CN202787558U - 一种与徽派建筑遮阳檐相结合的光伏可控集热墙 - Google Patents

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Abstract

一种与徽派建筑遮阳檐相结合的光伏可控集热墙,包括集热墙、太阳能光伏板、徽派建筑遮阳檐、屋檐通风管道、直流风机;徽派建筑遮阳檐上面为太阳能光伏板,中间为屋檐通风管道,徽派建筑遮阳檐下为集热墙,所述集热墙的结构由左往右依次为:白玻璃、空气夹层、可调控百叶窗帘、上通风口和下通风口;直流风机位于空气夹层内,并位于可调控百叶窗帘的正上方;屋檐通风管道和集热墙中的空气夹层相连;空气夹层的后面墙体分别开有上通风口和下通风口;本实用新型利用徽派建筑的遮阳檐,安装太阳能光伏板,利用光伏板驱动直流风机,同时调节百叶帘片的角度,从而改善室内热环境。

Description

一种与徽派建筑遮阳檐相结合的光伏可控集热墙
技术领域
本实用新型涉及一种与遮阳檐结合的新型光伏可控集热墙系统,属于被动式太阳能光热利用系统,属于太阳能利用领域。
背景技术
太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源,太阳能利用开发是21世纪开发可再生能源的重要领域,依据能量转换的形式,太阳能可以分别转化为热能电能和化学能等,即太阳能的转换方式有光热转换、光电转换和光化学转换等,依据太阳能这些转换原理而加以利用的,分别称之为“太阳能热利用”、“太阳能光电利用”和“太阳能光化学利用”等。
而太阳能现在较成熟的利用还是光伏光热利用技术,光热利用主要集中在集热墙上,集热墙又叫特朗贝式集热墙,英文名称Trombe wall,简称集热墙,是集热-蓄热墙式被动式太阳房的最典型构件。它实质上是直接附设在房间墙面上,且通常设在南向外墙上的一种太阳能集热器。
集热墙是利用阳光照射到外面有玻璃罩的深色蓄热墙体上,加热透明盖板和厚墙外表面之间的夹层空气,通过热压作用使空气流入室内向室内供热,同时墙体本身直接通过热传导向室内放热并储存部分能量,夜间墙体储存的能量释放到室内;另一方面,集热墙通过玻璃盖层等将热量以传导、对流及辐射的方式损失到室外。集热墙式太阳房非常适用于我国北方太阳能资源丰富、昼夜温差比较大的地区如西藏、新疆等,它将大大改善该地居民的居住环境,减少这些地区的采暖能耗。
实用新型内容
本实用新型的技术解决问题:克服现有技术的不足,提供一种可控集热墙,充分利用徽派建筑窗体面积小、墙体立面面积大的特点,同时利用徽派遮阳檐的外形特征,将可控集热墙巧妙的与徽派建筑相结合,利用徽派建筑的遮阳檐,安装太阳能光伏板,利用光伏板驱动直流风机,同时调节百叶帘片的角度,从而改善室内热环境。
本实用新型的技术解决方案:一种与徽派建筑遮阳檐相结合的光伏可控集热墙,包括:集热墙12、太阳能光伏板22、徽派建筑遮阳檐23、屋檐通风管道24和直流风机25;
徽派建筑遮阳檐23上面为太阳能光伏板22,中间为屋檐通风管道24,徽派建筑遮阳檐23下为集热墙12,所述集热墙12的结构由左往右依次为:白玻璃26、空气夹层28、可调控百叶窗帘27、上通风口21和下通风口29;直流风机25位于空气夹层28内,并位于可调控百叶窗帘27的正上方;屋檐通风管道24和集热墙12中的空气夹层28相连;空气夹层28的后面墙体分别开有上通风口21和下通风口29;
太阳光透过白玻璃26照射到可调控百叶窗帘27上,可调控百叶窗帘27吸收太阳能辐射,加热空气夹层28内的空气,背面温度较低的空气由下通风口29进入到集热墙空气夹层28内,直流风机25由太阳能光伏板22驱动,空气夹层28内空气由直流风机25带动,经屋檐下通风管道24排出室外,同时冷却太阳能光伏板22,降低太阳能光伏板22背面温度;冬季白天时,屋檐下通风管道24关闭,上通风口21和下通风口29同时开启,可调控百叶窗帘27吸收透过白玻璃26的太阳能辐射,加热空气夹层内28的空气,空气夹层内28的空气和室内空气进行换热,提高了室内环境温度;冬季晚上时,屋檐下通风管道24和室内相连的上通风口21和下通风口29均关闭;此时集热墙空气夹层28封闭,形成一个空气墙,能减少室内的散热量,降低室内温度的降低速度,改善室内热环境。
所述可调控百叶窗帘27的正面涂有大于等于0.9的高吸收率涂层,具有对太阳光谱内的吸光程度高,同时具有较低的发射率,冬季时能较大程度的吸收太阳能辐射,加热空气夹层28内的空气;反面涂有大于等于99%的高反射率涂层,夏季时涂有高反射率涂层的反射面朝外,反射大部分的可见光,减少集热墙(12)得热。
所述直流风机25为横向轴流风机,其功率与太阳辐射强弱相对应。
本实用新型与现有技术相比的优点在于:本实用新型的可控集热墙,充分利用徽派建筑窗体面积小,墙体立面面积大的特点,同时利用徽派遮阳檐的外形特征,将可控集热墙巧妙的与徽派建筑相结合,利用徽派建筑的遮阳檐,安装太阳能光伏板,白天时太阳能光伏板驱动直流风机,同时配合调节百叶帘片的角度,从而改善室内热环境。
附图说明
图1为整体外观图;
图2为本实用新型可控集热墙结构示意图;
图3为本实用新型可控集热墙的夏季工作模式;
图4为本实用新型可控集热墙的冬季白天工作模式;
图5为本实用新型可控集热墙的冬季晚上工作模式。
具体实施方式
如图1所示,11为徽派外立墙面,12为集热墙,23为徽派建筑遮阳檐。
如图2所示,本实用新型包括:集热墙12、太阳能光伏板22、徽派建筑遮阳檐23、屋檐通风管道24、直流风机25。
徽派建筑遮阳檐23上面为太阳能光伏板22,中间为屋檐通风管道24,徽派建筑遮阳檐23下为集热墙12。集热墙12的结构由左往右依次为:白玻璃26、空气夹层28、可调控百叶窗帘27、上通风口21和下通风口29;直流风机25位于空气夹层28内,并位于可调控百叶窗帘27的正上方;屋檐通风管道24和集热墙12中的空气夹层28相连;空气夹层28的后面墙体分别开有上通风口21和下通风口29。
夏季时,本实用新型工作模式如图3所示,和室内连接的上通风口21关闭,下通风口29及屋檐通风管道24打开;可调控百叶窗帘27涂有高反射涂层的一面向外,能反射经白玻璃26进入空气夹层28的绝大部分可见光,减少集热墙南面的热量,降低室内制冷负荷;同时太阳能光伏板22产生的电能驱动直流风机25,加速空气夹层28内的空气流动,室内背面温度较低的空气由下通风口29进入空气夹层28,在直流风机25的作用下经空气夹层28和屋檐下通风管道24排出室外,同时冷却太阳能光伏板22,降低其温度,提高其发电效率;
冬季白天时,集热墙的工作模式如图4所示,屋檐下通风管道24关闭,和室内连接的上通风口21和下通风口29打开,可调控百叶窗帘27涂有高吸收率的一面朝外;可调控百叶窗帘27能最大限度的吸收太阳辐射,加热空气夹层28内的空气,空气夹层28内的空气温度升高,由上部通风口21进入室内,同时室内底部温度较低的空气由于虹吸作用由下通风口29进入到集热墙夹层内,经混合加热后从上部通风口21进入室内;直流风机25工作时能加快空气夹层28内空气和室内空气的混合,从而更快的将太阳辐射能带入到室内,提高室内环境温度。
通过实验得出:冬季白天时,在室内环境控温在18度时,装有新型光伏可控集热墙的房间相比较没有装新型光伏可控集热墙的房间能节约30%左右的电能。
冬季晚上时,本实用新型可控集热墙工作模式如图5所示,屋檐下通风管道24和室内相连的上通风口21和下通风口29均关闭;此时集热墙空气夹层28封闭,形成一个空气墙,能减少室内的散热量,降低室内温度的降低速度,从而改善室内热环境。
本实用新型未详细阐述部分属于本领域的公知技术。

Claims (3)

1.一种与徽派建筑遮阳檐相结合的光伏可控集热墙,其特征在于包括:集热墙(12)、太阳能光伏板(22)、徽派建筑遮阳檐(23)、屋檐通风管道(24)、直流风机(25);
徽派建筑遮阳檐(23)上面为太阳能光伏板(22),中间为屋檐通风管道(24),徽派建筑遮阳檐(23)下为集热墙(12),所述集热墙(12)结构由左往右依次为:白玻璃(26)、空气夹层(28)、可调控百叶窗帘(27)、上通风口(21)和下通风口(29);直流风机(25)位于空气夹层(28)内,并位于可调控百叶窗帘(27)的正上方;屋檐通风管道(24)和集热墙(12)中的空气夹层(28)相连;空气夹层(28)的后面墙体分别开有上通风口(21)和下通风口(29)。
2.根据权利要求1所述的与徽派建筑遮阳檐相结合的光伏可控集热墙,其特征在于:所述可调控百叶窗帘(27)的正面涂有大于等于0.9的高吸收率涂层;反面涂有大于等于99%的高反射率涂层。
3.根据权利要求1所述的与徽派建筑遮阳檐相结合的光伏可控集热墙,其特征在于:所述直流风机(25)为横向轴流风机,所需电力由太阳能光伏板(22)提供,太阳能光伏板(22)功率与太阳辐射强弱相对应。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103244999A (zh) * 2013-05-09 2013-08-14 北京建筑工程学院 一种太阳能建筑供暖通风系统
CN106013536A (zh) * 2016-06-08 2016-10-12 中山大学 一种适用于亚热带地区的特朗勃幕墙
CN106803735A (zh) * 2016-12-06 2017-06-06 中国科学技术大学 百叶型光伏集热墙
CN113550630A (zh) * 2021-08-16 2021-10-26 檀安建筑材料(上海)有限公司 一种电动阳光凉亭

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