[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用自然低溫?zé)嵩垂夥ㄖp向降溫的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210394354.X
• 申請(qǐng)日: 2012-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102900207A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛黎明;劉伯昂
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中海陽(yáng)新能源電力股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E04D13/18
• 分類(lèi)號(hào): E04D13/18;E04D13/17;H01L31/052
• 代理公司: 北京中創(chuàng)陽(yáng)光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11003
• 代理人: 張飆

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及BIPV建筑屋頂裝置，尤其是一種利用自然低溫?zé)嵩垂夥ㄖp向降溫的裝置。

背景技術(shù)

BIPV的光伏組件必須滿(mǎn)足光伏組件的性能要求，同時(shí)又要滿(mǎn)足相關(guān)的建筑物安全性能要求，因此需要有比普通組件更高的力學(xué)和熱學(xué)性能。尤其是耐熱的溫度，在不同的地點(diǎn)，不同的樓層高度，不同的屋頂方式，都對(duì)它的熱學(xué)性能提出了嚴(yán)格的要求。

光伏電池板物理指標(biāo)及其相關(guān)的工作特性顯示：光伏電池組件的工作溫度較高時(shí)，工作效率下降。隨著光伏電池溫度的升高，開(kāi)路電壓減小，在20-100攝氏度范圍，大約每升高1攝氏度，光伏電池的電壓減小2mV，而光電流隨溫度的升高略有上升，大約每升高1攝氏度電池的光電流增加千分之一?？偟膩?lái)說(shuō)，溫度每升高1攝氏度，則功率減少0.35%。這就是溫度系數(shù)的基本概念，不同的光伏電池，溫度系數(shù)也不一樣，所以溫度系數(shù)是光伏電池性能的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)之一。由此不難看出溫度對(duì)光伏電池發(fā)電效率的影響，如何提高發(fā)電效率從另一個(gè)方面說(shuō)就是如何降低它的工作溫度。

BIPV建筑中使用的光伏組件一般被安置于墻面和屋頂，由于地理位置、四季氣候等變換因素影響，這中間溫度差會(huì)很大；加上近些年的全球性氣候變暖，特別是在夏季時(shí)段工作溫度一定會(huì)相當(dāng)高，而恰在此時(shí)日照輻射最強(qiáng)烈且太陽(yáng)能電池的發(fā)電功率也最高。由此可見(jiàn)，如何避免組件自身的溫升過(guò)高或直接降低其溫度，就成為解決溫度與發(fā)電效率這一對(duì)矛盾的關(guān)鍵。

在另外一個(gè)方面，從建筑及其環(huán)境溫度的相互關(guān)系來(lái)講，一幢建筑地底層溫度高低決定于其有無(wú)地下建筑結(jié)構(gòu)。以北方為例，對(duì)有無(wú)地下室的建筑做過(guò)一個(gè)夏季三伏天一層樓室內(nèi)的溫度對(duì)比，其結(jié)果是在關(guān)窗的條件下有地下室的一層溫度比沒(méi)有的要高出7-8度。這充分說(shuō)明了地下建筑結(jié)構(gòu)對(duì)建筑內(nèi)溫度的影響，也從另一個(gè)角度反映了地下低溫?zé)嵩此N(yùn)藏的巨大制冷潛力，它不僅可作為建筑內(nèi)部的制冷低溫?zé)嵩矗疫€能為與建筑一體的太陽(yáng)能電池板降溫。

綜上所述，通過(guò)將兩個(gè)問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)解決，對(duì)于設(shè)置于屋頂?shù)墓夥M件，在夏季獲得較高的發(fā)電效率并降低光伏屋頂?shù)墓ぷ鳒囟龋瑫r(shí)又能兼?zhèn)湮蓓數(shù)睦鋮s降溫功能，成為了總體解決的突破口。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種裝置簡(jiǎn)單，為光伏組件和屋頂同時(shí)降溫的利用自然低溫?zé)嵩垂夥ㄖp向降溫的裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種利用自然低溫?zé)嵩垂夥ㄖp向降溫的裝置，包括通過(guò)組件框架安裝在屋頂?shù)娜舾晒夥M件、位于屋頂?shù)慕禍夭?、位于地下的低溫?zé)嵩床?、以及將降溫部和低溫?zé)嵩床肯嗷ミB通的連接管路系統(tǒng)，其中，降溫部包括設(shè)置在光伏組件下方的坑狀降溫穴，所述連接管路系統(tǒng)將低溫?zé)嵩床康睦鋮s空氣輸送至降溫穴來(lái)為光伏組件降溫，并在經(jīng)過(guò)屋頂流通時(shí)為屋頂降溫。

進(jìn)一步，所述低溫?zé)嵩床堪ㄔO(shè)置于地下的低溫?zé)嵩词摇?/p>

進(jìn)一步，所述降溫部還包括降溫層，該降溫層包括降溫風(fēng)道和吸熱層，吸熱層安裝在屋頂上，降溫風(fēng)道設(shè)置在吸熱層與所述組件框架之間。

進(jìn)一步，所述降溫風(fēng)道的下端與所述連接管路系統(tǒng)的冷卻空氣輸入端相連通，并且所有的所述降溫穴的氣體入口均與所述降溫風(fēng)道相連通，通過(guò)所述降溫風(fēng)道向所有的所述降溫穴均布輸入冷卻空氣。

進(jìn)一步，所述連接管路系統(tǒng)包括循環(huán)串接所述低溫?zé)嵩床恐了鼋禍夭康纳巷L(fēng)管和下風(fēng)管、連通所有的所述降溫穴并向其輸入冷卻空氣的入風(fēng)管網(wǎng)、連通所有的所述降溫穴并輸出吸熱后空氣的出風(fēng)管網(wǎng)；出風(fēng)管網(wǎng)的總端口與下風(fēng)管連通，兩者的交接處設(shè)置有出口開(kāi)關(guān)。

進(jìn)一步，所述降溫風(fēng)道的下端口與上風(fēng)管上端口之間設(shè)置有入口開(kāi)關(guān)。

進(jìn)一步，所有的所述降溫穴的冷卻空氣輸入口通過(guò)所述入風(fēng)管網(wǎng)并聯(lián)設(shè)置而均與降溫風(fēng)道連通，所有的所述降溫穴的空氣輸出口通過(guò)所述出風(fēng)管網(wǎng)并聯(lián)設(shè)置而均與所述下風(fēng)管頂端連通并向其輸出氣體。

進(jìn)一步，所述降溫穴為邊緣帶突起沿的方形坑座，所述光伏組件固定安裝在突起沿上。

進(jìn)一步，所述上風(fēng)管和下風(fēng)管位于所述低溫?zé)嵩词业亩瞬糠謩e設(shè)置有上風(fēng)泵、下風(fēng)泵。

進(jìn)一步，所述降溫風(fēng)道的上端口與下風(fēng)管之間設(shè)置有直通開(kāi)關(guān)。

本發(fā)明利用天然的地下冷空氣作為低溫?zé)嵩?，?duì)斜面建筑的室內(nèi)及光伏建筑一體的太陽(yáng)能電池板組件進(jìn)行逐次降溫冷卻，即改善了室內(nèi)的溫度環(huán)境又提高了太陽(yáng)能電池板的發(fā)電效率，而且不需要任何能源投入、不污染環(huán)境，具有較大的實(shí)用性與環(huán)保和經(jīng)濟(jì)性，尤其在晝夜溫差較大及高原地區(qū)值得推廣。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)的整體截面主視示意圖；