[發(fā)明專利]一種混合送風(fēng)雙層光伏幕墻系統(tǒng)及其控制方式

在審

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• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106839242A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁若冰;潘強廣;張吉禮;李威
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: F24F7/013
• 分類號: F24F7/013;E04B2/88
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心21200
• 代理人: 溫福雪,侯明遠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙層光伏幕墻建筑通風(fēng)系統(tǒng)及其控制方式，屬于暖通空調(diào)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，將光伏組件與建筑圍護結(jié)構(gòu)相結(jié)合的光伏建筑一體化技術(shù)越來越成熟。利用光伏系統(tǒng)為建筑提供電力支持的產(chǎn)能型建筑更受到了社會的廣泛關(guān)注，并已經(jīng)成為了我國建筑節(jié)能領(lǐng)域發(fā)展的重要方向之一。近年來，越來越多的大型公共建筑外立面采用雙層玻璃幕墻，與此同時，將光伏組件與玻璃幕墻相結(jié)合的圍護結(jié)構(gòu)形式也成為了建筑設(shè)計的熱點。但是，實際應(yīng)用效果表明，在炎熱夏季且通風(fēng)效果不佳時，極易導(dǎo)致內(nèi)層玻璃表面溫度過高，進而增加幕墻建筑空調(diào)系統(tǒng)的能耗、降低光伏系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換效率。因此，發(fā)明一種適合于雙層光伏幕墻建筑的空調(diào)系統(tǒng)，通過控制幕墻空腔通風(fēng)，有效地降低空腔內(nèi)層玻璃表面溫度，“攔截”通過內(nèi)層玻璃傳入室內(nèi)的熱量，同時利用光伏組件吸收太陽輻射并輸出電能，對雙層光伏幕墻系統(tǒng)節(jié)能、高效運行具有較大實用價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是雙層光伏幕墻空腔過熱問題，提出一種雙層光伏幕墻空間單元與空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合的通風(fēng)控制方法，使得雙層光伏幕墻系統(tǒng)得以高效、節(jié)能、穩(wěn)定地運行。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種混合送風(fēng)雙層光伏幕墻系統(tǒng)，包括幕墻空間單元1、空腔通風(fēng)系統(tǒng)2和原有空調(diào)系統(tǒng)3；

所述的幕墻空間單元1包括玻璃、光伏組件4、電動遮陽百葉5、接線盒6和通風(fēng)口電動百葉7，玻璃包括外側(cè)玻璃8和內(nèi)側(cè)玻璃10；外側(cè)玻璃8和內(nèi)側(cè)玻璃10圍成幕墻空腔9；

所述的外側(cè)玻璃8為雙層玻璃，中間夾有由EVA膠固定的光伏組件4；

所述的光伏組件4由單晶硅電池片串接，鋪設(shè)在外側(cè)玻璃8的下半部分，鋪設(shè)高度為1m且鋪設(shè)部分覆蓋率為100％；光伏組件4與設(shè)置在幕墻空腔9內(nèi)的接線盒6連接；

在所述的光伏組件4的下方，即外側(cè)玻璃8底部，設(shè)有室外新風(fēng)進風(fēng)口，室外新風(fēng)進風(fēng)口處裝有通風(fēng)口電動百葉7，通風(fēng)口電動百葉7根據(jù)需求控制室外新風(fēng)進入幕墻空腔9；

所述的幕墻空腔9內(nèi)上半部設(shè)有電動遮陽百葉5，電動遮陽百葉5的位置在距離外側(cè)玻璃8的200mm處；

在所述的幕墻空腔9底部設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)口a11，空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)通過排風(fēng)機a12送入幕墻空腔9，并在內(nèi)側(cè)玻璃10表面形成“冷風(fēng)幕”，增強空氣與內(nèi)壁的對流換熱同時阻隔傳到內(nèi)側(cè)玻璃10的熱量，然后通過幕墻空腔9頂部風(fēng)管由排風(fēng)機b13送到室外；

所述的空腔通風(fēng)系統(tǒng)2在原有空調(diào)系統(tǒng)3上增加的通風(fēng)系統(tǒng)，其為幕墻空間單元1通風(fēng)；空腔通風(fēng)系統(tǒng)2包括室外新風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)和空腔排風(fēng)三部分，其中，室外新風(fēng)通過通風(fēng)口電動百葉7進入幕墻空腔9，空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)由空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)口a11進入幕墻空腔9，其通風(fēng)量由空腔底部的第一電動風(fēng)閥D1控制；空腔排風(fēng)由排風(fēng)機b13送往室外或空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)入口，其中，第二電動風(fēng)閥D2控制排到室外的風(fēng)量，第三電動風(fēng)閥D3控制進入空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)入口的風(fēng)量；

所述的原有空調(diào)系統(tǒng)3包括空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)；室外新風(fēng)、幕墻空腔的排風(fēng)或原有空調(diào)系統(tǒng)3回風(fēng)經(jīng)過空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理機組，達到室內(nèi)空氣處理狀態(tài)后，由送風(fēng)機c14送至每個空調(diào)房間，其中，室外新風(fēng)量由第五電動風(fēng)閥D5控制，幕墻空腔排風(fēng)量由第三電動風(fēng)閥D3控制，原有空調(diào)系統(tǒng)3回風(fēng)量由第六電動風(fēng)閥D6控制；空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)送往幕墻空腔9、作為空調(diào)系統(tǒng)回風(fēng)或直接排到室外，其中第四電動風(fēng)閥D4控制排到室外風(fēng)量。

所述的幕墻空腔9寬度為600mm。

所述的外側(cè)玻璃8和內(nèi)側(cè)玻璃10的材質(zhì)為超白鋼化玻璃。

通過將空腔通風(fēng)系統(tǒng)和原有空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合，可在不同工況下實現(xiàn)不同的通風(fēng)策略，特別是對于充分利用空調(diào)排風(fēng)作為冷源冷卻幕墻空腔、冬季新風(fēng)預(yù)熱有很大的實際意義。具體控制策略如下：

夏季工況條件下，室外溫度較高，在通風(fēng)不佳的情況下，易導(dǎo)致幕墻空腔溫度升高，進而增加空調(diào)系統(tǒng)能耗以及降低光伏系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)化效率。因此，如何冷卻幕墻空腔成為解決夏季工況條件下系統(tǒng)優(yōu)化運行的關(guān)鍵，對幕墻空腔進行通風(fēng)可有效地冷卻空腔內(nèi)壁。具體地，空腔通風(fēng)系統(tǒng)的空腔排風(fēng)機啟動，空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)從幕墻空腔底部風(fēng)口吹出，在內(nèi)側(cè)玻璃壁面形成“冷風(fēng)幕”，與此同時，幕墻通風(fēng)口電動百葉打開，室外新風(fēng)進入幕墻空腔。空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)和室外新風(fēng)形成混合通風(fēng)，帶走空腔內(nèi)熱量后排到室外。

冬季工況條件下，室外空氣溫度較低，可利用空腔預(yù)熱空氣。具體地，空腔排風(fēng)機停機，空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)機啟動，室外空氣經(jīng)過幕墻空腔預(yù)熱后再進入空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)直接排到室外。

本發(fā)明的有益效果：