CN108375149A - 一种太阳能光伏空调墙 - Google Patents

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张元明
黄强
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Abstract

本发明公开了一种太阳能光伏空调墙，包括墙体、墙板、半导体制冷片、正负极转换开关、蓄电池和太阳能光伏板，所述墙体的室外和室内侧上分别设有太阳能光伏板和墙板，所述太阳能光伏板的上下两端与墙体之间分别设有室外出风机构和室外进风机构，所述墙板的上下两端与墙体之间分别设有室内出风机构和室内进风机构，所述墙体内设有位于墙板与太阳能光伏板之间的半导体制冷片，与现有技术相比，能够将光伏发电、半导体制冷、送风排热装置等结合在建筑墙体内，做到了与建筑的一体化，充分利用可再生能源，节能环保，系统简单，投资小，既可以应用在单层建筑墙体上，也可以用在多层建筑墙体上，还可以应用在平面或坡面屋顶上，具有较好的应用价值。

Description

一种太阳能光伏空调墙
【技术领域】
本发明涉及一种太阳能光伏空调墙。属于暖通空调应用领域。
【背景技术】
太阳能光伏发电是利用太阳能通过光伏板产生直流电，是太阳能利用的主要方式之一。半导体制冷是利用N型半导体材料和P型半导体材料结合成为半导体制冷片，当输入直流电时，半导体制冷片的两端之间就会产生热量转移，冷端吸收热量，热端释放热量，如果改变输入的直流电的极性，半导体制冷片的冷端就可以变成热端，热端就可以变成冷端，这一功能类似于热泵空调冬夏季的切换。半导体制冷由于不需要压缩机、制冷剂等，系统简单，也没有对环境的破坏影响。如果将太阳能光伏发电与半导体制冷结合起来，就可以利用太阳能夏季为我们提供冷量，冬季提供热量，以改善室内热环境。
但是由于半导体制冷的热端和冷端位于半导体制冷片的两面，如果是夏季冷端要向室内空气释放冷量，热端要向室外空气释放热量，就需要冷媒(热媒)来完成向室内空气(室外空气)释放冷量(热量)的要求，由于增加了传热环节及冷(热)媒的输送能耗，使得系统效率下降，系统变得复杂。太阳能光伏发电一直是国家大力推广的可再生能源发电的主要形式，但是如何与建筑一体化，一直是引人关注的问题。如果能将太阳能光伏发电驱动半导体制冷并与建筑一体化，将能有效推动太阳能空调的应用和发展。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种太阳能光伏空调墙，能够将光伏发电、半导体制冷、送风排热装置等结合在建筑墙体内，做到了与建筑的一体化，充分利用可再生能源，节能环保，系统简单，投资小，既可以应用在单层建筑墙体上，也可以用在多层建筑墙体上，还可以应用在平面或坡面屋顶上，具有较好的应用价值。
为实现上述目的，本发明提出了一种太阳能光伏空调墙，包括墙体、墙板、半导体制冷片、正负极转换开关、蓄电池和太阳能光伏板，所述墙体的室外和室内侧上分别设有太阳能光伏板和墙板，所述太阳能光伏板的上下两端与墙体之间分别设有室外出风机构和室外进风机构，所述墙板的上下两端与墙体之间分别设有室内出风机构和室内进风机构，所述墙体内设有位于墙板与太阳能光伏板之间的半导体制冷片，所述太阳能光伏板与蓄电池连接，所述太阳能光伏板对蓄电池充电，所述蓄电池通过正负极转换开关与半导体制冷片连接。
作为优选，所述室外出风机构、室外进风机构、室内出风机构和室内进风机构均为格栅板。
作为优选，所述半导体制冷片的前端通过导热硅胶固定有若干水平平行设置的第二换热翅片，所述半导体制冷片的后端通过导热硅胶固定有若干水平平行设置的第一换热翅片，所述第二换热翅片与第一换热翅片一一对应。
作为优选，所述墙体内设有分别靠近室外出风机构和室内出风机构的室外风扇和室内风扇。
本发明的有益效果：本发明利用太阳能光伏发电及半导体制冷提供建筑空调所需要的冷量或热量，无需冷媒(热媒)来完成向室内空气(室外空气)释放冷量(热量)，而是直接向室内空气或室外空气释放，减少了传热环节及冷(热)媒的输送能耗，提高了系统的工作效率，尤其是将光伏发电、半导体制冷、送风排热装置等结合在建筑墙体内，做到了与建筑的一体化，充分利用可再生能源，节能环保，系统简单，投资小，既可以应用在单层建筑墙体上，也可以用在多层建筑墙体上，还可以应用在平面或坡面屋顶上，具有较好的应用价值。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种太阳能光伏空调墙的结构示意图；
图2是安装有第一换热翅片和第二换热翅片的半导体制冷片的俯视图。
图中：1-墙体、2-室内出风机构、3-室内风扇、4-墙板、5-第一换热翅片、6-半导体制冷片、7-室内进风机构、8-正负极转换开关、9-蓄电池、10-室外风扇、11-室外出风机构、12-室外进风机构、13-第二换热翅片、14-太阳能光伏板。
【具体实施方式】
参阅图1、2，本发明一种太阳能光伏空调墙，包括墙体1、墙板4、半导体制冷片6、正负极转换开关8、蓄电池9和太阳能光伏板14，所述墙体1的室外和室内侧上分别设有太阳能光伏板14和墙板4，所述太阳能光伏板14的上下两端与墙体1之间分别设有室外出风机构11和室外进风机构12，所述墙板4的上下两端与墙体1之间分别设有室内出风机构2和室内进风机构7，所述墙体1内设有位于墙板4与太阳能光伏板14之间的半导体制冷片6，所述太阳能光伏板14与蓄电池9连接，所述太阳能光伏板14对蓄电池9充电，所述蓄电池9通过正负极转换开关8与半导体制冷片6连接，所述室外出风机构11、室外进风机构12、室内出风机构2和室内进风机构7均为格栅板，所述半导体制冷片6的前端通过导热硅胶固定有若干水平平行设置的第二换热翅片13，所述半导体制冷片6的后端通过导热硅胶固定有若干水平平行设置的第一换热翅片5，所述第二换热翅片13与第一换热翅片5一一对应，所述墙体1内设有分别靠近室外出风机构11和室内出风机构2的室外风扇10和室内风扇3。
本发明工作过程：
本发明一种太阳能光伏空调墙在工作过程中，
夏季工况：
设置在墙体1外侧的太阳能光伏板14产生的直流电通过导线输入给蓄电池9，蓄电池9的输出电流经过正负极转换开关8输入给半导体制冷片6，在夏季工况下，半导体制冷片6的室内侧为冷端，室外侧为热端，室内空气在室内风扇3的驱动下，从室内进风机构7进入，流经第一换热翅片5释放热量，空气温度降低后，从室内出风机构2流回室内，房间空气温度得以降低。与此同时，室外空气在室外风扇10的驱动下，从室外进风机构12进入，流经第二换热翅片13吸收热量，空气温度升高后，从室外出风机构11流回室外，将热量排至环境。
冬季工况：
设置在墙体1外侧的太阳能光伏板14产生的直流电通过导线输入给蓄电池9，蓄电池9的输出电流经过正负极转换开关8输入给半导体制冷片6，在冬季工况下，正负极转换开关8作正负极切换，半导体制冷片6的室内侧为热端，室外侧为冷端，室内空气在室内风扇3的驱动下，从室内进风机构7进入，流经第一换热翅片5吸收热量，空气温度升高后，从室内出风机构2流回室内，房间空气温度得以提高。与此同时，室外空气在室外风扇10的驱动下，从室外进风机构12进入，第二换热翅片13吸收空气的热量，空气温度降低后，从室外出风机构11流回室外。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种太阳能光伏空调墙，其特征在于：包括墙体(1)、墙板(4)、半导体制冷片(6)、正负极转换开关(8)、蓄电池(9)和太阳能光伏板(14)，所述墙体(1)的室外和室内侧上分别设有太阳能光伏板(14)和墙板(4)，所述太阳能光伏板(14)的上下两端与墙体(1)之间分别设有室外出风机构(11)和室外进风机构(12)，所述墙板(4)的上下两端与墙体(1)之间分别设有室内出风机构(2)和室内进风机构(7)，所述墙体(1)内设有位于墙板(4)与太阳能光伏板(14)之间的半导体制冷片(6)，所述太阳能光伏板(14)与蓄电池(9)连接，所述太阳能光伏板(14)对蓄电池(9)充电，所述蓄电池(9)通过正负极转换开关(8)与半导体制冷片(6)连接。
2.如权利要求1所述的一种太阳能光伏空调墙，其特征在于：所述室外出风机构(11)、室外进风机构(12)、室内出风机构(2)和室内进风机构(7)均为格栅板。
3.如权利要求1所述的一种太阳能光伏空调墙，其特征在于：所述半导体制冷片(6)的前端通过导热硅胶固定有若干水平平行设置的第二换热翅片(13)，所述半导体制冷片(6)的后端通过导热硅胶固定有若干水平平行设置的第一换热翅片(5)，所述第二换热翅片(13)与第一换热翅片(5)一一对应。
4.如权利要求1至3中任一项所述的一种太阳能光伏空调墙，其特征在于：所述墙体(1)内设有分别靠近室外出风机构(11)和室内出风机构(2)的室外风扇(10)和室内风扇(3)。
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