[實(shí)用新型]低能耗一體化幕墻建筑能源系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821410017.4
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN208950108U
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱麗;楊洋
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: E04B2/88
• 分類號: E04B2/88;E04D13/18;F24S20/66;F24S60/30;F24S10/30
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司 12107
• 代理人: 肖莉麗

本實(shí)用新型公開了一種低能耗一體化幕墻建筑能源系統(tǒng)，旨在提供一種充分利用幕墻建筑自身圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及蓄能系統(tǒng)收集、轉(zhuǎn)移并蓄存幕墻建筑中廣泛存在的低品位可再生能源的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)、第一換熱系統(tǒng)、第二換熱系統(tǒng)和蓄能系統(tǒng)，蓄能系統(tǒng)通過動力裝置分別與所述第一換熱系統(tǒng)和第二換熱系統(tǒng)連通進(jìn)行流體輸送，實(shí)現(xiàn)冷量或熱量的交換和蓄存；位于南側(cè)的幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)由室外到室內(nèi)依次為光伏玻璃組件、外側(cè)膜層、外側(cè)幕墻基底玻璃層、空氣層、固定安裝玻璃層、內(nèi)側(cè)膜層和內(nèi)側(cè)幕墻基底玻璃層。本實(shí)用新型能夠充分利用廣泛存在的低品位可再生能源，降低能耗，節(jié)約能源。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及建筑節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種實(shí)現(xiàn)幕墻建筑低能耗目標(biāo)的建筑能源系統(tǒng)。

背景技術(shù)

眾所周知，建筑行業(yè)實(shí)際上是最大的非可再生能源使用者之一，占世界主要經(jīng)濟(jì)體一次能源消費(fèi)的百分之四十左右。光伏幕墻由于可以解決建筑的部分用電負(fù)荷，因此在辦公建筑中的應(yīng)用逐漸興起。但光伏幕墻建筑因其自身屬于輕質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，能耗一直居高不下，且光伏幕墻中太陽能電池由于無法得到有效冷卻而嚴(yán)重制約其光電轉(zhuǎn)化效率的提升。事實(shí)上，而圍護(hù)結(jié)構(gòu)是影響建筑能耗的主要因素，夏季建筑冷負(fù)荷主要來自于圍護(hù)結(jié)構(gòu)太陽得熱、冬季建筑熱負(fù)荷主要來自圍護(hù)結(jié)構(gòu)環(huán)境冷量滲透。當(dāng)前，重質(zhì)墻體和輕質(zhì)光伏幕墻在辦公建筑中均得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)前，對于北墻應(yīng)用重質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的辦公建筑來說，降低建筑負(fù)荷的主要措施就是使用保溫材料。雖然保溫材料已成熟應(yīng)用數(shù)十年之久，但保溫材料在使用過程中也暴露出諸多問題，例如：占用了大量建筑空間、使用壽命低于建筑壽命、具有火災(zāi)安全隱患。而對南向大量應(yīng)用光伏幕墻的辦公建筑來說，保溫材料的應(yīng)用受到則受到限制，使用高性能玻璃則是目前較為常見的幕墻節(jié)能措施之一。但由于玻璃屬于輕質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，自身存在較為嚴(yán)重的隔熱和太陽輻射得熱問題，使得室內(nèi)環(huán)境容易產(chǎn)生較為嚴(yán)重?zé)岵皇孢m問題，因此建筑能耗并未有效得到降低。事實(shí)上，從辦公建筑冷熱負(fù)荷形成的角度來看，夏季南側(cè)幕墻的太陽輻射、南側(cè)光伏幕墻的光電轉(zhuǎn)化余熱以及冬季北墻環(huán)境冷量滲透是造成辦公建筑能耗較高的主要因素。但能源利用角度來看，它們都屬于未被建筑有效利用的、就地的且廣泛存在的低品位可再生能源。鑒于此，本實(shí)用新型針對現(xiàn)有典型幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的辦公建筑提出了一體化能源系統(tǒng)解決方案。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種低能耗一體化幕墻建筑能源系統(tǒng)，充分利用幕墻建筑自身圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及蓄能系統(tǒng)收集、轉(zhuǎn)移并蓄存幕墻建筑中廣泛存在的低品位可再生能源，能夠在降低幕墻建筑全年能耗、提升辦公建筑室內(nèi)熱舒適度的同時，大幅減少辦公建筑的初投資和運(yùn)行費(fèi)用。

為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的所采用的技術(shù)方案是：

一種低能耗一體化幕墻建筑能源系統(tǒng)，包括幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)、第一換熱系統(tǒng)、第二換熱系統(tǒng)和蓄能系統(tǒng)，所述蓄能系統(tǒng)通過動力裝置分別與所述第一換熱系統(tǒng)和第二換熱系統(tǒng)連通進(jìn)行流體輸送，實(shí)現(xiàn)冷量或熱量的交換和蓄存；位于南側(cè)的所述幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)由室外到室內(nèi)依次為光伏玻璃組件、外側(cè)膜層、外側(cè)幕墻基底玻璃層、空氣層、固定安裝玻璃層、內(nèi)側(cè)膜層和內(nèi)側(cè)幕墻基底玻璃層；所述第一換熱系統(tǒng)包括安裝于南側(cè)的幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的所述外側(cè)膜層處的第一換熱管路及安裝于南側(cè)的幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)中所述內(nèi)側(cè)膜層處的第二換熱管路；位于北側(cè)的所述幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)由室外到室內(nèi)依次為固定安裝玻璃層、外側(cè)膜層、外側(cè)幕墻基底玻璃層、空氣層、固定安裝玻璃層、內(nèi)側(cè)膜層和內(nèi)側(cè)幕墻基底玻璃層；所述第二換熱系統(tǒng)包括安裝于北側(cè)幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的所述外側(cè)膜層處的第三換熱管路以及安裝于北側(cè)幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)中所述內(nèi)側(cè)膜層處的第四換熱管路。

還包括補(bǔ)熱/補(bǔ)冷裝置，所述補(bǔ)熱/補(bǔ)冷裝置通過所述動力裝置與所述蓄能系統(tǒng)進(jìn)行流體輸送，實(shí)現(xiàn)冷量或熱量的補(bǔ)充蓄存。

還包括控制系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)，所述檢測系統(tǒng)用于檢測太陽照度、室外溫度和蓄能介質(zhì)溫度；所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述檢測系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)控制降溫集熱模式、保溫集冷模式、補(bǔ)冷模式或補(bǔ)熱模式的實(shí)現(xiàn)。

所述蓄能系統(tǒng)包括第一蓄能裝置、第一循環(huán)水泵、第二蓄能裝置和第二循環(huán)水泵。