CN1116562C - 太阳房光电与被动式光热装置 - Google Patents

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Abstract

一种太阳房光电与被动式光热装置,太阳能电池通过供电线路同蓄电池或并网逆变器相连,向室内电器供电,太阳能集热器连通空气洁净设备并与热交换器相连,调节室内空气的质量和室内温度,凉水管引入热交换器,再从热交换器通过热水管网接到热水储存器,再连接热水龙头。本发明利用太阳能既能向建筑物供电,又能提供热水并进行空气调节,达到充分利用可再生能源,减少环境污染,提高人们生活质量的目的。

Description

太阳房光电与被动式光热装置
本发明涉及一种太阳能光电光热装置,尤其涉及一种用于太阳房的光电与被动式光热装置,属于太阳能利用技术领域。
目前,世界上许多注重开发新能源、保护环境的国家(包括中国),为了充分利用太阳能,把建筑建造为许多形式的太阳房。现有技术中,大多数的太阳房属于光电建筑,即:在其建造的建筑物中安装太阳能发电装置(如太阳能电池等),把太阳能转化为电能,为建筑中的用电器提供电源;作为建筑中的光热装置,在我国主要是采用太阳能热水器,使太阳能中的热能通过热交换器,产生热水,供人们使用;也有少数国家采用了被动式光热装置,不仅取得热水,而且进行空气调节,取代空调器(如日本OM太阳房),获得较为廉价的能源,一般只是太阳能光电运作电器费用的五分之一。但是,上述各类太阳房的功能单一,均有一定的功能使用和地区局限性,需要综合考虑建筑的所在地区条件和建筑的使用需求。
本发明的目的在于针对现有技术的上述不足,设计提供一种功能更齐全的新型太阳房光电与被动式光热装置,向人们建造的新型建筑物提供一整套利用太阳能进行发电,并产生热水和进行空气调节的装置,能适应各种不同地区条件,达到充分利用可再生能源,减少环境污染,改善人们居住条件,提高生活质量。
为实现这样的目的,本发明的技术方案可以通过以下措施来实现:
本发明包括太阳能光电部分与被动式太阳能光热部分,太阳能光电部分由太阳能电池、蓄电池或并网逆变器及供电线路组成,太阳能电池通过供电线路同蓄电池或并网逆变器相连,蓄电池或并网逆变器的输出连接室内各类用电器。太阳能光热部分包括太阳能集热器、热交换器、热水储存器及空气洁净设备等。太阳能集热器安装在屋面,与其相邻接的空间连通空气进口,再连接空气洁净设备,并通过空气管道与热交换器相连,热交换器的出口由空气管道经空气出口,连通到建筑室内;凉水管引入热交换器,再从热交换器通过热水管网接到热水储存器,再连接热水龙头,供给使用。
本发明太阳能光电部分运行过程为:太阳光照射太阳能电池,产生光电流,通过供电线路供给用电器使用,或接入蓄电池,或通过并网逆变器,同城乡电网互补。
太阳能光热部分在采暖季节的运行过程为:太阳光照射太阳能集热器,加热由设在屋檐下的空气进口引进的室外空气,经由空气洁净设备,把洁净的热空气送入热交换器,同时通过空气管道、空气出口,进入室内。
太阳能光热部分在暑热季节的运行过程为:室外阴凉处的空气由设在阴面的空气进口引进,经由空气洁净设备,把洁净的凉空气送入热交换器,通过空气管道、空气出口,进入室内。
太阳能光热部分使用热水的运行过程为:太阳光照射太阳能集热器,加热由设在屋檐下的空气进口引进的室外空气,送入热交换器,加热热水管网中的循环水,进入热水储存器,加热储存在热水储存器中的备用水,再供给热水龙头使用。
本发明提供的光电和光热装置,能够充分利用太阳能转换的电能向建筑物中的各种用电器供电,又同时能够充分利用太阳能转换的热能向建筑物提供足够的热水、新鲜的暖气(采暖季节)或凉气(暑热季节)。系统分明,设计、制造和安装可以标准化、工厂化,使用方便,可以自行手动操作,也可以设置控制柜操作。
以下结合附图对本发明的技术方案作进一步详细描述。
图1为本发明的整体结构示意图。
如图所示,本发明的太阳能光电部分由太阳能电池1、蓄电池或并网逆变器5及供电线路3组成,架设在建筑物屋面的太阳能电池1通过供电线路3同蓄电池或并网逆变器5相连,蓄电池或并网逆变器5的输出连接室内各类用电器4。太阳能光热部分包括太阳能集热器2、热交换器6、热水储存器8及空气洁净设备10等。太阳能集热器2安装在屋面,与其相邻接的空间连通空气进口12和空气进口13,太阳能集热器2的出口处连接的空气洁净设备10通过空气管道与热交换器6相连,热交换器6的出口由空气管道11经空气出口14,连通到建筑室内;凉水管引入热交换器6,再从热交换器通过热水管网7接到热水储存器8,再连接热水龙头9,供给使用。
本发明太阳能光电部分运行过程为:太阳光照射太阳能电池1,产生光电流,通过供电线路3供给用电器4使用,或接入蓄电池,或通过并网逆变器5,同城乡电网互补。
太阳能光热部分在采暖季节的运行过程为:太阳光照射太阳能集热器2,加热由设在屋檐下的空气进口12引进的室外空气,经由空气洁净设备10,把洁净的热空气送入热交换器6,同时通过空气管道11、空气出口14,进入室内。
太阳能光热部分在暑热季节的运行过程为:室外阴凉处的空气由设在阴面的空气进口13引进,经由空气洁净设备10,把洁净的凉空气送入热交换器6,通过空气管道11、空气出口14,进入室内。
太阳能光热部分使用热水的运行过程为:太阳光照射太阳能集热器2,加热由设在屋檐下的空气进口12引进的室外空气,送入热交换器6,加热热水管网7中的循环水,进入热水储存器8,加热储存在热水储存器8中的备用水,再供给热水龙头9使用。
本发明的太阳能电池1、太阳能集热器2架设在建筑物的屋面,蓄电池或并网逆变器5可安置在能够防火的独立房间或阁楼中。本发明的设计与建筑物的设计相结合,可以达到最佳使用效果。
作为能够同时供应热水和室温调节的太阳房,本发明具有明显的进步和优点。本发明由于采用了光电系统与被动式光热系统相匹配,除了建筑中的用电器用电可以自给外,被动式光热系统的用电也可以实现自给,使本发明可以在没有市电的地区建筑中采用。本发明配备的空气洁净设备,能够有效控制建筑室内的空气质量,可以根据建筑功能和等级,达到世界上确认的各种空气质量标准。本发明结构合理,既能充分利用太阳能转换的电能向建筑物中的各种用电器供电,又同时能够充分利用太阳能转换的热能向建筑物提供足够的热水、新鲜的暖气(采暖季节)或凉气(暑热季节),达到充分利用可再生能源,减少环境污染,适应所在地区条件,改善居住环境,提高人们生活质量的目的。

Claims (1)

1、一种太阳房光电与被动式光热装置,其特征在于同时包括太阳能光电部分和被动式光热部分,光电部分中的太阳能电池(1)通过供电线路(3)同蓄电池或并网逆变器(5)相连,蓄电池或并网逆变器(5)的输出连接室内各类用电器(4),光热部分中的太阳能集热器(2)安装在屋面,与其相邻接的空间连通空气进口(12)和空气进(13),再连接空气洁净设备(10),并通过空气管道与热交换器(6)相连,热交换器(6)的出口由空气管道(11)经空气出口(14),连通到建筑室内,凉水管引入热交换器(6),再从热交换器(6)通过热水管网(7)接到热水储存器(8),再连接热水龙头(9)。
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