CN108302687B - 一种太阳能pvt幕墙新风*** - Google Patents

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Abstract

本发明属于太阳能建筑一体化技术领域，提出了一种太阳能PVT幕墙新风***，包括太阳能PVT热泵***和建筑幕墙新风***。太阳能PVT热泵***包括太阳能PVT组件、压缩机、蓄热水箱、电子膨胀阀、水泵、三通切换阀、止回阀。建筑幕墙新风***包括太阳能PVT组件、幕墙空腔、建筑外墙、电动百叶、空气过滤网、空气加热器、固定式全热交换器、轴流风机。本发明将太阳能PVT热泵***与建筑立面结合，可为建筑提供生活热水、电力以及新风，高效地利用了可再生能源。同时，本发明有效地利用建筑立面空间，解决了太阳能***在城市建筑的安装问题，而且太阳能PVT幕墙作为建筑围护结构的一部分，有效地减少建筑外墙得热，从而降低建筑负荷。

Description

一种太阳能PVT幕墙新风***
技术领域
本发明涉及一种太阳能PVT幕墙新风***，属于太阳能建筑一体化技术领域。
背景技术
太阳能光电光热联产(Photovoltaic-thermal,简称PVT)，是一种利用太阳能同时产生热能和电能的新型技术，特别是将PVT组件与热泵结合的太阳能PVT热泵***已经得到行业内推广。随着城市空间的密集化，选择太阳能安装位置成为人们关注的问题。除了屋面空间，建筑立面也将逐渐成为太阳能技术的应用范围。因此，本发明提出一种将太阳能PVT热泵与建筑立面结合的幕墙新风***，不仅可以为建筑提供热水以及电能，同时可以满足建筑新风需求。而且该***将PVT组件于建筑立面结合，有效地利用建筑空间，具有很大的实用价值以及应用前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是将太阳能PVT热泵与建筑立面结合，实现建筑热水、电能以及新风的供应。
本发明的技术方案：
一种太阳能PVT幕墙新风***，包括太阳能PVT热泵***和建筑幕墙新风***；
所述的太阳能PVT热泵***包括太阳能PVT组件1、压缩机2、蓄热水箱3、电子膨胀阀4、水泵6、三通切换阀9和止回阀10；
所述的太阳能PVT热泵***的工质运行情况为：制冷剂工质经过压缩机2压缩为高温高压蒸汽后，进入蓄热水箱3将热量传递给水后冷凝为制冷剂液体，然后经过电子膨胀阀4节流，再进入太阳能PVT组件1中吸收热量变为制冷剂蒸汽，最后回到压缩机2入口，完成太阳能PVT热泵循环；所述的电子膨胀阀4可根据感温包感应的温度以及低压侧压力来调节制冷剂流量；
所述的太阳能PVT组件1进一步包括钢化玻璃、光伏电池组件和集热板，钢化玻璃、光伏电池组件和集热板从上到下由用EVA胶膜通过层压为一体；所述的集热板为带微型流道的平板集热器；所述的光伏电池组件能将太阳能转化为电能；
所述的蓄热水箱3带换热盘管5，换热盘管5相当于热泵***中的冷凝器；所述的蓄热水箱3还包括热水循环***，热水循环***包括进水管路7、出水管路8以及旁通管路；所述的进水管路7上安装有水泵6，为热水供给提供循环动力的同时有补水功能，以保证蓄热水箱3内水量；所述的出水管路8上设有三通切换阀9；所述的三通切换阀9通过出水管路8出口水温来切换三通切换阀9开启状态，当出口水温低于设定水温，通过旁通管路将水再次循环到蓄热水箱3中加热，直到达到设定值，切换三通切换阀9，将热水提供给建筑使用；三通切换阀9与进水管路7间连接有止回阀10；
所述的建筑幕墙新风***包括太阳能PVT组件1、幕墙空腔11、建筑外墙12、电动百叶、空气过滤器15、空气加热器16、固定式全热交换器17和轴流风机；
所述的太阳能PVT热泵***运行时，太阳能PVT组件1为蒸发器；在环境温度为25℃时，太阳能PVT组件1背板温度为16～26℃，平均温度为19℃；此时太阳能PVT组件1背板温度低于环境温度，当空气掠过太阳能PVT组件1背板时被降温；
所述的幕墙空腔11是太阳能PVT组件1和建筑外墙12中间的空气夹层；室外空气通过幕墙空腔11底部的风口a13进入幕墙空腔11，然后通过幕墙空腔11顶部风口b14进入新风管路；所述的新风管路包括送风管、排风管、固定式全热交换器17、送风机18、排风机21、空气过滤器15、空气加热器16以及隔音棉；当室内需要通入新风时，排风机21以及风口e22处的电动百叶打开，根据所需换气量室内空气排出；然后关闭排风机21以及风口e22处的电动百叶，同时，送风机18以及幕墙空腔11顶部和底部的电动百叶打开，向室内送入与排风量相等的风量；
所述的空气过滤器15和空气加热器16位于幕墙空腔11顶部的送风管入口段，所述的空气过滤器15有效过滤空气中的颗粒物；所述的空气加热器16用于寒冷天气室外空气温度低时，辅助预热新风。
所述的压缩机2为涡旋压缩机。
本发明的有益效果：
1.一种太阳能PVT幕墙新风***将太阳能PVT热泵***与建筑立面结合，构成了一种能生产户用热水、电能以及新风处理的高效***。
2.本发明充分地利用建筑立面空间，同时太阳能PVT幕墙相当于在建筑外立面新增了一层主动换热的围护结构，在炎热夏季可有效地减少外墙得热，从而减小建筑负荷。
附图说明
图1为一种太阳能PVT幕墙新风***结构图。
图中：1太阳能PVT组件；2压缩机；3蓄热水箱；4电子膨胀阀；
5换热盘管；6水泵；7进水管路；8出水管路；9三通切换阀；
10止回阀；11幕墙空腔；12建筑外墙；13风口a；14风口b；
15空气过滤器；16空气加热器；17固定式全热交换器；18送风机；
19风口c；20风口d；21排风机；22风口e。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图，进一步说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，一种太阳能PVT幕墙新风***主要包括太阳能PVT热泵***和建筑幕墙新风***。
所述的太阳能PVT热泵***由太阳能PVT组件1、压缩机2、蓄热水箱3、电子膨胀阀4、水泵6、三通切换阀9、止回阀10等组成。
所述的太阳能PVT组件1由钢化玻璃、光伏电池组件、集热板组成，各层由用EVA胶膜通过层压为一体。所述的集热板为带微型流道的平板集热器。所述的光伏电池组件能将太阳能转化为电能。
所述的蓄热水箱3带换热盘管5，所述的换热盘管5相当于热泵***中的冷凝器。所述的蓄热水箱3还包括热水循环***，所述的热水循环***由进水管路7、出水管路8以及旁通管路组成。所述的进水管路7上安装有水泵6，为热水供给提供循环动力的同时有补给水的功能，以保证蓄热水箱3内水量。所述的出水管路8上有三通切换阀9。所述的三通切换阀9通过出水管路出口水温来切换阀门开启状态，当出口水温低于设定水温，通过旁通管路将水再次循环到蓄热水箱3中加热，直到达到设定值，切换三通切换阀9，将热水提供给建筑使用。
所述的建筑幕墙新风***由太阳能PVT组件1、幕墙空腔11、建筑外墙12、电动百叶、空气过滤器15、空气加热器16、固定式全热交换器17、送风机18、排风机21等组成。
所述的太阳能PVT热泵***运行时，太阳能PVT组件1为蒸发器。在环境温度为25℃时，太阳能PVT组件1背板温度为16～26℃，平均温度为19℃左右。此时，太阳能PVT组件1背板温度低于环境温度，当空气掠过太阳能PVT组件1背板时会被降温。
所述的幕墙空腔11是太阳能PVT组件1和建筑外墙12中间的空气夹层。室外空气通过幕墙空腔底部的风口a 13进入幕墙空腔11，然后通过幕墙空腔11顶部风口b 14进入新风管路。所述的新风管路由送风管、排风管、固定式全热交换器17、送风机18、排风机21、空气过滤器15、空气加热器16以及隔音棉组成。当室内需要通入新风时，排风机21以及风口e 22的电动百叶打开，根据所需换气量室内空气排出。然后关闭排风机21以及风口e 22的电动百叶，送风机18以及风口a 13和风口b 14的电动百叶打开，向室内送入与排风量相等的风量。风口c 19为室内送风口，风口d 20为室内排风口，两者均安装有固定百叶。
所述的空气过滤器15和空气加热器16位于幕墙空腔11顶部的送风管入口段，所述的空气过滤器15可有效过滤空气中的颗粒物。所述的空气加热器16用于寒冷天气室外空气温度低时，辅助预热新风。
一种太阳能PVT幕墙新风***将太阳能PVT热泵***与建筑立面结合，可为建筑提供生活热水、电力以及新风，高效地利用了可再生能源。同时，本发明有效地利用建筑立面空间，解决了太阳能***在城市建筑的安装问题，而且太阳能PVT幕墙作为建筑围护结构的一部分，可有效地减少建筑外墙得热，从而降低建筑负荷。

Claims (2)

1.一种太阳能PVT幕墙新风***，其特征在于，所述的太阳能PVT幕墙新风***包括太阳能PVT热泵***和建筑幕墙新风***；
所述的太阳能PVT热泵***包括太阳能PVT组件（1）、压缩机（2）、蓄热水箱（3）、电子膨胀阀（4）、水泵（6）、三通切换阀（9）和止回阀（10）；
所述的太阳能PVT热泵***的工质运行情况为：制冷剂工质经过压缩机（2）压缩为高温高压蒸汽后，进入蓄热水箱（3）将热量传递给水后冷凝为制冷剂液体，然后经过电子膨胀阀（4）节流，再进入太阳能PVT组件（1）中吸收热量变为制冷剂蒸汽，最后回到压缩机（2）入口，完成太阳能PVT热泵循环；所述的电子膨胀阀（4）根据感温包感应的温度以及低压侧压力来调节制冷剂流量；
所述的太阳能PVT组件（1）进一步包括钢化玻璃、光伏电池组件和集热板，钢化玻璃、光伏电池组件和集热板从上到下由用EVA胶膜通过层压为一体；所述的集热板为带微型流道的平板集热器；所述的光伏电池组件能将太阳能转化为电能；
所述的蓄热水箱（3）带换热盘管（5），换热盘管（5）相当于热泵***中的冷凝器；所述的蓄热水箱（3）还包括热水循环***，热水循环***包括进水管路（7）、出水管路（8）以及旁通管路；所述的进水管路（7）上安装有水泵（6），为热水供给提供循环动力的同时有补水功能，以保证蓄热水箱（3）内水量；所述的出水管路（8）上设有三通切换阀（9）；所述的三通切换阀（9）通过出水管路（8）出口水温来切换三通切换阀（9）开启状态，当出口水温低于设定水温，通过旁通管路将水再次循环到蓄热水箱（3）中加热，直到达到设定值，切换三通切换阀（9），将热水提供给建筑使用；三通切换阀（9）与进水管路（7）间连接有止回阀（10）；
所述的建筑幕墙新风***包括太阳能PVT组件（1）、幕墙空腔（11）、建筑外墙（12）、电动百叶、空气过滤器（15）、空气加热器（16）、固定式全热交换器（17）和轴流风机；
所述的太阳能PVT热泵***运行时，太阳能PVT组件（1）为蒸发器；在环境温度为25℃时，太阳能PVT组件（1）背板温度为16~26℃；此时太阳能PVT组件（1）背板温度低于环境温度，当空气掠过太阳能PVT组件（1）背板时被降温；
所述的幕墙空腔（11）是太阳能PVT组件（1）和建筑外墙（12）中间的空气夹层；室外空气通过幕墙空腔（11）底部的风口a（13）进入幕墙空腔（11），然后通过幕墙空腔（11）顶部风口b（14）进入新风管路；所述的新风管路包括送风管、排风管、固定式全热交换器（17）、送风机（18）、排风机（21）、空气过滤器（15）、空气加热器（16）以及隔音棉；当室内需要通入新风时，排风机（21）以及风口e（22）处的电动百叶打开，根据所需换气量室内空气排出；然后关闭排风机（21）以及风口e（22）处的电动百叶，同时，送风机（18）以及幕墙空腔（11）顶部和底部的电动百叶打开，向室内送入与排风量相等的风量；
所述的空气过滤器（15）和空气加热器（16）位于幕墙空腔（11）顶部的送风管入口段，所述的空气过滤器（15）有效过滤空气中的颗粒物；所述的空气加热器（16）用于寒冷天气室外空气温度低时，辅助预热新风。
2.根据权利要求1所述的太阳能PVT幕墙新风***，其特征在于，所述的压缩机（2）为涡旋压缩机。
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