用，夏季制冷冬季制热。本发明的太阳能光电转换板2能有效吸收太阳能，并将太阳能转换为电能为半导体制冷制热片5供电。当冬夏季节转换时，将与太阳能光电转换板2正、负极相连接的半导体制冷制热片5的正、负极对调，使经过半导体制冷制热片5的电流方向转变；从而使半导体制冷制热片5的制冷端转变为制热端或使半导体制冷制热片5的制热端转变为制冷端，可实现冬夏季节制冷制热的转换。

以沈阳地区15㎡的朝南房间为例，窗体结构为1500mm×1800mm，窗墙比为0.5，夏季所需冷负荷为50w/㎡。根据窗户面积2.25㎡确定本发明的太阳能半导体室内环境调节窗的最大使用面积。本发明的固定板7的规格为1500mm×100mm×10mm，太阳能光电转换板2的规格为1500mm×100mm×30mm。本发明的太阳能光电转换板2选择18条、选用APM36M50W型，每条额定电压约为7.2V，额定电流为3A，通过将各太阳能光电转换板2串联最大可提供约130V、3A的电量，满足半导体制冷制热片5的电流需要。由于太阳能光电转换板2选择18条，所以本发明的固定板7选择18块。根据各太阳能光电转换板2串联后可提供的电量，选择25片TES1-07103型的半导体制冷制热片5，每片额定电压为5V，额定电流为3A，制冷功率为15W；各片串联使用，总制冷功率约为375W。

通过本发明的太阳能半导体室内环境调节窗能有效降低夏季室内温度，且PVC隔音板对中低频噪音能有效进行隔音吸音，吸声系数可达0.85。通过测试：本发明能有效吸收10％-20％的噪音，对室内噪声环境的改善有很大帮助。本发明在冬夏季节最大可承担约50％室内所需的冷热负荷，每小时可节电0.45度，用电高峰时可有效分担室内电能消耗；在春秋季节所需室内负荷较小时，本发明可完全负担室内所需冷热负荷。

Claims

1.一种太阳能半导体室内环境调节窗，包括支架和设置在支架上的若干个固定板，所述固定板和支架以百叶窗形式设置，其特征在于在所述固定板的上表面设置有太阳能光电转换板，所述太阳能光电转换板的输出端与半导体制冷制热片的输入端相连接；所述固定板采用减噪孔板，所述支架通过滑道设置于建筑窗体外或建筑窗体内。

2.根据权利要求1所述的太阳能半导体室内环境调节窗，其特征在于还设置有蓄电池，所述蓄电池的输入端通过控制开关与太阳能光电转换板的输出端串联连接。