CN202024492U - 太阳能光伏热电联产应用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种太阳能光伏热电联产应用系统，包括设在建筑顶部的中空通道、设在中空通道顶部的透明的太阳能光电板，中空通道底部设有太阳能空气集热器。所述中空通道倾斜设置，中空通道的较低端设有捕风窗、较高端与建筑室内连通。本实用新型将太阳能发电系统与太阳能空气集热系统有机结合，太阳能光伏热电联产系统和建筑一体化，减少了建设投资费用；系统自动化程度比较高，同时发电用于室内照明系统，节约能源，运行费用低。该技术可以提高太阳能光伏发电效率5%左右。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能利用技术领域，特别涉及一种太阳能光伏热电联产应用系统。
背景技术
太阳能光伏发电产业是20世纪80年代以来世界上增长最快的高新技术产业之一。目前，国际上对太阳能资源已经十分重视。20世纪70年代以来，鉴于常规能源供给的有限性和环保压力，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能和可再生能源的热潮。目前，光伏发电主要集中在日本、欧盟和美国，其光伏发电量约占世界光伏发电量的80%。今后光伏发电系统主要围绕高效率、低成本、长寿命等方向发展。专家们预测到2050年，太阳能光伏发电在发电总量中将占13％～15％，到2100年将约占64％。
美国洛杉矶道格拉斯太阳能公司于1997年开发出了平板式太阳能空气集热器，并应用于房屋采暖，系统简单可靠，但基于归一化温差的瞬时效率斜率较大，应用在建筑采暖中表现出较大的日采暖温差，满足人体舒适性差。加上空气流道保温不足，截距效率仅能达到42％。1983年window研究了内插管式提热系统；1980年美国俄亥俄州哥伦布市，国际薄板金属工作者协会屋顶，安装了由144支真空管组成的太阳空气集热器系统，为该楼提供采暖、空调及生活热水；澳大利亚墨尔本RN．Morse研制真空管太阳蒸汽系统。
我国太阳能光伏发电技术的研究仍然处于起步阶段，技术水平相对国外一些发达国家还有一定差距。并网型光伏发电系统在我国还没有真的投入商业化运行的应用，目前所建并网型光伏系统都为示范工程。并网型光伏发电系统的核心并网型逆变器还主要依赖进口或者合作研究的方式获得，导致并网型光伏系统的造价升高、依赖性强，从而制约了并网型光伏系统在国内市场的发展和推广。因此，掌握并网型光伏系统的核心并网型逆变器技术对推广并网型光伏系统有着至关重要的作用。目前，在建筑节能领域，太阳能向电能转换的效率还不高，原因之一是在光电转换过程中产生的热量，影响并降低了光电转换的效率。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种与建筑结合使用利用太阳能效率高的太阳能光伏热电联产应用系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：太阳能光伏热电联产应用系统，包括设在建筑顶部的中空通道、设在中空通道顶部的透明的太阳能光电板，中空通道底部设有太阳能空气集热器。
所述中空通道倾斜设置，中空通道的较低端设有捕风窗、较高端与建筑室内连通。
采用上述技术方案，在太阳能光电板下方安装太阳能空气集热器（以空气作为传热流体，吸收太阳辐射并转化为热能的集热装置），利用传热流体（空气）将光电转换过程中产生的热量及时加以利用，这样不仅降低了太阳能光伏发电系统的内部温度，提高了光能向电能转换的效率，而且对太阳能空气集热供暖系统的效率也有所提高。充分利用太阳能光伏方阵的能量，提高太阳能光伏热电联产系统的整体效率，降低成本，具有现实意义，达到节能减排的目的，做到常规能源的“零消耗”和污染废物的“零排放”。也对今后此类系统在建筑物中的发展利用提供参考依据，对推动我国太阳能在建筑中的发展将具有深刻的实际意义。
本实用新型该项系统技术主要应用于小区、宾馆、中小型办公楼等建筑，经试验结果分析，可以实现太阳能光伏发电效率提高5%，不仅节约了能源的消耗，还有效的减少了建筑材料的使用，可产生直接的经济效益。由于本实用新型将太阳能发电系统与太阳能空气集热系统有机结合，太阳能光伏热电联产系统和建筑一体化，减少了建设投资费用；系统自动化程度比较高，同时发电用于室内照明系统，节约能源，运行费用低。该技术可以提高太阳能光伏发电效率5%左右。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的太阳能光伏热电联产应用系统，包括设在建筑1顶部的中空通道2、设在中空通道2顶部的透明的太阳能光电板3，中空通道2底部设有太阳能空气集热器4。中空通道2倾斜设置，中空通道2的较低端设有捕风窗5，中空通道2的较高端与建筑1的室内连通。
工作使用时，太阳光线6照射在中空通道2顶部的太阳能光电板3上，太阳能光电板3吸收太阳光线6用来发电，在光电转换的过程中，太阳能光电板3将会产生少许热量，太阳能光电板3的透光率为90%以上，太阳光线6可以透过照射在太阳能空气集热器4上，用以加热中空通道2中的空气。捕风窗5用来捕捉吹过来的风，风通过中空通道2吸收由光电转换所产生的热量，然后由太阳能空气集热器4将其加热后通过中空通道2上端通入室内。由此太阳能光电板3的效率将提高3-4%，同时也达到了室内采暖的要求。
本实用新型将太阳能发电系统与太阳能空气集热系统有机结合，太阳能光伏热电联产系统和建筑一体化问题，这是系统的技术关键，也是系统的创新之处。主要包括整体外形的一体化和内部结构的一体化，实现技术和建筑完美结合，主要有：⑴、该系统把太阳能利用装置作为建筑材料，进行采暖、发电。⑵、利用太阳能光电板、太阳能空气集热器代替建筑材料。⑶、利用建筑设计和节能技术实现热压通风，缩短了采暖时间。⑷、通过新技术、新材料、新设备的智能化控制，减少了用能负荷。
Claims (2)
1.太阳能光伏热电联产应用系统，其特征在于：包括设在建筑顶部的中空通道、设在中空通道顶部的透明的太阳能光电板，中空通道底部设有太阳能空气集热器。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏热电联产应用系统，其特征在于：所述中空通道倾斜设置，中空通道的较低端设有捕风窗、较高端与建筑室内连通。
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Cited By (2)
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| CN104729108A (zh) * | 2015-04-07 | 2015-06-24 | 安徽工业大学 | 一种简易式光伏-光热-热电综合利用系统 |
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