專利名稱：一種與徽派建筑遮陽檐相結(jié)合的光伏可控集熱墻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種與遮陽檐結(jié)合的新型光伏可控集熱墻系統(tǒng)，屬于被動(dòng)式太陽能光熱利用系統(tǒng)，屬于太陽能利用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
太陽能是一種清潔、高效和永不衰竭的新能源，太陽能利用開發(fā)是21世紀(jì)開發(fā)可再生能源的重要領(lǐng)域，依據(jù)能量轉(zhuǎn)換的形式，太陽能可以分別轉(zhuǎn)化為熱能電能和化學(xué)能等，即太陽能的轉(zhuǎn)換方式有光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換和光化學(xué)轉(zhuǎn)換等，依據(jù)太陽能這些轉(zhuǎn)換原理而加以利用的，分別稱之為“太陽能熱利用”、“太陽能光電利用”和“太陽能光化學(xué)利用”等。而太陽能現(xiàn)在較成熟的利用還是光伏光熱利用技術(shù)，光熱利用主要集中在集熱墻·上，集熱墻又叫特朗貝式集熱墻，英文名稱Trombe wall,簡(jiǎn)稱集熱墻,是集熱一蓄熱墻式被動(dòng)式太陽房的最典型構(gòu)件。它實(shí)質(zhì)上是直接附設(shè)在房間墻面上，且通常設(shè)在南向外墻上的一種太陽能集熱器。集熱墻是利用陽光照射到外面有玻璃罩的深色蓄熱墻體上，加熱透明蓋板和厚墻外表面之間的夾層空氣，通過熱壓作用使空氣流入室內(nèi)向室內(nèi)供熱，同時(shí)墻體本身直接通過熱傳導(dǎo)向室內(nèi)放熱并儲(chǔ)存部分能量，夜間墻體儲(chǔ)存的能量釋放到室內(nèi)；另一方面，集熱墻通過玻璃蓋層等將熱量以傳導(dǎo)、對(duì)流及輻射的方式損失到室外。集熱墻式太陽房非常適用于我國(guó)北方太陽能資源豐富、晝夜溫差比較大的地區(qū)如西藏、新疆等，它將大大改善該地居民的居住環(huán)境，減少這些地區(qū)的采暖能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可控集熱墻，充分利用徽派建筑窗體面積小、墻體立面面積大的特點(diǎn)，同時(shí)利用徽派遮陽檐的外形特征，將可控集熱墻巧妙的與徽派建筑相結(jié)合，利用徽派建筑的遮陽檐，安裝太陽能光伏板，利用光伏板驅(qū)動(dòng)直流風(fēng)機(jī)，同時(shí)調(diào)節(jié)百葉簾片的角度，從而改善室內(nèi)熱環(huán)境。本發(fā)明的技術(shù)解決方案一種與徽派建筑遮陽檐相結(jié)合的光伏可控集熱墻，包括集熱墻12、太陽能光伏板22、徽派建筑遮陽檐23、屋檐通風(fēng)管道24和直流風(fēng)機(jī)25 ；徽派建筑遮陽檐23上面為太陽能光伏板22，中間為屋檐通風(fēng)管道24，徽派建筑遮陽檐23下為集熱墻12，所述集熱墻12的結(jié)構(gòu)由左往右依次為白玻璃26、空氣夾層28、可調(diào)控百葉窗簾27、上通風(fēng)口 21和下通風(fēng)口 29 ;直流風(fēng)機(jī)25位于空氣夾層28內(nèi)，并位于可調(diào)控百葉窗簾27的正上方；屋檐通風(fēng)管道24和集熱墻12中的空氣夾層28相連；空氣夾層28的后面墻體分別開有上通風(fēng)口 21和下通風(fēng)口 29 ；太陽光透過白玻璃26照射到可調(diào)控百葉窗簾27上，可調(diào)控百葉窗簾27吸收太陽能輻射，加熱空氣夾層28內(nèi)的空氣，背面溫度較低的空氣由下通風(fēng)口 29進(jìn)入到集熱墻空氣夾層28內(nèi)，直流風(fēng)機(jī)25由太陽能光伏板22驅(qū)動(dòng)，由直流風(fēng)機(jī)25帶動(dòng)由屋檐通風(fēng)管道24排出室外，同時(shí)冷卻太陽能光伏板22背面溫度；冬季白天時(shí)，屋檐下通風(fēng)管道24關(guān)閉，上通風(fēng)口 21和下通風(fēng)口 29同時(shí)開啟，可調(diào)控百葉窗簾27吸收透過白玻璃26的太陽能輻射，加熱空氣夾層內(nèi)28的空氣，空氣夾層內(nèi)28的空氣和室內(nèi)空氣進(jìn)行換熱，提高了室內(nèi)環(huán)境溫度；冬季晚上時(shí)，屋檐下通風(fēng)管道24和室內(nèi)相連的上通風(fēng)口 21和下通風(fēng)口 29均關(guān)閉；此時(shí)集熱墻空氣夾層28封閉，形成一個(gè)空氣墻，能減少室內(nèi)的散熱量，降低室內(nèi)溫度的降低速度，改善室內(nèi)熱環(huán)境。所述可調(diào)控百葉窗簾27的正面涂有大于等于0. 9的高吸收率涂層，具有對(duì)太陽光譜內(nèi)的吸光程度高，同時(shí)具有較低的發(fā)射率，冬季時(shí)能較大程度的吸收太陽能輻射，加熱空氣夾層28內(nèi)的空氣；反面涂有大于等于99%的聞反射率涂層，夏季時(shí)涂有聞反射率涂層的反射面朝外，反射大部分的可見光，減少集熱墻12得熱。所述直流風(fēng)機(jī)25為橫向軸流風(fēng)機(jī)，其功率與太陽輻射強(qiáng)弱相對(duì)應(yīng)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明的可控集熱墻，充分利用徽派建筑窗體面積小，墻體立面面積大的特點(diǎn)，同時(shí)利用徽派遮陽檐的外形特征，將可控集熱墻巧妙的 與徽派建筑相結(jié)合，利用徽派建筑的遮陽檐，安裝太陽能光伏板，白天時(shí)太陽能光伏板驅(qū)動(dòng)直流風(fēng)機(jī)，同時(shí)配合調(diào)節(jié)百葉簾片的角度，從而改善室內(nèi)熱環(huán)境。


圖I為整體外觀圖；圖2為本發(fā)明可控集熱墻結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明可控集熱墻的夏季工作模式；圖4為本發(fā)明可控集熱墻的冬季白天工作模式；圖5為本發(fā)明可控集熱墻的冬季晚上工作模式。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，11為徽派外立墻面，12為集熱墻，23為徽派建筑遮陽檐。如圖2所示，本發(fā)明包括集熱墻12、太陽能光伏板22、徽派建筑遮陽檐23、屋檐通風(fēng)管道24、直流風(fēng)機(jī)25。徽派建筑遮陽檐23上面為太陽能光伏板22，中間為屋檐通風(fēng)管道24，徽派建筑遮陽檐23下為集熱墻12。集熱墻12的結(jié)構(gòu)由左往右依次為白玻璃26、空氣夾層28、可調(diào)控百葉窗簾27、上通風(fēng)口 21和下通風(fēng)口 29 ;直流風(fēng)機(jī)25位于空氣夾層28內(nèi)，并位于可調(diào)控百葉窗簾27的正上方；屋檐通風(fēng)管道24和集熱墻12中的空氣夾層28相連；空氣夾層28的后面墻體分別開有上通風(fēng)口 21和下通風(fēng)口 29。夏季時(shí)，本發(fā)明工作模式如圖3所示，和室內(nèi)連接的上通風(fēng)口 21關(guān)閉，下通風(fēng)口 29及屋檐通風(fēng)管道24打開；可調(diào)控百葉窗簾27涂有高反射涂層的一面向外，能反射經(jīng)白玻璃26進(jìn)入空氣夾層28的絕大部分可見光，減少集熱墻南面的熱量，降低室內(nèi)制冷負(fù)荷；同時(shí)太陽能光伏板22產(chǎn)生的電能驅(qū)動(dòng)直流風(fēng)機(jī)25，加速空氣夾層28內(nèi)的空氣流動(dòng)，室內(nèi)背面溫度較低的空氣由下通風(fēng)口 29進(jìn)入空氣夾層28，在直流風(fēng)機(jī)25的作用下經(jīng)空氣夾層28和屋檐下通風(fēng)管道24排出室外，同時(shí)冷卻太陽能光伏板22，降低其溫度，提高其發(fā)電效率；冬季白天時(shí)，集熱墻的工作模式如圖4所示，屋檐下通風(fēng)管道24關(guān)閉，和室內(nèi)連接的上通風(fēng)口 21和下通風(fēng)口 29打開，可調(diào)控百葉窗簾27涂有高吸收率的一面朝外；可調(diào)控百葉窗簾27能最大限度的吸收太陽輻射，加熱空氣夾層28內(nèi)的空氣，空氣夾層28內(nèi)的空氣溫度升高，由上部通風(fēng)口 21進(jìn)入室內(nèi)，同時(shí)室內(nèi)底部溫度較低的空氣由于虹吸作用由下通風(fēng)口 29進(jìn)入到集熱墻夾層內(nèi)，經(jīng)混合加熱后從上部通風(fēng)口 21進(jìn)入室內(nèi)；直流風(fēng)機(jī)25工作時(shí)能加快空氣夾層28內(nèi)空氣和室內(nèi)空氣的混合，從而更快的將太陽輻射能帶入到室內(nèi)，提高室內(nèi)環(huán)境溫度。冬季晚上時(shí)，本發(fā)明可控集熱墻工作模式如圖5所示，屋檐下通風(fēng)管道24和室內(nèi)相連的上通風(fēng)口 21和下通風(fēng)口 29均關(guān)閉；此時(shí)集熱墻空氣夾層28封閉，形成一個(gè)空氣墻，能減少室內(nèi)的散熱量，降低室內(nèi)溫度的降低速度，從而改善室內(nèi)熱環(huán)境。本發(fā)明未詳細(xì)闡述部分屬于本領(lǐng)域的公知技術(shù)?！?br> 權(quán)利要求
1.一種與徽派建筑遮陽檐相結(jié)合的光伏可控集熱墻，其特征在于包括集熱墻(12)、太陽能光伏板(22)、徽派建筑遮陽檐(23)、屋檐通風(fēng)管道(24)、直流風(fēng)機(jī)(25)； 徽派建筑遮陽檐(23)上面為太陽能光伏板(22)，中間為屋檐通風(fēng)管道(24)，徽派建筑遮陽檐(23)下為集熱墻(12)，所述集熱墻(12)結(jié)構(gòu)由左往右依次為白玻璃(26)、空氣夾層(28)、可調(diào)控百葉窗簾(27)、上通風(fēng)口(21)和下通風(fēng)口(29);直流風(fēng)機(jī)(25)位于空氣夾層(28)內(nèi)，并位于可調(diào)控百葉窗簾(27)的正上方；屋檐通風(fēng)管道(24)和集熱墻(12)中的空氣夾層(28)相連；空氣夾層(28)的后面墻體分別開有上通風(fēng)口(21)和下通風(fēng)口(29)； 太陽光透過白玻璃(26)照射到可調(diào)控百葉窗簾(27)上，可調(diào)控百葉窗簾(27)吸收太陽能輻射，加熱空氣夾層(28 )內(nèi)的空氣，背面溫度較低的空氣由下通風(fēng)口( 29 )進(jìn)入到集熱墻空氣夾層(28)內(nèi)，直流風(fēng)機(jī)(25)由太陽能光伏板(22)驅(qū)動(dòng)，空氣夾層(28)內(nèi)空氣由直流風(fēng)機(jī)(25)帶動(dòng)，經(jīng)屋檐下通風(fēng)管道(24)排出室外，同時(shí)冷卻太陽能光伏板(22)，降低太陽能光伏板(22)背面溫度；冬季白天時(shí)，屋檐通風(fēng)管道(24)關(guān)閉，上通風(fēng)口(21)和下通風(fēng)口(29)同時(shí)開啟，可調(diào)控百葉窗簾(27)吸收透過白玻璃(26)的太陽能輻射，加熱空氣夾層內(nèi)(28)的空氣，空氣夾層內(nèi)(28)的空氣和室內(nèi)空氣進(jìn)行換熱，提高了室內(nèi)環(huán)境溫度；冬季晚上時(shí)，屋檐下通風(fēng)管道(24)和室內(nèi)相連的上通風(fēng)口(21)和下通風(fēng)口(29)均關(guān)閉；此時(shí)空氣夾層(28)封閉，形成一個(gè)空氣墻，能減少室內(nèi)的散熱量，降低室內(nèi)溫度的降低速度，改善室內(nèi)熱環(huán)境。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的與徽派建筑遮陽檐相結(jié)合的光伏可控集熱墻，其特征在于所述可調(diào)控百葉窗簾(27)的正面涂有大于等于0.9的高吸收率涂層，具有對(duì)太陽光譜內(nèi)的吸光程度高，同時(shí)具有較低的發(fā)射率，冬季時(shí)能較大程度的吸收太陽能輻射，加熱空氣夾層(28)內(nèi)的空氣；反面涂有大于等于99%的聞反射率涂層，夏季時(shí)涂有聞反射率涂層的反射面朝外，反射大部分的可見光，減少集熱墻(12 )得熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的與徽派建筑遮陽檐相結(jié)合的光伏可控集熱墻，其特征在于所述直流風(fēng)機(jī)(25)為橫向軸流風(fēng)機(jī)，所需電力由太陽能光伏板提供，太陽能光伏板(22)功率與太陽福射強(qiáng)弱相對(duì)應(yīng)。
全文摘要
一種與徽派建筑遮陽檐相結(jié)合的光伏可控集熱墻，包括集熱墻、太陽能光伏板、徽派建筑遮陽檐、屋檐通風(fēng)管道、直流風(fēng)機(jī)；徽派建筑遮陽檐上面為太陽能光伏板，中間為屋檐通風(fēng)管道，徽派建筑遮陽檐下為集熱墻，所述集熱墻的結(jié)構(gòu)由左往右依次為白玻璃、空氣夾層、可調(diào)控百葉窗簾、上通風(fēng)口和下通風(fēng)口；直流風(fēng)機(jī)位于空氣夾層內(nèi)，并位于可調(diào)控百葉窗簾的正上方；屋檐通風(fēng)管道和集熱墻中的空氣夾層相連；空氣夾層的后面墻體分別開有上通風(fēng)口和下通風(fēng)口；本發(fā)明利用徽派建筑的遮陽檐，安裝太陽能光伏板，利用光伏板驅(qū)動(dòng)直流風(fēng)機(jī)，同時(shí)調(diào)節(jié)百葉簾片的角度，從而改善室內(nèi)熱環(huán)境。
文檔編號(hào)E04B1/74GK102787701SQ20121030417
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者何偉, 季杰, 王臣臣 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)