CN207427041U - 太阳能热压通风器 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能热压通风器，属于新能源综合利用技术领域。本实用新型的目的是将建筑通风与光伏电池背面降温相结合形成分布式光伏发电、热压通风一体化系统的太阳能热压通风器。本实用新型的铝合金边框与下面的背板构成顶端开放的封闭箱体，铝合金边框上端有安装沿，在安装沿的内侧安装有光伏电池，在背板内表面放置有硬质保温材料，硬质保温材料上面覆盖有热反射板，光伏电池与热反射板之间有加热空气腔；在铝合金边框上开有通风排风口；在背板和硬质保温材料处开有通风进风口，在通风进风口内安装设置有风机。本实用新型创造的分布式光伏、通风一体化系统具有通风效果好，零耗能的特点，其与建筑物结合紧密，将大大提高其光电效率。
Description
技术领域
本实用新型属于新能源综合利用技术领域。
背景技术
光伏电池制备技术的不断升级大大推进了光伏行业的发展，而随着行业的不断壮大，光伏电池的可应用领域不断拓展。尤其是进入十三五时期，光伏电池的推广重点逐渐由大型的地面集中式电站向分布式光伏电站倾斜。分布式光伏电站一般建设在用电侧附近，其产生的电能不必远距离的输运即可在当地完成消纳，从而达到节能减排之目的。目前，较为提倡的分布式光伏电站一般与建筑结合紧密，光伏电池直接设置在屋顶或墙面，达到不占用空地，资源合理化利用的目的。
目前常用的光伏电池一般为晶硅电池或薄膜电池，其发电效率随着工作温度的升高逐渐下降。设置在屋顶或墙面上的光伏电池为追求安装稳定不掉落，其框架设置一般与建筑物之间的间隙极小，从而造成其间的空气流动缓慢。因此将大大影响光伏电池的背面通风降温效果，容易造成光伏电池工作温度升高，进而降低光伏电池的光电效率。
发明内容
本实用新型的目的是将建筑通风与光伏电池背面降温相结合形成分布式光伏发电、热压通风一体化系统的太阳能热压通风器。
本实用新型的铝合金边框与下面的背板构成顶端开放的封闭箱体，铝合金边框上端有安装沿，在安装沿的内侧安装有光伏电池，在背板内表面放置有硬质保温材料，硬质保温材料上面覆盖有热反射板，光伏电池与热反射板之间有加热空气腔；在铝合金边框上开有通风排风口；在背板和硬质保温材料处开有通风进风口，在通风进风口内安装设置有风机；在背板外侧安装有风机控制系统。
本实用新型创造的分布式光伏、通风一体化系统具有通风效果好，零耗能的特点，其与建筑物结合紧密，若在建筑设计阶段加入，其可直接作为建筑物屋顶或墙体使用。特别适合于有安装分布式电站意愿且具有通风需求的建筑场所等。一方面利用太阳能电池热压通风效应促进了建筑通风的进行，而另一方面光伏电池因通风良好获得了有效冷却，将大大提高其光电效率。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型使用安装状态图；
图3是本实用新型控制系统图。
具体实施方式
本实用新型的铝合金边框10与下面的背板5构成顶端开放的封闭箱体，铝合金边框10上端有安装沿11，在安装沿11的内侧安装有光伏电池1，在背板5内表面放置有硬质保温材料4，硬质保温材料4上面覆盖有热反射板3，光伏电池1与热反射板3之间有加热空气腔2；在铝合金边框10上开有通风排风口9；在背板5和硬质保温材料4处开有通风进风口8，在通风进风口8内安装设置有风机7；在背板5外侧安装有风机控制系统6。
本实用新型创造的通风设备为双层单空气腔结构，其中表面层设置有太阳能电池，背面层设置有结构层及保温层。在表面层与背面层之间有一定的空隙，空气可在其中形成对流。该通风设备具有铝合金边框作为支撑结构，太阳能电池放置在铝合金边框内并在其相互接触处涂有密封胶形成密封结构，以达到止雨防水之目的。背面设置有保温层，该保温层可选用苯板构成或直接使用聚氨酯发泡制成，在保温层上部设置有一层热反射层。在本通风设备铝合金边框上设置有排风口，在排风口处设置有滤网及滤网保护装置。排风口可连接被动式排风扇或直接与外部大气相连。在通风设备背面保温层上设置有进风口，进风口处依次设置有风机、滤网及滤网保护装置。在风机附近设置有蓄电池及控制电路，用于储存太阳能电池电能及控制风机启停。
本实用新型的通风原理为：当太阳光照射到光伏电池板上时，仅有约有10%左右的光能被反射，19%左右的光能发生光电转换效应变成电能，而剩余的71%作用的光能则被光伏电池吸收转化为电池内能，宏观表现为随着光照时间的增加，光伏电池的温度越来越高。光伏电池温度升高，其将通风设备空气腔内的空气迅速加热。热空气自然上浮，经由位于通风设备上部边框上的排风口排出，而在通风设备进风口附近形成负压作用，此时建筑内的空气被吸入通风器内，而后其被加热并上浮排出，而建筑内的空气被不断吸入，如此不断循环，完成了建筑内的通风过程。此时，由于光伏电池背面空气流动性较好，因此其得到了有效冷却，处于良好的工作温度下，将表现出更优良的光电效率，即更多的光能通过光电效应转换为电能，此部分电能被位于进风口附近的蓄电池储存起来。当夜晚来临光照不足时，蓄电池中的电能可直接驱动设置于通风设备进风口处的风机运行，从而保证了建筑通风的持续性。
本实用新型为双层单空气腔结构。其中光伏电池1作为其表面层，可有效吸收太阳光能。光伏电池1放置于铝合金边框10中，且光伏电池与铝合金边框接触部分均涂有密封胶，以起到防水的作用。当有光照时光伏电池1可吸收光能完成光电转换及光热转换效应。其产生的电能输送到风机控制系统6中的蓄电池61中储存起来，其产生的热能则用来加热空气腔2中的空气。背面层主要包含热反射层（热反射板）3、硬质保温层（材料）4及背板层5。热反射层3为一层热反射薄膜，其主要作用是将光伏电池所产生的热量反射回去，减少热量的丢失，有利于空气腔2中的空气温度的升高。硬质保温层4与背板层5起到结构性及隔热性的作用，可有效阻止加热空气腔2中的热能传导至建筑内。在背面层中设置有连通室内空气与空气腔2的空气流道，此为通风进风口8，在空气流道中设置有风机7。在远离进风口的铝合金边框上设置有空气2腔与外界相连的空气流道，此为通风排风口9。在背板5下方设置有风机控制系统6，该风机控制系统6包含光伏充放电控制器61、蓄电池62及风机控制器63。
实际使用时，一般将该通风器放置在屋顶或南墙等采光良好的方位。当太阳光能照射在光伏电池1上时，约有10%作用的光能被反射损失掉，19%的光能发生光电效应转化为电能，剩余71%的光能被光伏电池吸收转化为热能，从而导致光伏电池1温度升高。光伏电池1产生的电能输送到风机控制系统6中的蓄电池62储存起来，其产生的热能将空气腔2中的空气逐渐加热。空气腔2中的空气温度逐渐升高，因热空气上浮效应，将在排风口9处产生正压作用，空气腔2中的空气经由排风口9排出，而在进风口8处产生负压作用，室内空气在负压作用下经由进风口8进入空气腔2中。由于空气腔2内的空气不断处于流动之中，因此光伏电池1背面的热量通过热压作用不断被带走，获得了良好的冷却，从而表现出了更高的光电效率。当夜晚来临或光照不足时，风机控制系统6启动。其利用光伏充放电控制器61将蓄电池62中储存的电能提取出来，在风机控制器63的控制策略下供给给风机，以满足其使用要求，保证了建筑通风的连续性。
Claims (1)
1.一种太阳能热压通风器，其特征在于：铝合金边框（10）与下面的背板（5）构成顶端开放的封闭箱体，铝合金边框（10）上端有安装沿（11），在安装沿（11）的内侧安装有光伏电池（1），在背板（5）内表面放置有硬质保温材料（4），硬质保温材料（4）上面覆盖有热反射板（3），光伏电池（1）与热反射板（3）之间有加热空气腔（2）；在铝合金边框（10）上开有通风排风口（9）；在背板（5）和硬质保温材料（4）处开有通风进风口（8），在通风进风口（8）内安装设置有风机（7）；在背板（5）外侧安装有风机控制系统（6）。
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Cited By (1)
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| CN110685876A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-01-14 | 诸暨咯星新能源科技有限公司 | 一种基于太阳能的具有防过载保护的动力装置 |
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