[發(fā)明專利]一種利用光伏發(fā)電的窄通道雙層通風(fēng)外墻

無效

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• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103233530A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛志峰;張永寧
• 申請（專利權(quán)）人: 北京唯綠建筑節(jié)能科技有限公司
• 主分類號: E04B2/00
• 分類號: E04B2/00;E04B2/88;E04B1/74;H01L31/024;H01L31/052
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 魏聿珠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太陽能發(fā)電建筑一體化（簡稱BIPV）技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用強制通風(fēng)降低太陽能光伏組件背板溫度的雙層通風(fēng)式外墻。?

背景技術(shù)：

太陽能資源豐富，太陽能利用是緩解能源緊張的一種有效途徑，其中太陽能發(fā)電建筑一體化（簡稱BIPV）是當(dāng)前太陽能利用的主流趨勢。太陽能電池板和建筑有效結(jié)合成一體，不需要額外的空間，產(chǎn)生的能源就地利用，減少了輸送能耗。BIPV的結(jié)合方式有多種，光電屋面、光電外墻、光電幕墻、光電遮陽構(gòu)件等。?

然而，太陽能電池板發(fā)電過程中產(chǎn)生的熱效應(yīng)，不僅降了自身的發(fā)電效率，并且使建筑物本身受到強烈的熱輻射，不得不采用空調(diào)降溫，增加了建筑的運行能耗。?

已有相關(guān)研究降低BIPV太陽能熱效應(yīng)的方法，多數(shù)為太陽能電池板自身結(jié)構(gòu)增加冷卻部件，或者太陽能發(fā)電系統(tǒng)回收熱量，控制太陽能電池板的溫度。這些研究沒有針對太陽能電池與建筑相結(jié)合的特點，沒有充分利用建筑物作為載體輔助降溫。?

一些幕墻廠家針對光電幕墻做了特殊通風(fēng)降溫設(shè)計，并申報獲取了相應(yīng)專利。這些專利的原理大致相同，將密閉的光電幕墻改成開敞式幕墻。光電幕墻通常情況下設(shè)計成雙層結(jié)構(gòu)，外層為太陽能電池板組合而成的光電幕墻，內(nèi)層（靠近建筑物室內(nèi)）為透光的玻璃或者其他材料，雙層中間預(yù)留了空腔，上下增加通風(fēng)口，利用“煙囪效應(yīng)”或者強制通風(fēng)，帶走外層光電幕墻的多余熱量，減少光電幕墻對內(nèi)層玻璃的熱輻射影響。倘若采用強制通風(fēng)，可利用部分光電幕墻發(fā)電量，給通風(fēng)扇提供電力供應(yīng)。上述專利充分利用了BIPV的特點，改善電池板和建筑結(jié)合部件和結(jié)構(gòu)組成，值得借鑒。不足之處，為了產(chǎn)生“煙囪效應(yīng)”，光電幕墻空腔的寬度和高度都必須有嚴(yán)格要求，才能順利的將熱量排走。而強制通風(fēng)方式，風(fēng)速的控制也有要求，這些專利均沒有涉及。這些專利僅實現(xiàn)了通風(fēng)的功能，但無法保障通風(fēng)的效果。?

很多BIPV工程更傾向采用太陽能電池板與實體外墻相結(jié)合的方式，將太陽能電池板安裝在建筑的南立面或者東西立面窗間墻的位置。這種BIPV方式，避免了光電幕墻和室內(nèi)采光之間的矛盾，更容易被建筑師或業(yè)主接受。太陽能電池板在夏季日光強烈的情況下溫度上升至70℃~100℃，對內(nèi)側(cè)為實體外墻也有顯著地?zé)彷椛湫Ч榱私鉀Q此問題，本發(fā)明提供一種利用光伏發(fā)電的窄通道雙層通風(fēng)外墻結(jié)構(gòu)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明設(shè)計了一種利用強制通風(fēng)方式冷卻太陽能電池板的雙層通風(fēng)外墻，技術(shù)方案是：建筑朝陽面（多為東立面、南立面和西立面）窗間墻位置安裝太陽能光伏電池板，形成雙層結(jié)構(gòu)，外層為單塊或者多塊拼接的太陽能電池板，內(nèi)層為建筑窗間墻。?

一種利用光伏發(fā)電的窄通道雙層通風(fēng)外墻，包括實體墻6與通過化學(xué)錨栓3連接固定在實體墻6外側(cè)的太陽能電池板1，所述的實體墻6與太陽能電池板1中間預(yù)留了空腔5；空腔5上方設(shè)置了出風(fēng)口，出風(fēng)口處安裝有出風(fēng)閥7，空腔5下方設(shè)置了進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口處安裝有進(jìn)風(fēng)閥8。?

空腔內(nèi)5安裝了溫度傳感器4，溫度傳感器4的控制端連接到控制器9將監(jiān)測的溫度發(fā)送給控制器9。控制器9的輸出端連接控制出風(fēng)閥7和進(jìn)風(fēng)閥8并控制出風(fēng)閥7和進(jìn)風(fēng)閥8的開啟和關(guān)閉。?

空腔5的出風(fēng)口內(nèi)處安裝了直流風(fēng)機10，控制器9的控制端連接直流風(fēng)機10控制直流風(fēng)機10的啟停。?

部分太陽能電池板1為控制器9和直流風(fēng)機10供電。?

太陽能電池板1為多晶硅、單晶硅、薄膜非晶硅或者多元化合物型電池芯片串聯(lián)組成的太陽能電池板。?

所述的空腔5的寬度為50mm~100mm。?

化學(xué)錨栓3設(shè)置于混凝土承重構(gòu)件中且避開鋼筋位置，化學(xué)錨栓有效錨固深度不小于8d，d為化學(xué)錨栓的直徑。?

倘若非采暖季測量溫度超過30℃，控制器開啟進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的風(fēng)閥，開啟直流風(fēng)機，在風(fēng)壓的驅(qū)動力下，冷空氣從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入空腔，熱空氣從出風(fēng)口排出。采暖季節(jié)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口風(fēng)閥全部關(guān)閉，停止運行直流風(fēng)機，空腔內(nèi)形成一個溫室，增強建筑物本身的保溫性能?