CN208520021U - 光伏建筑装置及具有其的光伏建筑一体化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光伏建筑装置及具有其的光伏建筑一体化系统，该光伏建筑装置包括：建筑墙体；光伏组件，与建筑墙体间隔设置；侧壁，设置在光伏组件和建筑墙体之间，建筑墙体、光伏组件和侧壁配合形成集热腔，集热腔为封闭腔体；换热器，设置在集热腔内，换热器用于吸收集热腔内的热量；导流板，设置在集热腔内。通过本实用新型提供的技术方案，解决了现有技术中的光伏组件因温度过高而导致发电效率不稳定的技术问题。

Description

光伏建筑装置及具有其的光伏建筑一体化系统

技术领域

本实用新型涉及光伏建筑技术领域，具体而言，涉及一种光伏建筑装置及具有其的光伏建筑一体化系统。

背景技术

太阳能作为一种绿色能源，具有取之不尽、用之不竭的特点。目前，可以采用光伏技术将太阳能转换为电能，这种发电方式较为清洁，因而得到了较多的应用。

现有技术中的光伏建筑装置，一般只采用光伏技术将太阳能转换为电能，而未对太阳光照射过程中产生的热给予充分利用，这样会使得光伏组件的温度升高，从而影响光伏组件的发电效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种光伏建筑装置及具有其的光伏建筑一体化系统，以解决现有技术中的光伏组件工作时因温度过高而导致发电效率不稳定的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种光伏建筑装置，该光伏建筑装置包括：建筑墙体；光伏组件，与建筑墙体间隔设置；侧壁，设置在光伏组件和建筑墙体之间，建筑墙体、光伏组件和侧壁配合形成集热腔，集热腔为封闭腔体；换热器，设置在集热腔内，换热器用于吸收集热腔内的热量；导流板，设置在集热腔内。

进一步地，导流板设置在换热器上。

进一步地，换热器设置在侧壁上。

进一步地，换热器具有相对设置的两个端面，一个端面贴设在侧壁上，导流板设置在另一个端面上。

进一步地，导流板垂直设置在另一个端面上。

进一步地，光伏建筑装置还包括：风机，设置在换热器上。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种光伏建筑一体化系统，该光伏建筑一体化系统包括：光伏建筑装置，光伏建筑装置为上述提供的光伏建筑装置；热泵，与光伏建筑装置的换热器连通，热泵用于收集换热器的热量；集水器，与热泵连通，集水器用于存放冷却水；分水器，与热泵连通，分水器用于存放经热泵加热后的冷却水。

进一步地，光伏建筑一体化系统还包括：循环泵，设置在集水器与热泵之间，且循环泵的一端与集水器连通，循环泵的另一端与热泵连通。

进一步地，光伏建筑一体化系统还包括：补水装置，设置在集水器和热泵连通的管路上。

进一步地，补水装置为定压补水装置。

进一步地，光伏建筑一体化系统还包括：辅助热源，设置在分水器和热泵连通的管路上。

应用本实用新型的技术方案，该光伏建筑装置包括：建筑墙体、光伏组件、侧壁、换热器和导流板。其中，光伏组件与建筑墙体间隔设置。侧壁设置在光伏组件和建筑墙体之间，建筑墙体、光伏组件和侧壁配合形成集热腔，集热腔为封闭腔体。换热器设置在集热腔内，换热器用于吸收集热腔内的热量。导流板设置在集热腔内。

使用本实用新型提供的光伏建筑装置，该光伏建筑装置工作时，光伏组件吸收太阳能，光伏组件将太阳能转化为电能。同时，光伏组件在吸收太阳能后温度将升高，进而加热了集热腔内的空气，通过设置在集热腔内的换热器能够及时吸收集热腔内的热量，使得集热腔内的温度降低，同时设置在集热腔内的导流板能够引导热空气的流动，加快集热腔内热空气与换热器内的换热介质的换热速度，以有效降低光伏组件的温度，保证了光伏组件的正常工作，进而提高了光伏组件发电效率的稳定性。因此，采用本实用新型提供的光伏建筑装置，能够解决现有技术中的光伏组件工作时因温度过高而导致发电效率不稳定的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型实施例一提供的光伏建筑装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例一提供的光伏建筑装置的剖视图；

图3示出了本实用新型实施例一提供的光伏建筑装置的建筑墙体的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例二提供的光伏建筑一体化系统的结构示意图；

图5示出了本实用新型实施例二提供的应用于生活热水的光伏建筑一体化系统的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、建筑墙体；20、光伏组件；30、换热器；40、导流板；50、风机；60、光伏建筑装置；70、热泵；80、集水器；90、分水器；100、循环泵；110、补水装置；120、辅助热源。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，本实用新型实施例一提供一种光伏建筑装置，该光伏建筑装置包括：建筑墙体10、光伏组件20、侧壁、换热器30和导流板40。其中，光伏组件20与建筑墙体10间隔设置。侧壁设置在光伏组件20和建筑墙体10之间，建筑墙体10、光伏组件20和侧壁配合形成集热腔，集热腔为封闭腔体。换热器30设置在集热腔内，换热器30用于吸收集热腔内的热量。导流板40设置在集热腔内。本实施例中的光伏组件20可以为铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池。

使用本实用新型提供的光伏建筑装置，该光伏建筑装置工作时，光伏组件20吸收太阳能，光伏组件20将太阳能转化为电能。同时，光伏组件20在吸收太阳能后温度将升高，进而加热了集热腔内的空气，通过设置在集热腔内的换热器30能够及时吸收集热腔内的热量，使得集热腔内的温度降低，同时设置在集热腔内的导流板40能够引导热空气的流动，加快集热腔内热空气与换热器30内的换热介质的换热速度，以有效降低光伏组件20的温度，保证了光伏组件20的正常工作，进而提高了光伏组件20发电效率的稳定性。因此，采用本实用新型提供的光伏建筑装置，能够解决现有技术中的光伏组件工作时因温度过高而导致发电效率不稳定的问题。

同时，由于本实用新型提供的光伏建筑装置为一体化结构，可以将该装置直接作为外墙或屋顶使用。采用这样的设置方式，相比于现有技术中在建筑物外壁上设置光伏组件而言，不仅有效降低了建筑物承受的静载荷，还能充分利用太阳能，达到节能环保的目的，降低综合使用成本。

具体的，本实施例中将导流板40设置在换热器30上。这样，通过设置在换热器30上的导流板40能够更好地引导集热腔内空气的流动，进一步加快集热腔内的热空气与换热器30内的换热介质的换热速度，以有效降低光伏组件20的温度，保证了光伏组件20的正常工作，进而提高了光伏组件20发电效率的稳定性。为了更好地引导集热腔内热空气的流动，还可以将导流板40设置为表面起伏不平的结构。

为了更充分地吸收集热腔内的热量，本实施例中将换热器30设置在侧壁上。换热器30可以为翅片式换热器，且翅片式换热器由高导热系数的材料制成，以提高换热效果。换热器30内的换热介质可以为水或其他传热介质，本实施例中选用氟利昂作为换热器30内的换热介质。

具体的，换热器30具有相对设置的两个端面，一个端面贴设在侧壁上，导流板40设置在另一个端面上。本实施例中的换热器30还具有两个相对设置的换热面，采用这样的安装方式，能够使两个换热面充分与集热腔内的热空气进行换热，以更好地降低集热腔内的空气温度，进而使光伏组件20的温度降低，有利于提高光伏组件20发电效率的稳定性。同时，通过设置在换热器30另一端面上的导流板40，能够引导集热腔内热空气的流动，便于集热腔内的热空气更好地与换热器30进行换热，以更好地降低集热腔内的空气温度。

具体的，本实施例中将导流板40垂直设置在另一个端面上。采用这样的设置，能够更好地引导集热腔内的热空气与换热器30进行换热，加快换热速度，提高换热效果。

为了加快集热腔内热空气流动的速度，本实施例中的光伏建筑装置还包括风机50。具体的，可以将风机50设置在换热器30上，以便于集热腔内的热空气充分与换热器30进行换热。风机50可以为轴流风机50，轴流风机50设置在换热器30的两个端面之间。可以在集热腔内设置多个风机50，以加快集热腔内空气的流动。

如图4所示，本实用新型实施例二提供一种光伏建筑一体化系统，该光伏建筑一体化系统包括光伏建筑装置60、热泵70、集水器80和分水器90。其中，光伏建筑装置60为实施例一中提供的光伏建筑装置60。热泵70与光伏建筑装置60的换热器30连通，热泵70用于收集换热器30的热量。集水器80与热泵70连通，集水器80用于存放冷却水。分水器90与热泵70连通，分水器90用于存放经热泵70加热后的冷却水。

使用本实施例提供的光伏建筑一体化系统，光伏组件20吸收太阳能后，温度将升高，并加热了集热腔内的空气，集热腔内的导流板40形成的通道将加快集热腔内的空气与换热器30的换热。由于在集热腔内设置有风机50，风机50工作将使集热腔内的热空气进行强制循环，进一步提高换热速度，以更好地吸收集热腔内的热量，降低光伏组件20的温度，保证光伏组件20具有稳定的发电效率。同时，本实施例中的换热器30与热泵70连通，这样便于热泵70收集换热器30内换热介质的热量，通过热泵70的工作能够加热集水器80内的冷却水，并将加热后的冷却水输送至分水器90。加热的冷却水可以空调或采暖管线，或者直接作为生活热水使用。如图5所示，当加热后的冷却水作为生活水使用时，可以将集水器80和分水器90设置为一体结构。

具体的，热泵70包括蒸发器、冷凝器、压缩机，当热泵70工作时，换热器30的高温换热介质的热量将被热泵70的蒸发器内的换热介质吸收，随后经压缩机压缩做功蒸发器内的换热介质将被压缩成高温高压的换热介质，并被送入冷凝器，高温高压的换热介质将在冷凝器内放热，放出的热量即可用于加热集水器80内的冷却水。具体的，本实施例中光伏建筑装置60的换热器30内的换热介质为氟利昂。

具体的，光伏建筑一体化系统还包括循环泵100，循环泵100设置在集水器80与热泵70之间，且循环泵100的一端与集水器80连通，循环泵100的另一端与热泵70连通。采用这样的设置，通过循环泵100能够加快集水器80内水的流动，使集水器80内的水更充分地吸收热泵70的冷凝器放出的热量，便于加热集水器80内的冷却水。加热后的冷却水将进入分水器90，分水器90中热水的热量被空调或采暖管线等利用后，降温后的水可以继续回到集水器80内，如此以形成一个完整的循环系统。

具体的，光伏建筑一体化系统还包括补水装置110，补水装置110设置在集水器80和热泵70连通的管路上。采用这样的设置，通过该补水装置110能够及时地补充集水器80内的水，以提供充足的热水。

具体的，补水装置110为定压补水装置，这样能够保证集水器80内具有充足的水量，便于集水器80内水的流通，从而能够便于加热集水器80内的冷却水。

具体的，光伏建筑一体化系统还包括辅助热源120，辅助热源120设置在分水器90和热泵70连通的管路上。采用这样的设置，当经热泵70加热后的冷却水不能达到所要求的温度时，启动辅助热源120继续加热，以保证分水器90中的水的温度满足使用需求。本实施例中的辅助热源120可以为电阻丝。

具体的，热泵70为水源热泵或双热源热泵或地源热泵。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种光伏建筑装置，其特征在于，所述光伏建筑装置包括：

建筑墙体(10)；

光伏组件(20)，与所述建筑墙体(10)间隔设置；

侧壁，设置在所述光伏组件(20)和所述建筑墙体(10)之间，所述建筑墙体(10)、所述光伏组件(20)和所述侧壁配合形成集热腔，所述集热腔为封闭腔体；

换热器(30)，设置在所述集热腔内，所述换热器(30)用于吸收所述集热腔内的热量；

导流板(40)，设置在所述集热腔内。

2.根据权利要求1所述的光伏建筑装置，其特征在于，所述导流板(40)设置在所述换热器(30)上。

3.根据权利要求2所述的光伏建筑装置，其特征在于，所述换热器(30)设置在所述侧壁上。

4.根据权利要求3所述的光伏建筑装置，其特征在于，所述换热器(30)具有相对设置的两个端面，一个所述端面贴设在所述侧壁上，所述导流板(40)设置在另一个所述端面上。

5.根据权利要求4所述的光伏建筑装置，其特征在于，所述导流板(40)垂直设置在另一个所述端面上。

6.根据权利要求1所述的光伏建筑装置，其特征在于，光伏建筑装置还包括：

风机(50)，设置在所述换热器(30)上。

7.一种光伏建筑一体化系统，其特征在于，所述光伏建筑一体化系统包括：

光伏建筑装置(60)，所述光伏建筑装置(60)为权利要求1-6中任一项所述的光伏建筑装置(60)；

热泵(70)，与所述光伏建筑装置(60)的换热器连通，所述热泵(70)用于收集所述换热器的热量；

集水器(80)，与所述热泵(70)连通，所述集水器(80)用于存放冷却水；

分水器(90)，与所述热泵(70)连通，所述分水器(90)用于存放经所述热泵(70)加热后的冷却水。

8.根据权利要求7所述的光伏建筑一体化系统，其特征在于，所述光伏建筑一体化系统还包括：

循环泵(100)，设置在所述集水器(80)与所述热泵(70)之间，且所述循环泵(100)的一端与所述集水器(80)连通，所述循环泵(100)的另一端与所述热泵(70)连通。

9.根据权利要求7所述的光伏建筑一体化系统，其特征在于，所述光伏建筑一体化系统还包括：

补水装置(110)，设置在所述集水器(80)和所述热泵(70)连通的管路上。

10.根据权利要求9所述的光伏建筑一体化系统，其特征在于，所述补水装置(110)为定压补水装置。

11.根据权利要求7所述的光伏建筑一体化系统，其特征在于，所述光伏建筑一体化系统还包括：

辅助热源(120)，设置在所述分水器(90)和所述热泵(70)连通的管路上。