CN117073103B - 光伏通风系统和建筑物 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种光伏通风系统和建筑物。该通风系统包括导流腔体,沿第一方向延伸,导流腔体包括沿第二方向相邻的第一导流通道和第二导流通道;以及隔板,隔板根据预设条件在第一状态、第二状态和第三状态间切换,其中,在第一状态下第一导流通道和第二导流通道连通,在第二状态下隔板隔离第一导流通道和第二导流通道,在第三状态下隔板隔离第一导流通道和第二导流通道且第一导流通道与通风口连通。本申请的通风系统能够合理协调光伏板对散热的需求与建筑物对空气流通的需求。
Description
技术领域
本申请主要涉及光伏技术领域,具体地涉及一种光伏通风系统和建筑物。
背景技术
太阳能作为一种清洁可再生能源有着广阔的应用前景,随着光伏技术的快速发展,光伏与建筑一体化正成为建筑行业节能减排的重要方向。通过在建筑物的外墙面设置光伏板可充分利用照射到建筑物外墙上的太阳光。光伏板工作时以及被太阳光照射时会产生热量,设置在外墙的光伏板对建筑物内的空气流通也有影响,合理协调光伏板产生对散热的需求和建筑物对空气流通的需求能够促进光伏建筑一体化的发展(BuildingIntegrated Photovoltaic,BIPV)。
发明内容
本申请要解决的技术问题是提供一种光伏通风系统和建筑物,该光伏组件通风系统和建筑物能够合理协调光伏板对散热的需求与建筑物对空气流通的需求。
本申请为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种光伏通风系统,包括:导流腔体,沿第一方向延伸,所述导流腔体包括沿第二方向相邻的第一导流通道和第二导流通道;以及隔板,所述隔板根据预设条件在第一状态、第二状态和第三状态间切换,其中,在所述第一状态下所述第一导流通道和所述第二导流通道连通,在所述第二状态下所述隔板隔离所述第一导流通道和所述第二导流通道,在所述第三状态下所述隔板隔离所述第一导流通道和所述第二导流通道且所述第一导流通道与所述通风口连通。
在本申请一实施例中还包括第一侧板、第二侧板、底部单元和顶部单元,所述第一侧板和所述第二侧板沿所述第二方向相对设置,其中,所述第一侧板、所述第二侧板、所述建筑物的外墙和安装在所述通风系统的光伏板围成所述导流腔体,所述底部单元和所述顶部单元沿所述第一方向设置在所述导流腔体的两端。
在本申请一实施例中,所述底部单元具有第一通孔,所述顶部单元具有第二通孔,其中,所述第一通孔沿所述第一方向贯穿所述底部单元,所述第二通孔沿所述第一方向贯穿所述顶部单元。
在本申请一实施例中,所述顶部单元还包括多个格栅,所述多个格栅在所述第一方向上的投影覆盖所述第一通孔。
在本申请一实施例中,所述第一侧板上设置有多个第三通孔。
在本申请一实施例中,所述隔板包括第一子隔板和第二子隔板,所述第一子隔板与所述第一侧板活动连接,所述第一子隔板和所述第二子隔板之间抽拉连接。
在本申请一实施例中还包括安装框架,所述安装框架设置在所述导流腔体内且与所述建筑物连接,以连接所述导流腔体和所述建筑物。
在本申请一实施例中,在所述第二状态下,所述第二导流通道与所述通风系统所在建筑物的通风口连通。
本申请另一方面还提出一种建筑物,所述建筑物具有外墙,包括:多个光伏板;以及如前文所述的通风系统,所述通风系统安装在所述外墙,其中,所述光伏板安装在所述通风系统上,且与所述外墙相对设置。
在本申请一实施例中,所述外墙具有多个沿第一方向相邻排列的通孔口,所述通风系统覆盖所述通风口。
在本申请一实施例中,在第一状态下所述多个通风口处于关闭状态,在所述第二状态和所述第三状态下所述多个通风口处于打开状态。
本申请的通风系统和建筑物能够合理协调光伏板对散热的需求与建筑物对空气流通的需求。
附图说明
为让本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本申请的具体实施方式作详细说明,其中:
图1A至图1D是本申请一实施例的一种光伏通风系统不同角度的立体示意图;
图1E是一实施例中图1A中的光伏通风系统沿A-A线的剖视示意图;
图1F是另一实施例中图1A中的光伏通风系统沿A-A线的剖视示意图;
图2A至图2C分别是图1D中光伏通风系统在隔板处于不同状态时沿B-B线的剖视示意图;
图3为第一通孔的主视示意图;
图4A是顶部单元的立体示意图;
图4B是图4A的侧视示意图;
图5A是本申请一实施例的一种光伏通风系统的爆炸示意图;
图5B是图5A中通风系统的俯视示意图。
附图标记
建筑物外墙10 格栅142
通风口11 导流腔体150
开启扇12 第一导流通道151
连接件13 第二导流通道152
光伏板20 隔板160
第一侧板110 第一子隔板161
第三通孔111 第二子隔板162
第二侧板120 安装框架170
底部单元130 连接件171
第一通孔131 罩体180
顶部单元140 防火隔板190
第二通孔141
具体实施方式
为让本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,以下结合附图对本申请的具体实施方式作详细说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请,但是本申请还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
如本申请和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外,尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的,但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的,其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外,要求不仅仅通过所使用的实际术语,而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。
接下来通过具体的实施例对本申请的光伏通风系统和建筑物进行说明。
图1A至图1D是一实施例的光伏通风系统不同角度的立体示意图,图1E是图1A中的光伏通风系统沿A-A线的剖视示意图,图2A至图2C分别是图1D中光伏通风系统在隔板处于不同状态时沿B-B线的剖视示意图。参考图1A至图1E所示,通风系统与建筑物的外墙10相邻设置,多个沿第一方向D1相邻排列的光伏板20与通风系统固定连接,该多个光伏板20沿第三方向D3与外墙10相对设置。如图1E所示,在光伏板20和外墙10之间具有一个导流腔体150。导流腔体150沿第一方向D1延伸,第一方向D1与建筑物的高度方向一致,导流腔体150允许气流在其内流动。
如图1A至图1E所示,散热系统包括第一侧板110、第二侧板120、底部单元130和顶部单元140。第一侧板110和第二侧板120沿第二方向D2相对设置,底部单元130和顶部单元140沿第一方向D1相对设置。第一侧板110、第二侧板120、外墙10和光伏板20围成导流腔体150,底部单元130和顶部单元140沿第一方向D1设置在导流腔体150的两端。
如图1A至图1D所示,底部单元130和顶部单元140均为罩体,分别罩在导流腔体150的两端。罩体上设置有通孔以避免对导流腔体150内的空气流动造成阻碍。具体的,参考图1B所示,底部单元130可由多块板材拼接而成,底部单元130在第一方向D1上远离顶部单元140的板材上设置有第一通孔131。第一通孔131沿第一方向D1贯穿底部单元130,且与导流腔体150连通。
本申请不对第一通孔131的数量、尺寸、形状和排列方式做限制。例如,参考图3所示的第一通孔131的主视示意图,在一实施例中,多个胶囊状的第一通孔131沿第二方向D2和第三方向D3间隔排列。图3所示的第一通孔131在保证不阻碍空气流通的前提下还具有提高通风系统美观性的效果。
与底部单元130类似,顶部单元140也具有通孔。参考图4A所示的顶部单元的立体示意图,以及图4B所示的图4A的侧视示意图。顶部单元140可以由多块板材拼接而成,沿第一方向D1远离底部单元130的板材上设置有第二通孔141。第二通孔141沿第一方向D1贯穿顶部单元140,且与导流腔体150连通。在一些实施例中,顶部单元140还包括多个格栅142。多个格栅142沿第三方向D3间隔排列,且每个格栅142均沿第三方向D3向同一侧倾斜,相邻格栅142在第三方向D3上间隔的距离,以及多个格栅142倾斜的角度满足多个格栅142在第一方向D1上的投影覆盖第二通孔141。举例来说,当相邻格栅142之间间隔的距离较大时,可以增加格栅142倾斜的角度以使多个格栅142在第一方向D1上的投影覆盖第二通孔141;当相邻格栅142之间间隔的距离较小时,适当减小格栅142倾斜的角度也可以保证多个格栅142在第一方向D1上的投影覆盖第二通孔141。多个格栅142在第一方向D1上的投影覆盖第二通孔141可以在不阻碍导流腔体150内空气流通的前提下提高通风系统的美观性,避免第二通孔141显露出通风系统的内部结构。
参考图1E所示,光伏板20在工作时自身会产生热量,同时也会因为吸收光照而发热,从而导致光伏板20温度升高,进而影响光伏板20的发电效率,当温度过高时还会给光伏板20带来安全隐患。导流腔体150内流动的空气可将光伏板20产生的热量及时带走,从而避免光伏板20的温度持续升高。具体的,如图1E所示,黑色箭头表示外部空气进入到导流腔体150内以及从导流腔体150内排出的过程。首先,外部空气因烟囱效应从底部单元130的第一通孔131进入到导流腔体150内;接着,沿第一方向D1在导流腔体150内向顶部单元140流动;随后,经顶部单元140的第二通孔141排出导流腔体150。此外,在一些实施例中,沿第一方向D1相邻的光伏板20之间具有间隙21,在空气沿第一方向D1在导流腔体150内向顶部单元140流动的过程中,部分空气还可经间隙21排出。
参考图1A所示,在一实施例中,第一侧板110上设置有多个第三通孔111。本申请不对第三通孔111的数量、形状、尺寸和排列方式做限制。例如,在图1A中,多列第三通孔111沿第三方向D3间隔排列,每列包括一定数量沿第一方向D1间隔排列的第三通孔111。结合图1E所示,在导流腔体150利用烟囱效应对光伏板20进行散热的同时,外部空气还可经第三通孔111进入到导流腔体150内,从而加速导流腔体150内的空气流动,提高通风系统的散热效率。类似的,还可以在第二侧板上设置与第三通孔111类似的通孔,对此不在展开。
参考图1F所示的另一实施例中图1A中的光伏通风系统沿A-A线的剖视示意图。在图1F的实施例中,可以在导流腔体150内设置防火隔板190,防火隔板190能够阻止烟火沿着导流腔体150向上传递。在导流腔体150设置有防火隔板190的情形下,进入到导流腔体150内的外部空气可经第三通孔111排出导流腔体150,还可经间隙21排出导流腔体150。
图2A至图2C分别是图1D中光伏通风系统在隔板处于不同状态时沿B-B线的剖视示意图。参考图2A、图2B和图2C所示,导流腔体包括沿第二方向D2相邻的第一导流通道151和第二导流通道152。外墙10具有通风口11和开启扇12。通风口11可用于向建筑物内通风,开启扇12可用于控制通风口11的开启和关闭。图2A示意了通风口11关闭时的状态,图2B示意了通风口11开启时的状态。
通风系统还包括隔板160。隔板160可根据预设条件在第一状态、第二状态和第三状态间切换,还可通过与开启扇12之间的相互配合控制第一导流通道151、第二导流通道152与通风口11之间的连通及隔离。接下来分别对第一状态、第二状态和第三状态进行说明。
第一状态
参考图2A所示,在一实施例中,在第一状态下隔板160连通第一导流通道151和第二导流通道152,空气可以在第一导流通道151和第二导流通道152之间流动。在第一状态下,通风口11处于关闭状态。有关隔板160如何连通和隔离第一导流通道151和第二导流通道152的说明将在后文展开。在第一状态下,第一导流通道151和第二导流通道152内的空气无法经通风口11进入到建筑物内部。在一些实施例中,与第一状态对应的预设条件为天气炎热的季节。在天气炎热的季节,一方面,第一导流通道151和第二导流通道152连通有助于对光伏板的散热;另一方面,隔离第一导流通道151、第二导流通道152与通风口11可以防止导流腔体内的热空气进入到建筑物内。
第二状态
参考图2B所示,在一实施例中,在第二状态下隔板160隔离第一导流通道151和第二导流通道152,隔板160阻止空气在第一导流通道151和第二导流通道152之间流动。在第二状态下,开启扇12处于打开状态,建筑物内部可通过通风口12与外部进行空气交换。如图2B所示,第二导流通道152与建筑物的通风口11连通,外部空气可经第一侧板110上的通孔进入到第二导流通道152,之后再经第二导流通道152进入到通风口11,空气流动过程如图2B中的黑色箭头所示。在一些实施例中,与第二状态对应的预设条件为天气温暖的季节。在天气温暖的季节,一方面,通过第一导流通道151对光伏板进行散热;另一方面,第二导流通道152与通风口11连通有助于建筑物内换气。
第三状态
参考图2C所示,在一实施例中,在第三状态下隔板160隔离第一导流通道151和第二导流通道152,隔板160阻止空气在第一导流通道151和第二导流通道152之间流动。在第三状态下,开启扇12处于打开状态,建筑物内部可通过通风口11与第一导流通道151和第二导流通道152进行空气交换。如图2C所示,第一导流通道151与通风口11连通。第一导流通道151内的空气可以经通风口11进入到建筑物内部。在一些实施例中,与第三状态对应的预设条件为天气寒冷的季节。在天气寒冷的季节,第一导流通道151内吸收了光伏板发出的热量的空气可经通风口11进入到建筑物内部,如图2C中的黑色箭头所示,从而对室内进行加热。隔离第一导流通道151和第二导流通道152可阻止吸收了热量的空气经第一侧板110上的通孔排出。
由上述说明可知,隔板160可根据预设条件在第一状态、第二状态和第三状态间切换,应当理解,预设条件不限于前述实施例,可以根据需求设置预设条件。上述实施例中的通风系统能够合理协调光伏板对散热的需求与建筑物对空气流通的需求。此外,上述实施例中在对通风系统进行说明时涉及到的建筑物、外墙、通风口和开启扇并不属于通风系统。
为更清楚地理解上述实施例中的隔板,这里给出一种隔板结构。参考图2A和图2B所示,隔板160包括第一子隔板161和第二子隔板162。其中,第一子隔板161与第一侧板110活动连接,即第一子隔板161可围绕与第一侧板110的连接处转动,第一子隔板161和第二子隔板162之间抽拉连接,即可以调节第一子隔板161与第二子隔板162之间重合的面积。
在图2A中,第二子隔板162未抽出,第一导流通道151和第二导流通道152之间连通。在图2B中,第二子隔板162抽出且其一侧边与位于通风口11右侧的外墙10接触,第一子隔板161和第二子隔板162共同隔离第一导流通道151和第二导流通道152,且使第二导流通道152与通风口11的连通。参考图2C所示,第二子隔板162抽出且其一侧边与位于通风口11左侧的外墙10接触,第一子隔板161和第二子隔板162共同隔离第一导流通道151和第二导流通道152,且使第一导流通道151与通风口11的连通。隔板160的结构不限于上述实施例,可以根据需求设置隔板160的具体结构。
图5A是一实施例的光伏通风系统的爆炸示意图,图5B是图5A中通风系统的俯视示意图。参考图5A和图5B所示,在一实施例中,通风系统还包括安装框架170。为方便叙述,将第一侧板110、第二侧板120、底部单元130和顶部单元140组合而成的结构称为罩体180,导流腔体位于罩体180内。安装框架170通过自身的连接件171与外墙10上的连接件13连接,罩体180与安装框架170连接,罩体180安装在外墙10上后,安装框架170被容纳在导流腔体内。应当理解,罩体180与外墙10之间的连接方式不限于通过安装框架170。
本申请另一方面还提出一种建筑物。参考图1A至图1D所示,建筑物具有外墙10、多个光伏板20和如前文所述的通风系统。通风系统安装在外墙10上,多个光伏板20安装在通风系统上。多个光伏板20沿第三方向D3与外墙10相对设置。
如图1B所示,在一实施例中,外墙10具有多个沿第一方向D1相邻排列的通孔口11,通风系统覆盖通风口11,建筑物内部空间可通过通风口11与通风系统内的导流腔体150连通。参考图2A、图2B和图2C所示,在第一状态下,多个通风口11处于关闭状态,在第二状态及第三状态下多个通风口11处于打开状态。有关建筑物与通风系统之间的关系可以参考前文相关的说明,在此不再展开。设置在外墙上的光伏板20可以利用照射到建筑物的太阳光进行发电。此外,通风系统可同时兼顾光伏板对散热的需求和建筑物对空气流动的需求。
上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述申请披露仅仅作为示例,而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字,应当理解的是,此类用于实施例描述的数字,在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明,“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地,在一些实施例中,说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值,该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中,数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值,在具体实施例中,此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
Claims (10)
1.一种光伏通风系统,所述光伏通风系统用于安装在建筑物的外墙上,所述外墙具有用于向所述建筑物内通风的通风口(11),其特征在于,包括:
导流腔体(150),沿第一方向延伸,所述导流腔体(150)包括沿第二方向相邻的第一导流通道(151)和第二导流通道(152),所述第二方向平行于所述外墙;
光伏板(20),沿第三方向与所述外墙相对设置,所述第一导流通道(151)在所述第三方向上位于所述外墙与所述光伏板(20)之间;以及
隔板(160),根据预设条件在第一状态、第二状态和第三状态间切换,其中,
在所述第一状态下,所述第一导流通道(151)和所述第二导流通道(152)连通且通风口(11)处于关闭状态,空气在所述第一导流通道(151)与所述第二导流通道(152)之间流动;
在所述第二状态下,所述隔板隔离所述第一导流通道(151)和所述第二导流通道(152)且所述第二导流通道(152)与所述通风口(11)连通,空气在所述第二导流通道(152)与所述通风口(11)之间流动;
在所述第三状态下,所述隔板(160)隔离所述第一导流通道(151)和所述第二导流通道(152)且所述第一导流通道(151)与所述通风口(11)连通,空气在所述第一导流通道(151)与所述通风口(11)之间流动。
2.如权利要求1所述的通风系统,其特征在于还包括第一侧板(110)、第二侧板(120)、底部单元(130)和顶部单元(140),所述第一侧板(110)和所述第二侧板(120)沿所述第二方向相对设置,其中,所述第一侧板(110)、所述第二侧板(120)、所述建筑物的外墙(10)和安装在所述通风系统的光伏板(20)围成所述导流腔体(150),所述底部单元(130)和所述顶部单元(140)沿所述第一方向设置在所述导流腔体(150)的两端。
3.如权利要求2所述的通风系统,其特征在于,所述底部单元(130)具有第一通孔(131),所述顶部单元(140)具有第二通孔(141),其中,所述第一通孔(131)沿所述第一方向贯穿所述底部单元(130),所述第二通孔(141)沿所述第一方向贯穿所述顶部单元(140)。
4.如权利要求3所述的通风系统,其特征在于,所述顶部单元(140)还包括多个格栅(142),所述多个格栅(142)在所述第一方向上的投影覆盖所述第一通孔(141)。
5.如权利要求2所述的通风系统,其特征在于,所述第一侧板(110)上设置有多个第三通孔(111)。
6.如权利要求2所述的通风系统,其特征在于,所述隔板(160)包括第一子隔板(161)和第二子隔板(162),所述第一子隔板(161)与所述第一侧板(110)活动连接,所述第一子隔板(161)和所述第二子隔板(162)之间抽拉连接。
7.如权利要求1所述的通风系统,其特征在于还包括安装框架(170),所述安装框架(170)设置在所述导流腔体(150)内且与所述建筑物连接,以连接所述导流腔体(150)和所述建筑物。
8. 一种建筑物,所述建筑物具有外墙,其特征在于,包括:
多个光伏板;以及
如权利要求1-7任一项所述的通风系统,所述通风系统安装在所述外墙,其中,所述光伏板安装在所述通风系统上,且与所述外墙相对设置。
9.如权利要求8所述的建筑物,其特征在于,所述外墙具有多个沿第一方向相邻排列的通孔口(11),所述通风系统覆盖所述通风口。
10.如权利要求9所述的建筑物,其特征在于,在第一状态下所述多个通风口(11)处于关闭状态,在所述第二状态和所述第三状态下所述多个通风口处于打开状态。
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