CN117515926A - 一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统，涉及多高层住宅技术领域。包括太阳能光热组件和太阳能光伏组件；太阳能光热组件包括集热器、蓄水水箱，蓄水水箱连通有供水管和回水管；太阳能光伏组件的集中分布于多高层住宅的屋面，并且位于楼梯间或/和电梯井的顶部，太阳能光伏组件包括光伏光热得能瓦板，光伏光热得能瓦板和屋面之间通过挂瓦条连接，光伏光热得能瓦板电连接有逆变器、配电柜和储能设备，光伏光热得能瓦板连接有储热换热水箱。本发明中太阳能光热组件与阳台的一体式设计，具有美观安全的优点，太阳能光伏组件设置在楼梯间及电梯井顶部的屋面，不占用公共空间和活动空间，更具有合理性。
Description
技术领域
本发明涉及多高层住宅技术领域，具体而言，涉及一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统。
背景技术
随着建筑技术的突飞猛进，尤其是在我国人口和建筑密度较高的地区，多层及高层民用住宅由于可以节约土地、增加住房和居住人口，更是发展迅速。
太阳能是一种可再生清洁能源，可借助太阳能光热光伏系统进行转化，达到太阳能的转化利用，近年来太阳能光热光伏系统在多高层民用住宅建筑上的利用率较低主要存在以下问题：
第一、太阳能光热系统的主集热器主要安装在阳台板侧边，没有与建筑本身真正地结合在一起，不仅破坏了建筑立面的美观性，而且稳定性较低，安全隐患频发，导致太阳能供热水系统(光热)在多高层民用住宅建筑中的应用呈下降趋势，大部分地区几乎停止了使用。
第二、由于多层及高层民用住宅的屋面均为共用属性，屋面原规范使用功能较多，可利用设置光伏板的面积有限，另加上多高层住宅建筑与多户群居组合而成，建筑主体又分户与公共区域(楼梯间、电梯机房、设备间等)两部分组合，所以光伏系统设计、施工、管理均较复杂且经济利益不明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统，太阳能光热组件与阳台的一体式设计，具有美观安全的优点，太阳能光伏组件设置在楼梯间及电梯井顶部的屋面，不占用公共空间和活动空间，更具有合理性。
本发明的技术方案是这样实现的：
本申请技术方案提供一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统，包括太阳能光热组件和太阳能光伏组件；上述太阳能光热组件应用于多高层住宅单元户的阳台，上述阳台采用钢筋混凝土制成，并且上述阳台的向阳侧为混凝土框式结构，上述阳台设置有太阳能设备间，上述太阳能光热组件包括嵌设于上述混凝土框式结构中的集热器，还包括设置于上述太阳能设备间的蓄水水箱，上述蓄水水箱和上述集热器传热配合，上述蓄水水箱连通有供水管和回水管；上述太阳能光伏组件的数量为多个，多个上述太阳能集中分布于上述多高层住宅的屋面，并且位于楼梯间或/和电梯井的顶部，上述太阳能光伏组件包括设置于上述屋面的光伏光热得能瓦板，上述光伏光热得能瓦板和上述屋面之间通过挂瓦条连接，上述光伏光热得能瓦板的发电部电连接有逆变器、配电柜和储能设备，上述光伏光热得能瓦板的发热部连接有储热换热水箱。
在本发明的一些实施方式中，上述太阳能光热组件通信连接有控制器。
在本发明的一些实施方式中，上述太阳能光热组件设置有电加热器。
在本发明的一些实施方式中，上述集热器设置有背衬支架，上述背衬支架呈直角梯形设计，并且背衬支架从上到下设有数层钢结构架，数层上述钢结构架的尺寸由上到下逐层递减，上述钢结构架的前端设置有连接架，上述连接架的前端设有支架定位螺栓孔，上述集热器可拆卸安装在上述连接架上，上述集热器还设有与支架定位螺栓对应的集热螺栓孔，上述支架定位螺栓孔和上述集热螺栓孔之间通过螺栓固定连接。
在本发明的一些实施方式中，上述光伏光热得能瓦板包括以合成树脂材料制成的瓦板主体，上述瓦板主体具有加热水腔，上述加热水腔连通有上水口和下水口，上述上水口和上述下水口均连通上述储热换热水箱；
上述瓦板主体的表面设置有光伏板，上述光伏板电连接上述逆变器、配电柜和储能设备。
在本发明的一些实施方式中，上述储热换热水箱、上述逆变器、配电柜和上述储能设备均设置于上述楼梯间的空隙空间。
在本发明的一些实施方式中，上述储热换热水箱和上述瓦板主体之间，上述储热换热水箱和用户之间均设置有温度传感器，并且上述储热换热水箱和上述用户之间设置有防冻伴热带。
相对于现有技术，本发明的技术方案至少具有如下优点或有益效果：
(1)在本发明中，每户阳台采用钢筋混凝土框式无安全隐患内置式的建造方式，巧妙地与建筑融为一体，外观看似建筑物的一扇固定玻璃窗，美观大方，真正地与建筑融为一体；太阳能光伏组件设置在楼梯间及电梯井顶部的屋面，不占用公共空间，并且光伏光热得能瓦板和上述屋面之间通过挂瓦条连接，不直接铺在原有设计屋面上，彻底解决了安装太阳能光伏系统可能引起的屋面渗漏水的弊病，平复了顶层住户抗拒屋面安装太阳能光伏系统的抵触心理。
(2)本发明专门设置了太阳能设备间，保证建筑全生命周期的运行与选用户式微系统供热水方案。
(3)蓄水水箱配备电加热器，在采光不足时，可实现蓄水水箱中水源的电加热，保证热水的充足供应。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统中太阳能光热组件布置的结构示意图；
图2为本发明实施例太阳能设备间侧方向剖视图；
图3为本发明实施例背衬支架的结构示意图；
图4为本发明实施例光伏光热得能瓦板安装的结构示意图；
图5为本发明实施例光伏光热得能瓦板的剖视图一；
图6为本发明实施例光伏光热得能瓦板的剖视图二；
图7为给光伏光热得能瓦板安装于外墙刮板的结构示意图一；
图8为给光伏光热得能瓦板安装于外墙刮板的结构示意图二；
图9为给光伏光热得能瓦板安装于外墙刮板的结构示意图三；
图10为给光伏光热得能瓦板安装于外墙刮板的结构示意图四。
图标：1-阳台，2-背衬支架，3-蓄水水箱，4-太阳能设备间，5-集热器，6-屋面，7-光伏光热得能瓦板，8-挂瓦条，9-回水管，10-给水管，11-加热水腔。
具体实施方式
实施例
请参照图1-图6，一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统，包括太阳能光热组件和太阳能光伏组件；上述太阳能光热组件应用于多高层住宅单元户的阳台1，上述阳台1采用钢筋混凝土制成，并且上述阳台1的向阳侧为混凝土框式结构，上述阳台1设置有太阳能设备间4，上述太阳能光热组件包括嵌设于上述混凝土框式结构中的集热器5，集热器5真空管内不走水，内部是由纯铜制造的超导热管传热，解决了真空管爆管漏水的问题，真空管与蓄水水箱3进行换热；还包括设置于上述太阳能设备间4的蓄水水箱3，上述蓄水水箱3和上述集热器5传热配合，上述蓄水水箱3连通有供水管和回水管9；上述太阳能光伏组件的数量为多个，多个上述太阳能集中分布于上述多高层住宅的屋面6，并且位于上述楼梯间或/和电梯井的顶部，上述太阳能光伏组件包括设置于上述屋面6的光伏光热得能瓦板7，上述光伏光热得能瓦板7和上述屋面6之间通过挂瓦条8连接，上述光伏光热得能瓦板7的发电部电连接有逆变器、配电柜和储能设备，上述光伏光热得能瓦板7的发热部连接有储热换热水箱。光伏光热得能瓦板7用挂瓦条8牢牢紧固在钢筋砼柱梁构架上，完全可抵御恶劣气候的破坏。钢筋砼柱梁构架有一定的坡度，优化光伏光热得能瓦板7的最佳采光角度，保证了雨天光伏光热得能瓦板7的自动排水及自洁功能。
在本发明中，每户阳台1采用钢筋混凝土框式无安全隐患内置式的建造方式，巧妙地与建筑融为一体，外观看似建筑物的一扇固定玻璃窗，美观大方，真正地与建筑融为一体，太阳能光热组件这样的安装位置更大程度地与建筑相融，外观似一扇固定玻璃窗，真正实现了太阳能系统与建筑一体化结合的目标；太阳能光伏组件设置在楼梯间及电梯井顶部的屋面6，不占用公共空间，并且光伏光热得能瓦板7和上述屋面6之间通过挂瓦条8连接，不直接铺在原有设计屋面6上，彻底解决了安装太阳能光伏系统可能引起的屋面6渗漏水的弊病，平复了顶层住户抗拒屋面6安装太阳能光伏系统的抵触心理。
在这里需要说明的是，光伏光热得能瓦板7不仅可应用在多高层住宅建筑，还可应用在工业厂房外围护墙上，参考图7-图10的安装方式
在本发明的一些实施方式中，上述太阳能光热组件通信连接有控制器。
在上述实施例中，控制器用于控制蓄水水箱3的水温，达到蓄水水箱3出水温度的控制，使用户能使用到不同温度的水，具有实用性。
在本发明的一些实施方式中，上述太阳能光热组件设置有电加热器。
在上述实施例中，蓄水水箱3配备电加热器，在采光不足时，可实现蓄水水箱3中水源的电加热，保证热水的充足供应。
在本发明的一些实施方式中，上述集热器5设置有背衬支架2，上述背衬支架2呈直角梯形设计，并且背衬支架2从上到下设有数层钢结构架，数层上述钢结构架的尺寸由上到下逐层递减，上述钢结构架的前端设置有连接架，上述连接架的前端设有支架定位螺栓孔，上述集热器5可拆卸安装在上述连接架上，上述集热器5还设有与支架定位螺栓对应的集热螺栓孔，上述支架定位螺栓孔和上述集热螺栓孔之间通过螺栓固定连接。
在上述实施例中，本发明通过安置在建筑的东西两侧上，避开建筑自身可能产生的遮挡的部分，并且远离建筑自身的外凸部分，以保证获得有效的日照时长。在布置的时候，通过可拆卸式的折叠门把太阳能设备间4与阳台1部分进行分隔使用时功能分区互不干扰，在检修的时候再进入设备间区域进行维修。集热器5通过螺栓固定连接支架定位螺栓孔以及集热螺栓孔使得集热器5与连接架进一步一体化；减少对连接件的损坏。
在本发明的一些实施方式中，上述光伏光热得能瓦板7包括以合成树脂材料制成的瓦板主体，上述瓦板主体具有加热水腔11，上述加热水腔11连通有上水口和下水口，上述上水口和上述下水口均连通上述储热换热水箱；该合成材料可以是PVC、CPVC、ABS等，添加各种功能助剂，采用挤出工艺制成的建筑屋面6中空瓦板。
上述瓦板主体的表面设置有光伏板，上述光伏板电连接上述逆变器、配电柜和储能设备。
在上述实施例中，由光伏光热得能瓦板7组成的屋面6系统和墙面系统实现了建筑表皮功能化：利用太阳能的同时减少辐射热对房屋室内温度的影响而提高建筑舒适性，同时实现了建筑节能降耗、生产清洁能源与提高建筑舒适性三种功能。
在本发明的一些实施方式中，上述储热换热水箱、上述逆变器、配电柜和上述储能设备均设置于上述楼梯间的空隙空间。
在本发明的一些实施方式中，上述储热换热水箱和上述瓦板主体之间，上述储热换热水箱和上述用户之间均设置有温度传感器，并且上述储热换热水箱和上述用户之间设置有防冻伴热带。
在上述实施例中，温度传感器用于检测水温，防冻伴热带能放置换热水的结冰，便于进行循环使用。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统，其特征在于，包括太阳能光热组件和太阳能光伏组件；
所述太阳能光热组件应用于多高层住宅单元户的阳台，所述阳台采用钢筋混凝土制成，并且所述阳台的向阳侧为混凝土框式结构，所述阳台设置有太阳能设备间，所述太阳能光热组件包括嵌设于所述混凝土框式结构中的集热器，还包括设置于所述太阳能设备间的蓄水水箱，所述蓄水水箱和所述集热器传热配合，所述蓄水水箱连通有供水管和回水管；
所述太阳能光伏组件的数量为多个，多个所述太阳能集中分布于所述多高层住宅的屋面，并且位于楼梯间或/和电梯井的顶部，所述太阳能光伏组件包括设置于所述屋面的光伏光热得能瓦板，所述光伏光热得能瓦板和所述屋面之间通过挂瓦条连接，所述光伏光热得能瓦板的发电部电连接有逆变器、配电柜和储能设备，所述光伏光热得能瓦板的发热部连接有储热换热水箱。
2.根据权利要求1所述的一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统，其特征在于，所述太阳能光热组件通信连接有控制器。
3.根据权利要求2所述的一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统，其特征在于，所述太阳能光热组件设置有电加热器。
4.根据权利要求1所述的一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统，其特征在于，所述集热器设置有背衬支架，所述背衬支架呈直角梯形设计，并且背衬支架从上到下设有数层钢结构架，数层所述钢结构架的尺寸由上到下逐层递减，所述钢结构架的前端设置有连接架，所述连接架的前端设有支架定位螺栓孔，所述集热器可拆卸安装在所述连接架上，所述集热器还设有与支架定位螺栓对应的集热螺栓孔，所述支架定位螺栓孔和所述集热螺栓孔之间通过螺栓固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统，其特征在于，所述光伏光热得能瓦板包括以合成树脂材料制成的瓦板主体，所述瓦板主体具有加热水腔，所述加热水腔连通有上水口和下水口，所述上水口和所述下水口均连通所述储热换热水箱；
所述瓦板主体的表面设置有光伏板，所述光伏板电连接所述逆变器、配电柜和储能设备。
6.根据权利要求5所述的一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统，其特征在于，所述储热换热水箱、所述逆变器、配电柜和所述储能设备均设置于所述楼梯间的空隙空间。
7.根据权利要求6所述的一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统，其特征在于，所述储热换热水箱和所述瓦板主体之间，所述储热换热水箱和用户之间均设置有温度传感器，并且所述储热换热水箱和所述用户之间设置有防冻伴热带。
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|---|---|---|---|
| CN202311573818.8A CN117515926A (zh) | 2023-11-23 | 2023-11-23 | 一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311573818.8A CN117515926A (zh) | 2023-11-23 | 2023-11-23 | 一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN117515926A true CN117515926A (zh) | 2024-02-06 |
Family
ID=89749113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311573818.8A Pending CN117515926A (zh) | 2023-11-23 | 2023-11-23 | 一种应用于多高层住宅建筑的太阳能光热光伏户式微系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117515926A (zh) |
-
2023
- 2023-11-23 CN CN202311573818.8A patent/CN117515926A/zh active Pending
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