[實用新型]晶硅光伏與相變蓄熱一體化窗戶

有效

• 申請號: 202022094271.1
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN213450161U
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 張煒;趙歐凡;武鑫;李子豪;李建輝
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: E06B9/264
• 分類號: E06B9/264;E06B9/28;E06B9/38;E06B9/386;H02S20/32;H02S40/42;H02S40/38;F28D20/02
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 張衛武

本實用新型提供一種晶硅光伏與相變蓄熱一體化窗戶，包括雙層玻璃、太陽能電動旋桿、集熱鰭板、晶硅板、電源模塊、相變材料集熱管、保溫管、換熱器、散熱器、導線、逆變器以及蓄電池；所述雙層玻璃為兩塊，分別安裝在窗戶的最外側和最內側；所述太陽能電動旋桿與晶硅板連接；集熱鰭板一端固定在相變材料集熱管上，另一端與晶硅板上的太陽能電動旋桿相連；所述晶硅板、逆變器、蓄電池通過導線依次連接。本實用新型旨在將光伏光熱一體化與窗戶相結合，達到充分利用太陽能的目的，對降低化石能源能耗和改善室內光熱環境均具有重要意義。

技術領域

本申請涉及一種太陽能光伏光熱裝置，尤其涉及一種晶硅光伏與相變蓄熱一體化窗戶。

背景技術

隨著世界經濟的高速發展，各產業對能源的需求不斷增強，傳統化石燃料已經難以滿足社會的需求。同時隨著人們環保意識的增強，太陽能作為清潔能源被大力推廣使用已是大勢所趨。其中太陽能窗戶作為光伏建筑一體化的代表已得到一定程度的研究。

太陽能窗戶是將太陽能產熱或發電系統與窗戶構件集成在一起，不僅能夠承擔該建筑構件在樓體中的建筑職能，同時還可以進行光熱或光電轉換，為系統負載提供熱能和電力。完善的蓄能系統是保證太陽能熱能利用系統運行高效，不間斷工作的有力保證。它幫助減少能源供需之間的不平衡，降低供能峰值負荷。

現在國際市場上的太陽能窗戶大都結構復雜，安裝困難，且光伏供給電壓低，也無法在保證光伏效率和室內得到充足的光照之間做到雙贏。而太陽能光熱的應用在市場上極少，熱水供給的穩定性和效率也很難以得到保障。

發明內容

為了解決以上的現有技術問題，本申請提供了晶硅光伏與相變蓄熱一體化窗戶。

晶硅光伏與相變蓄熱一體化窗戶，包括雙層玻璃、太陽能電動旋桿、集熱鰭板、晶硅板、電源模塊、相變材料集熱管、保溫管、換熱器、散熱器、導線、逆變器以及蓄電池；所述雙層玻璃為兩塊，分別安裝在窗戶的最外側和最內側；所述太陽能電動旋桿與晶硅板連接；集熱鰭板一端固定在相變材料集熱管上，另一端與晶硅板上的太陽能電動旋桿相連；所述晶硅板、逆變器、蓄電池通過導線依次連接。

進一步的，所述的太陽能電動旋桿上設有太陽追蹤裝置。

進一步的，所述的晶硅板由晶硅單元和透明玻璃排列組合而成。

進一步的，所述電源模塊安裝在晶硅板上。

進一步的，所述相變材料集熱管安裝在晶硅片后方，集熱管內填充有相變材料。

進一步的，所述相變材料集熱管為U型的空心銅管。

進一步的，所述換熱器為殼管式換熱器，管中為相變材料，管外為熱水。

進一步的，所述換熱器中裝有電加熱器。

進一步的，所述保溫管為聚氨酯保溫管。

進一步的，所述散熱器為肋片式銅鋁復合散熱器。

晶硅作為目前市場上最理想的太陽能電池材料之一，具有光電轉換效率高，運行穩定的特點。將晶硅單元與普通透光玻璃進行組合得到新的晶硅板，且可通過連桿機構調節晶硅板的角度，這樣既保證了光伏效率又使室內得到充足的光照。

相變材料集熱管布置在晶硅板后，可吸收來自晶硅板運行時產生的余熱。而使用相變材料來代替普通熱水蓄熱，則是因為相變材料蓄熱能力強的優點，同時，相變蓄熱管道末端與散熱器相連，可以達到白天相變蓄熱，夜晚再相變向室內散熱提高室內溫度的理想效果，對改善諸如云南這樣的冬季光照充足但氣溫低的南方城市的室內環境具有重要意義。

雙層玻璃安裝在窗的最外側和最內側，隔絕室內外熱交換，盡量減少室內能源消耗。

太陽能電動旋桿安裝在晶硅板后部，且旋桿上裝有球形的太陽追蹤裝置，使晶硅板可以以旋桿為軸自行旋轉，直至到達能獲得最大光伏效率的角度。