光電熱一體化的雙層光電幕牆的製作方法

2023-05-23 19:44:11

專利名稱：光電熱一體化的雙層光電幕牆的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能利用及建築幕牆領域，特別是一種集光伏發電、發電後用
於電機驅動、且發電後可用於加熱三大功能於一身的光電熱一體化的雙層光電幕牆，特別 適用冬夏季節溫差較大的地區安裝使用。
背景技術：
進入90年代後，隨著常規發電成本的上升和人們對環境保護的日益重視， 一些國 家紛紛實施、推廣太陽能計劃，並提出了"建築物產生能源"的新概念，由此推動了光電技術 的大規模開發與應用。美國、日本、德國、義大利、印度等許多國家都已建有太陽能屋頂或外 牆的建築。 目前，國內已經出現了保溫效果良好的雙層幕牆，雙層幕牆即由內、外兩層幕牆組 成，內外幕牆之間形成一個相對封閉的空間，夏季時為"煙囪"效應散熱，冬季時為"溫室"保 溫，建築物上採用雙層幕牆的節能效果明顯。 一般情況下，雙層幕牆的內、外幕牆為普通玻 璃結構。但要達到光電熱一體化的效果，上述雙層幕牆結構還有待改進。

實用新型內容本實用新型的目的是為了提供一種結構設計合理、使用安全可靠的光電熱一體化 的雙層光電幕牆，從根本上解決現有雙層幕牆對太陽能利用不充分的問題，其節能與保溫 效果明顯。 本實用新型的技術方案是該光電熱一體化的雙層光電幕牆包括若干利用鋁合金 框架固定在一起的雙層單元幕牆，其技術要點是所述雙層單元幕牆的外層為光伏玻璃，所 述雙層單元幕牆的內層為電熱玻璃，所述光伏玻璃和電熱玻璃之間安裝電動遮陽百葉，所 述雙層單元幕牆內的間隙形成通風通道且所述通風通道的進風口和出風口均設置通風通 道開閉裝置，所述出風口處設有軸流排風機。 橫向相鄰的兩個所述雙層單元幕牆的通風通道相通，氣流通過所述雙層單元幕牆 下方設置的進風口上升進入到所述通風通道，再經過所述通風通道上升進入到相鄰的雙層 單元幕牆內，然後由所述相鄰的雙層單元幕牆上方設置的出風口排出。 在室內安裝控制所述電動遮陽百葉、通風通道開閉裝置、軸流排風機動作的控制 在所述光伏玻璃內設置單晶或多晶或非晶太陽能電池。 所述電熱玻璃採用直流電熱阻型玻璃。 本實用新型的優點及所產生的積極的技術效果是本實用新型出於節能環保意 識，將光伏玻璃組件應用到雙層幕牆中，即雙層單元幕牆的外層為光伏玻璃，同時也利用了 光伏玻璃將太陽能轉化為電能從而對幕牆內部通風通道的出風口處的軸流排風機、幕牆內 層的電熱玻璃、通風通道開閉裝置進行控制，靈活應用了光伏發電並將電能合理有效的加 以利用，開闢了一種光伏發電後不用逆變轉換或蓄電池儲存的全新用電模式。夏季時，光伏玻璃發電有效地利用到"煙閨"層，即光伏玻璃和電熱玻璃之間的電動遮陽百葉的驅動電 機、軸流排風機的驅動電機、通風通道的開閉裝置的驅動電機，實現遮陽的同時，保證了空 氣對流循環效果，達到散熱目的。冬季時，將產生的電能有效地應用到內層的電熱玻璃上， 實現能源的自給，節省了能源。綜上，本實用新型從根本上解決現有雙層幕牆對太陽能利用 不充分的問題，其節能與保溫效果明顯。另外，本實用新型為單元式結構，所有的裝配工作 全部在工廠內進行，所以保證了裝配尺寸及裝配質量，同時內部電纜線的布線及連接得到 保證，調試合格後出廠，免除了現場走線的不規範現象的發生。

結合附圖對本實用新型作進一步說明。
圖1是本實用新型典型的立面分格圖，顯示了夏季時幕牆內氣流對流路線。 圖2是圖1中A-A的階梯剖視圖，顯示了夏季時本實用新型的工作原理。 圖3是本實用新型在冬季時雙層光電幕牆工作原理圖。 圖中序號說明1進風口、2通風通道開閉裝置、3光伏玻璃、4電動遮阻百葉、5電 熱玻璃、6軸流排風機、7出風口 、8控制盒、9通風通道。
具體實施方式根據附圖對本實用新型作詳細描述。該光電熱一體化的雙層光電幕牆，由若干利 用鋁合金框架固定在一起的雙層單元幕牆等組成，其中雙層單元幕牆的外層為光伏玻璃 3，結合建築實際情況，光伏玻璃3組件可製作成單晶矽、多晶矽、非晶矽光伏組件，即在光 伏玻璃3內設置單晶或多晶或非晶太陽能電池。並根據業主或建築師的要求製作成不同透 光率，結合建築分格一般外層玻璃可製作成300W左右的光伏玻璃3，玻璃厚度根據建築計 算來確定，可製作成8+8或10+10或12+12等多種厚度；雙層單元幕牆的內層為電熱玻璃5， 電熱玻璃5採用直流電熱阻型玻璃。結合建築要求，可製作成雙面加熱與單面加熱兩種形 式，一般情況下只製作成室內側單面加熱形式，透光率大於80%，同時電熱玻璃5也可製作 成夾層與中空結構形式，功率約為200W左右。如果條件允許，在白大可將多餘的電能用蓄 電池儲存起來，在晚上繼續供給內層的電熱玻璃5使用；在光伏玻璃3和電熱玻璃5之間安 裝電動遮陽百葉4，電動遮陽百葉4可固定在鋁合金框架的上橫框上。並且光伏玻璃3和電 熱玻璃5之間多餘的間隙，即雙層單元幕牆內的間隙形成通風通道9且通風通道9的進風 口 1和出風口 7均設置通風通道開閉裝置2，出風口 7處設有軸流排風機6。在室內安裝控 制電動遮陽百葉4、通風通道開閉裝置2、軸流排風機6等動作的控制盒8，所有的電器動作 均可在室內通過控制盒8進行控制。 光伏玻璃3發電後，分為冬季與夏季兩種方式進行利用，在夏季發電後用於電動 遮陽百葉4的驅動電機、軸流排風機6的驅動電機、通風通道開閉裝置2的驅動電機；在冬 季發電用於加熱內層的電熱玻璃5，通常電熱玻璃5工作時表面溫度可達4(TC左右，在寒冷 的冬季可有效對室內環境進行加熱。 圖2顯示了本實用新型在夏季的工作原理，具體如下光伏玻璃3在陽光照射下 發電，電動遮陽百葉4被啟動處於遮陽狀態，進風口 1與出風口 7的通風通道開閉裝置2同 時開啟，出風口 7的低噪音軸流排風機6開始工作，將通風通道9內上部的熱空氣排出同時吸入下部的自然空氣。其氣流對流路線如圖l所示，橫向相鄰的兩個雙層單元幕牆的通風通道9相通，氣流通過雙層單元幕牆下方設置的進風口 1上升進入到通風通道，再經過通風通道9上升進入到相鄰的雙層單元幕牆內，然後由相鄰的雙層單元幕牆上方設置的出風口7排出。這樣就利用該雙層光電幕牆的"煙囪"效應形成強制對流，利用空氣對流將"溫室"內的熱量帶走，將"煙囪"內熱量循環排出有利於減少室內製冷能耗，同時可降低光伏玻璃3中太陽能電池片的工作溫度從而提升電池片的工作效率。 一般情況下當室溫為4(TC左右時如果無熱量排出時電池片工作溫度達10(TC左右，電池片工作效率降至60^，如果排出熱量後，電池片工作溫度達7(TC左右，電池片工作效率升至80%，這是雙層光電幕牆合理利用雙層幕牆的熱通道空氣對流原理來提高電池片的工作效率的一大特點。[0019] 圖3顯示了本實用新型在冬季的工作原理，具體如下進風口 l與出風口7的通風通道開閉裝置2同時關閉，出風口7的低噪音軸流排風機6停止工作，在雙層光電幕牆之間就形成一個封閉的"溫室"，在陽光照射下以及光伏玻璃3組件工作時高溫的情況下，導致該溫室的溫度逐漸升高，使得室內與外界增加了一個較高溫度的緩衝空間，大大減少了室內的熱能的損失，同時光伏玻璃3產生的電能直接作用於電熱玻璃5，導致電熱玻璃5也發熱，其表溫度可達4(TC左右，連同溫室一起對室內環境作用，有效地提高室內溫度；如有方便條件，還可將白天發電多餘的電能通過蓄電池儲存起來，到晚上無日照後繼續為電熱玻璃5供電使其發熱。冬天利用外層光伏玻璃發電作用於內層電熱玻璃5，這也是雙層光電幕牆的又一大特點。 本實用新型在冬天可將多餘發電直接作用於室內加熱裝置或儲熱裝置或電器產品，在夏天將多餘發電直接作用於室內製冷裝置或電器產品等、如夏天在"溫室層"內加入水循環系統用於水加熱等。
權利要求一種光電熱一體化的雙層光電幕牆，包括若干利用鋁合金框架固定在一起的雙層單元幕牆，其特徵在於所述雙層單元幕牆的外層為光伏玻璃，所述雙層單元幕牆的內層為電熱玻璃，所述光伏玻璃和電熱玻璃之間安裝電動遮陽百葉，所述雙層單元幕牆內的間隙形成通風通道且所述通風通道的進風口和出風口均設置通風通道開閉裝置，所述出風口處設有軸流排風機。
2. 根據權利要求1所述的光電熱一體化的雙層光電幕牆，其特徵在於橫向相鄰的兩 個所述雙層單元幕牆的通風通道相通，氣流通過所述雙層單元幕牆下方設置的進風口上升 進入到所述通風通道，再經過所述通風通道上升進入到相鄰的雙層單元幕牆內，然後由所 述相鄰的雙層單元幕牆上方設置的出風口排出。
3. 根據權利要求1所述的光電熱一體化的雙層光電幕牆，其特徵在於在室內安裝控 制所述電動遮陽百葉、通風通道開閉裝置、軸流排風機動作的控制盒。
4. 根據權利要求1所述的光電熱一體化的雙層光電幕牆，其特徵在於在所述光伏玻 璃內設置單晶或多晶或非晶太陽能電池。
5. 根據權利要求1所述的光電熱一體化的雙層光電幕牆，其特徵在於所述電熱玻璃 採用直流電熱阻型玻璃。
專利摘要本實用新型涉及一種光電熱一體化的雙層光電幕牆，從根本上解決現有雙層幕牆對太陽能利用不充分的問題，包括若干利用鋁合金框架固定在一起的雙層單元幕牆，其技術要點是雙層單元幕牆的外層為光伏玻璃，雙層單元幕牆的內層為電熱玻璃，光伏玻璃和電熱玻璃之間安裝電動遮陽百葉，雙層單元幕牆內的間隙形成通風通道且通風通道的進風口和出風口均設置通風通道開閉裝置，出風口處設有軸流排風機。其結構設計合理、使用安全可靠，節能與保溫效果明顯，特別適用於冬、夏季節溫差較大的地區安裝使用。
文檔編號E04B2/88GK201443149SQ20092001488
公開日2010年4月28日 申請日期2009年6月26日 優先權日2009年6月26日
發明者叢子軍, 孟祥輝, 李敬輝, 王國華, 謝海狀 申請人:瀋陽遠大鋁業工程有限公