CN206555930U - 一种太阳能光伏光热与光导照明通风系统 - Google Patents

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曹晓玲
袁艳平
向波
孙亮亮
余南阳
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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能光伏光热与光导照明通风系统,涉及太阳能利用技术领域。本实用新型包括光导照明装置,能量转换与储存装置,通风装置和空气过滤装置;本实用新型通过合理设计结构,集成了具有采光照明、自然通风、供暖和防尘于一体的系统,并且将通风管道和导光管道合并为一条管道,避免了管道占用过多建筑空间,此外,本实用新型照明系统克服了受太阳能供给不稳定的影响而导致的使用局限性,能够充分利用太阳能资源,具有运行成本低且安装方便的优势。

Description

一种太阳能光伏光热与光导照明通风系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及太阳能利用技术领域,特别涉及一种太阳能光伏光热与光导照明 通风系统。
背景技术
[0002]长期以来,人们工作学习和日常生活最基本的用电方式就是照明用电,在化石能 源供应日益紧张、环境污染日益恶化的今天,照明用电将成为恶化电能源资源和电力供应 紧张的情况的主要因数。因此,寻求人类能源的可持续发展成为重要问题。
[0003]太阳能作为一种绿色可再生能源,也是地球上储量最丰富、存在最广泛的能源,基 于此成为了世界公认的理想替代能源。因此发展太阳能作为替代能源具有广阔的前景。因 此,应用太阳能光伏供电系统于照明的供电和节电上,势必成为是我国供电和节电工作的 一项重点内容。
[0004]自然采光技术是利用太阳能照明的重要方面,光导照明技术能够将将室外的自然 光引入室内,是一种节能环保的照明方式。然而,光导照明技术也存在许多不足之处,例如: 因建筑物本身空间有限,而光导照明系统的导光管直径较大,需要占用很多建筑空间,因此 常出现多种P路互相冲突的情况;而且由于太阳能资源存在密度低、分散、间断、不稳定等 特点二导致采光照明存在时间、空间和强度上不匹配的问题,尤其在夜间和阴雨天太阳能的 使用受到很大限制。为了保证建筑内耗能设备稳定不间断运行,亟需一种利用太阳能实现 照明的系统。 实用新型内容
[0005]基于上文p述,本实用新型提供一种利用太阳能实现照明的系统,通过合理设计 结构,集成了具有采光照明、自然通风、供暖和防尘于一体的系统,并且将通风管道和导光 管道合并为一条管道,避免了管道占用过多建筑空间,此外,本实用新型照明系统克服了受 太阳能供给不稳定的影响而导致的使用局限性。
[0006]为实现上述实用新型目的,本实用新型采用如下技术方案:
[0007] —种太阳能光伏光热与光导照明通风系统,包括光导照明装置,能量转换与储存 装置,通风装置和空气过滤装置;
[0008]其中,光导照明装置包括设于室外接收太阳能的采光罩,贯穿于室内外的导光管 和设于室内的漫射器;
[0009]通风装置包括依次通过管道连接的进风口、风机和送风口,管道包括送风管道、连 接管道和进风管道,其中:进风管道始端形成进风口设置于室外,且进风口处设置有空气过 滤装置,送风管道套设于导光管外围形成同心套管结构,送风管道和导光管之间设置有间 隙作为气流通道,送风管道终端形成送风口设置于室内;
[0010]能量转换与储存装置包括PV/T集热器,储能设备,加热设备和辅助照明设备,加热 设备连接于风机和PV/T集热器之间管道上,储能设备的输入端与pv/T集热器的电输出端连 接,储能设备的输出端分别与加热设备,辅助照明设备和风机连接。
[0011]根据本实用新型具体实施例,本实用新型中储能设备为蓄电池。
[0012]进一步地,为了避免光线进入送风管道从而影响到漫射器发射出光线的照明效 果,所述送风口位于漫射器上方。
[0013]进一步地,为了节约室内使用空间,所述辅助照明设备安装于导光管内壁面。
[0014]进一步地,为使得进入室内的空气洁净且加热,空气过滤装置设置在进风口与PV/ T集热器之间的连接管道上。
[0015]本实用新型有益效果是:本实用新型将光导照明和通风装置相结合以满足建筑物 内对采光和通风的需求,这样既有利于节能又能够改善室内空气质量,进一步地,采用导光 管和送风管道形成同心套管结构,有效减少了建筑中管道的占用空间;通过光伏光热集热 器将太阳能转换为电能和热能,电能驱动风机、加热设备和其余用电设备,进一步地,还设 置有储能设备和辅助照明设备,因此能够储存多余电能用于夜间或者阴天使用;同时,光伏 光热集热器产生的热能在实际需要时能够作为热源,加热进入室内的空气从而实现采暖的 功能,此外,本实用新型设有加热设备进一步保证采暖功能的正常运行。本实用新型系统结 构设计合理,充分利用太阳能资源实现室内采光、采暖、供电、新风供应和排风功能的一体 化,运行成本低且安装方便。
附图说明
[0016]图1为本实用新型太阳能照明系统的结构示意图;
[0017]图2为本实用新型导光管与送风管同心套管结构示意图;
[0018]其中,1为采光罩,2为导光管,3为漫射器,4为送风管道,5为辅助照明设备,6为送 风口,7为风机,8为电加热器,9为连接管道,10为PV/T集热器,11为空气过滤器,12为进风 口,13为进风管道,14为蓄电池。
具体实施方式
[0019]下面结合实施例和说明书附图,详细描述本实用新型的技术方案:
[0020] 实施例1:
[0021]如图1所示为本实用新型太阳能照明系统的结构示意图,包括光导照明装置,能量 转换与储存装置,通风装置和空气过滤装置;
[0022]其中,光导照明装置包括设于室外接收太阳能的采光罩〖,贯穿于室内外的导光管 2和设于室内的漫射器3;
[0023]根据本领域技术人员可知,采光罩1外表面经过抛光处理,透光率高,用来收集室 外的太阳光,根据不同环境的要求可有不同的外形和结构。通常在实际应用中,采光罩丄夕卜 表面可以覆一层防紫外线的涂层,这样一方面可使进入装置内的紫外线大大减少,另一方 面也能延缓采光罩1的老化过程,使装置经久耐用。此外,采光罩丨表面覆有耐磨擦涂层必要 时,还设置有防雨板。
[0024]光导管2的内壁镀有一层高反射率的薄膜,而从光导管2传至室内的光线不是完全 均匀,因此要使室内的光线均匀分散,就要借助于漫射装置3的光散射特性。
[0025]通风装置包括依次通过管道连接的进风口 12、风机7和送风口 6,管道包括送风管 道4、连接管道9和进风管道13,其中:进风管道13始端形成进风口 12设置于室外,且进风口 12与PV/T集热器10之间的进风管道13上设置有空气过滤器11,如图2所示,送风管道4套设 于导光管2外围形成同心套管结构,送风管道4和导光管2之间设置有间隙作为气流通道,送 风管道4终端形成送风口 6设置于室内;
[0026]为了避免影响光导照明装置的正常运行,送风管道4终端形成的送风口 6位于漫射 器3上方,而送风管道4的顶部位于采光罩1下方;
[0027]能量转换与储存装置包括PV/T集热器10,蓄电池14,电加热器8和辅助照明设备5, 电加热器连接于风机7和PV/T集热器10之间管道上,蓄电池14的输入端与PV/T集热器10的 电输出端连接,蓄电池14的输出端分别与电加热器8,辅助照明设备5和风机7连接;
[0028]本实用新型具体实施例将辅助照明设备5安装在导光管2的内壁面,从而避免了在 室内安装照明设备而占用室内空间。
[0029]本实用新型太阳能照明系统的工作原理具体如下:
[0030]在采暖季晴朗的白天,采光罩1采集自然光,自然光通过导光管2传输后由系统底 部的漫射器3均匀地照射到室内,实现室内自然光照明;PV/T集热器10将太阳能转换产生的 电能一部分用于驱动风机7运行,剩余部分电能储存在蓄电池14中,环境冷空气由进风口 12 进入系统,经进风管道13上的空气过滤器11过滤后进入PV/T集热器10,空气吸收PV/T集热 器10产生的热量而被加热;热空气被风机7送入送风管道4,然后通过送风口 6进入室内,实 现室内采暖和新风供应;
[0031]在采暖季的夜间或者阴天,PV/T集热器10停止运行,蓄电池14中储存的电能可保 证辅助照明设备5、风机7和电加热器8持续工作,此时,环境冷空气由进风口 12进入系统,经 进风管道13上的空气过滤器11过滤后通过电加热器8进行加热;热空气被风机7送入送风管 道4,然后通过送风口 6进入室内,实现室内采暖和新风供应;
[0032] 实施例2:
[0033]本实施例与实施例1基本相同,仅仅通过改变风机8的方向,将风机8作为排风机, 从而在非采暖季实现通风装置的排风性能,此时,室内空气通过风机8的作用进入管道,通 过空气被加热带走PV/T集热器11产生的热量,避免PV/T集热器11的温度升高影响正常工 作。
[0034]以上对本实用新型的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳 实施例,并不用与限制本实用新型。凡在本实用新型的申请范围内所做的任何修改,等同替 换和改进等均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1. 一种太阳能光伏光热与光导照明通风系统,其特征在于,包括光导照明装置,能量转 换与储存装置,通风装置和空气过滤器a d ; 其中,光导照明装置包括设于室外接收太阳能的采光罩(1),贯穿于室内外的导光管 ⑵和设于室内的漫射器(3); 通风装置包括依次通过管道连接的进风口(12)、风机(7)和送风口(6),管道包括送风 管道⑷、连接管道⑼和进风管道(13),其中:进风管道(13)始端形成进风口(12)设置于室 夕卜,且进风口(12)处设置有空气过滤器(11),送风管道(4)套设于导光管(2)外围形成同心 套管结构,送风管道(4)和导光管(2)之间设置有间隙作为气流通道,送风管道⑷终端形成 送风口⑹设置于室内; 能量转换与储存装置包括PV/T集热器(10),储能设备,加热设备和辅助照明设备(5), 加热设备连接于风机(7)和PV/T集热器(10)之间管道上,储能装置的输入端与PV/T集热器 (10)的电输出端连接,储能装置的输出端分别与加热设备,辅助照明设备(5)和风机(7)连 接。
2. 根据权利要求1所述的一种太阳能光伏光热与光导照明通风系统,其特征在于,所述 储能设备为蓄电池(14)。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏光热与光导照明通风系统,其特征在于,所述 送风口⑹位于漫射器⑶上方。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏光热与光导照明通风系统,其特征在于,所述 辅助照明设备⑸安装于导光管内壁面。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏光热与光导照明通风系统,其特征在于,空气 过滤器(11)设置在进风口(12)与PV/T集热器(10)之间的连接管道⑼上。
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