CN210767395U - 一种玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光-电-热转换系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光‑电‑热转换系统,属于太阳能技术领域中的一种太阳能设备；其目的在于提供一种能有效保持室内温度的光‑电‑热转换系统，其技术方案为包括依次电连接的BIPV玻璃幕墙、太阳能控制器、低压直流电石墨烯电热膜，所述BIPV玻璃幕墙包括依次粘结设置的双面双玻太阳能电池组件、导热连接区、保温玻璃；所述BIPV玻璃幕墙安装在建筑物外侧；本实用新型提供一种玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光‑电‑热转换系统，采用玻璃幕墙自带的光伏发电系统，经济且环保。

Description

一种玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光-电-热转换系统

技术领域

本实用新型属于太阳能技术领域，具体涉及一种玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光-电-热转换系统。

背景技术

2020年开始新建的房屋建筑中，30％是绿色建筑，这就需要房屋具有节能环保的功能，清洁能源、新型材料将是未来绿色建筑的标准配置。太阳能是目前应用最广泛的清洁能源，具有发电、保温功能的BIPV玻璃幕墙，将更好的体现节能环保的作用。石墨烯发热材料不仅热转换率高、节能、省电、安全，释放出的远红外线对人体还有理疗保健作用，使用寿命十万小时以上，石墨烯地暖或石墨烯内墙发热膜还具有发热快、热转换效率高、热衰减率低、取暖稳定等优点；玻璃幕墙在绿色装配式建筑得到大量的应用，能够使建筑总体用电量大幅度降低。太阳能电池组件与石墨烯电热膜组成的系统，将清洁能源与新型材料领域结合起来，同时兼具保温的功能，每年能够节省大量的燃煤，减少大量的二氧化碳排放，并可以节约大量的用电。

目前水暖供热仍然是建筑市场的主流，水暖主要分为地暖和墙暖，由于水的热转换效率低，需要燃烧大量的煤或天然气等一次能源持续加热，太阳能等清洁能源在供暖方面的应用仍没有普及。具有发电、保温功能的BIPV玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光-电-热系统在国内还是空缺，特别是北方干燥地区，如果结合石墨烯电热膜的取暖系统，将带来巨大的经济效益、社会效益和环境效益。取暖系统再结合保温材料，将进一步地节约电能，使得能耗降为最低。现有技术中存在以下的缺点：1、建筑玻璃幕墙大多不具备发电功能，无法提供最经济的能量利用；2、采用化石燃料取暖及传统火电发电取暖会对环境造成污染，采用天然气取暖存在能源浪费及供暖成本高，造成温室效应等缺点；3、采用水暖供热，地暖占层高较大，且烧水的锅炉长期积累水垢有爆炸风险；4、采用金属丝加热的电热膜受压和折叠时会有短路的安全隐患，易引起火灾；专利(CN 207705213 U)涉及一种全盘优化光伏光热联供组件，采用太阳能电池片和石墨烯集热部件组成一块组件，用集热部件吸收多余的太阳能。专利(CN 207130916 U)涉及一种带有电热膜的内墙保温隔热防火功能墙板，但是未采用BIPV玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光-电-热转换系统，并且电热膜未采用石墨烯这一高电热转换效率的新型材料。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为解决现有技术中上述的供暖问题，提供一种玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光-电-热转换系统，石墨烯电热膜产生的热量不向室外释放，能有效保持室内温度，使室内整个区域都保持恒定的舒适温度，显著降低能耗；采用玻璃幕墙自带的光伏发电系统，经济且环保。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光-电-热转换系统,包括依次电连接的BIPV玻璃幕墙、太阳能控制器、低压直流电石墨烯电热膜，所述BIPV玻璃幕墙包括依次粘结设置的双面双玻太阳能电池组件、导热连接区、保温玻璃；所述BIPV玻璃幕墙安装在建筑物外侧。

进一步的，所述双面双玻太阳能电池组件由染料敏化太阳能电池、铜铟稼硒电池、碲化镉电池、非晶硅电池、有机导电高分子电池任意一种电池构成。

进一步的，所述保温玻璃采用真空双层玻璃。

进一步的，所述太阳能控制器还包括汇流箱。

进一步的，所述导热连接区设置有PE膜材料。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，采用玻璃幕墙自带的光伏发电系统，经济且环保，减少碳排放，减少粉尘污染。

2、本实用新型中，利用石墨烯的电热性能发热，热转换效率高达99％以上，节能且环保，特别是升温过程的能耗特别低。

3、本实用新型中，采用保温玻璃幕墙，石墨烯电热膜产生的热量不向室外释放，采用石墨烯电热膜，安全环保，不燃烧、防漏电能有效保持室内温度，使室内整个区域都保持恒定的舒适温度，显著降低能耗。

附图说明

图1是本实用新型玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光-电-热转换系统结构示意图。

图2是本实用新型BIPV玻璃幕墙结构示意图。

图中标记：1-BIPV玻璃幕墙、2-太阳能控制器、3-低压直流电石墨烯电热膜、4-双面双玻太阳能电池组件、5-导热连接区、6-保温玻璃。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光-电-热转换系统,包括依次电连接的BIPV玻璃幕墙1、太阳能控制器2、低压直流电石墨烯电热膜3，所述BIPV玻璃幕墙1包括依次粘结设置的双面双玻太阳能电池组件4、导热连接区5、保温玻璃6；所述BIPV玻璃幕墙1安装在建筑物外侧；采用玻璃幕墙自带的光伏发电系统，经济且环保，减少碳排放，减少粉尘污染，所述的低电压石墨烯电热膜(5V～36V)由太阳能电池组件提供的直流电提供电能，石墨烯电热膜产生的热量可以用于住宅、办公楼、温室大棚等场所取暖；通过改变石墨烯的层数及面积设计石墨烯电热膜的功率及电压，大功率石墨烯电热膜可以接220V交流电。

作为优选，所述双面双玻太阳能电池组件4由染料敏化太阳能电池、铜铟稼硒电池、碲化镉电池、非晶硅电池、有机导电高分子电池任意一种电池构成。

作为优选，所述保温玻璃6采用真空双层玻璃；可减少热传导。

作为优选，所述太阳能控制器2还包括汇流箱；所述的太阳能控制器用于接受电能，超过30kW的分布式光伏电站要配汇流箱。

作为优选，所述导热连接区5设置有PE膜材料。

实施例1

一种玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光-电-热转换系统,包括依次电连接的BIPV玻璃幕墙1、太阳能控制器2、低压直流电石墨烯电热膜3，所述BIPV玻璃幕墙1包括依次粘结设置的双面双玻太阳能电池组件4、导热连接区5、保温玻璃6；所述BIPV玻璃幕墙1安装在建筑物外侧；采用玻璃幕墙自带的光伏发电系统，经济且环保，减少碳排放，减少粉尘污染，所述的低电压石墨烯电热膜(5V～36V)由太阳能电池组件提供的直流电提供电能，石墨烯电热膜产生的热量可以用于住宅、办公楼、温室大棚等场所取暖；通过改变石墨烯的层数及面积设计石墨烯电热膜的功率及电压，大功率石墨烯电热膜可以接220V交流电。

实施例2

在实施例1的基础上，所述双面双玻太阳能电池组件4由染料敏化太阳能电池、铜铟稼硒电池、碲化镉电池、非晶硅电池、有机导电高分子电池任意一种电池构成。

实施例3

在实施例2的基础上，所述保温玻璃6采用真空双层玻璃；可减少热传导。

实施例4

在实施例3的基础上，所述太阳能控制器2还包括汇流箱；所述的太阳能控制器用于接受电能，超过30kW的分布式光伏电站要配汇流箱。

实施例5

在上述实施例的基础上，所述导热连接区5设置有PE膜材料。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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)

1.一种玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光-电-热转换系统,其特征在于：包括依次电连接的BIPV玻璃幕墙(1)、太阳能控制器(2)、低压直流电石墨烯电热膜(3)，所述BIPV玻璃幕墙(1)包括依次粘结设置的双面双玻太阳能电池组件(4)、导热连接区(5)、保温玻璃(6)；所述BIPV玻璃幕墙(1)安装在建筑物外侧。

2.如权利要求1所述的一种玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光-电-热转换系统,其特征在于：所述双面双玻太阳能电池组件(4)由染料敏化太阳能电池、铜铟稼硒电池、碲化镉电池、非晶硅电池、有机导电高分子电池任意一种电池构成。

3.如权利要求1所述的一种玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光-电-热转换系统,其特征在于：所述保温玻璃(6)采用真空双层玻璃。

4.如权利要求1所述的一种玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光-电-热转换系统,其特征在于：所述太阳能控制器(2)还包括汇流箱。

5.如权利要求1所述的一种玻璃幕墙结合石墨烯电热膜的光-电-热转换系统,其特征在于：所述导热连接区(5)设置有PE膜材料。

Images