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
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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