[實用新型]一種利用光伏發電的窄通道雙層通風外墻

有效

• 申請號: 201220736162.8
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN203049828U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 薛志峰;張永寧
• 申請（專利權）人: 北京唯綠建筑節能科技有限公司
• 主分類號: E04B2/00
• 分類號: E04B2/00;E04B2/88;E04B1/74;H01L31/024;H01L31/052
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 魏聿珠

技術領域

本實用新型屬于太陽能發電建筑一體化（簡稱BIPV）技術領域，特別涉及一種利用強制通風降低太陽能光伏組件背板溫度的雙層通風式外墻。?

背景技術：

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，其中太陽能發電建筑一體化（簡稱BIPV）是當前太陽能利用的主流趨勢。太陽能電池板和建筑有效結合成一體，不需要額外的空間，產生的能源就地利用，減少了輸送能耗。BIPV的結合方式有多種，光電屋面、光電外墻、光電幕墻、光電遮陽構件等。?

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

已有相關研究降低BIPV太陽能熱效應的方法，多數為太陽能電池板自身結構增加冷卻部件，或者太陽能發電系統回收熱量，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降溫設計，并申報獲取了相應專利。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計成雙層結構，外層為太陽能電池板組合而成的光電幕墻，內層（靠近建筑物室內）為透光的玻璃或者其他材料，雙層中間預留了空腔，上下增加通風口，利用“煙囪效應”或者強制通風，帶走外層光電幕墻的多余熱量，減少光電幕墻對內層玻璃的熱輻射影響。倘若采用強制通風，可利用部分光電幕墻發電量，給通風扇提供電力供應。上述專利充分利用了BIPV的特點，改善電池板和建筑結合部件和結構組成，值得借鑒。不足之處，為了產生“煙囪效應”，光電幕墻空腔的寬度和高度都必須有嚴格要求，才能順利的將熱量排走。而強制通風方式，風速的控制也有要求，這些專利均沒有涉及。這些專利僅實現了通風的功能，但無法保障通風的效果。?

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采光之間的矛盾，更容易被建筑師或業主接受。太陽能電池板在夏季日光強烈的情況下溫度上升至70℃~100℃，對內側為實體外墻也有顯著地熱輻射效果。為了解決此問題，本實用新型提供一種利用光伏發電的窄通道雙層通風外墻結構。?

實用新型內容

本實用新型設計了一種利用強制通風方式冷卻太陽能電池板的雙層通風外墻，技術方案是：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，形成雙層結構，外層為單塊或者多塊拼接的太陽能電池板，內層為建筑窗間墻。?

一種利用光伏發電的窄通道雙層通風外墻，包括實體墻6與通過化學錨栓3連接固定在實體墻6外側的太陽能電池板1，所述的實體墻6與太陽能電池板1中間預留了空腔5；空腔5上方設置了出風口，出風口處安裝有出風閥7，空腔5下方設置了進風口，進風口處安裝有進風閥8。?

空腔內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將監測的溫度發送給控制器9。控制器9的輸出端連接控制出風閥7和進風閥8并控制出風閥7和進風閥8的開啟和關閉。?

空腔5的出風口內處安裝了直流風機10，控制器9的控制端連接直流風機10控制直流風機10的啟停。?

部分太陽能電池板1為控制器9和直流風機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組成的太陽能電池板。?

所述的空腔5的寬度為50mm~100mm。?

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

倘若非采暖季測量溫度超過30℃，控制器開啟進風口和出風口的風閥，開啟直流風機，在風壓的驅動力下，冷空氣從進風口進入空腔，熱空氣從出風口排出。采暖季節進風口和出風口風閥全部關閉，停止運行直流風機，空腔內形成一個溫室，增強建筑物本身的保溫性能?

本實用新型針對太陽能電池板與實體外墻相結合的BIPV方式，在太陽能電池板和實體外墻間預留空腔，通過直流風機強制通風帶走太陽能電池板發電過程中的產熱量，減少對建筑物外墻的熱輻射效應。本實用新型的有益效果（1）降低了太陽能電池板工作溫度，提高了發電效率；（2）減少了建筑物外墻的輻射得熱量，減少了建筑空調運行能耗；（3）通過風機進行強制通風，通過控制風速保證冷卻效果；（4）采用直流風機，由太陽能電池板供電，減少了外部電源的輸入，結構簡單；（5）降低了建筑物外墻的表面溫度，避免對室內的熱舒適效果的負面影響，改善室內的生活質量和提高了工作效率。?