[發(fā)明專利]具有動態(tài)隔熱保溫功能的呼吸式光伏相變復合墻體

在審

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• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113338475A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 朱麗;高煜喆;尹寶泉;孫勇;霍玉佼
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學
• 主分類號: E04B2/00
• 分類號: E04B2/00;E04B1/76;E04B1/78;E06B9/40
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 李文洋

本發(fā)明涉及建筑節(jié)能技術領域，特別是一種具有動態(tài)隔熱保溫功能的呼吸式光伏相變復合墻體，包括光伏組件、安裝龍骨、玻璃蓋板、玻璃蓋板頂部空氣流道、玻璃蓋板底部空氣流道、通風口角度控制限位器、龍骨安裝基座、動態(tài)隔熱保溫蜂窩卷簾安裝裝置、動態(tài)隔熱保溫蜂窩卷簾、智能連桿、復合相變材料腔體前蓋板、復合相變材料腔體后蓋板、復合相變材料以及基礎墻體。本發(fā)明的利用復合相變材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)保溫材料，復合相變材料兼具保溫與蓄熱能力，復合相變材料白天吸收熱量、夜間釋放熱量，改變了熱量傳遞時間。本發(fā)明的利用動態(tài)隔熱保溫蜂窩卷簾控制復合相變材料熱量傳遞方向。

技術領域

本發(fā)明涉及建筑節(jié)能技術領域，特別是一種具有動態(tài)隔熱保溫功能的呼吸式光伏相變復合墻體。

背景技術

光伏建筑一體化(BIPV)應用極大提升了建筑節(jié)能潛力。BIPV主要有三方面優(yōu)勢：一、相比附著在建筑物上的光伏發(fā)電系統(tǒng)(BAPV)，BIPV避免了建筑材料重復使用造成的浪費問題；二、光伏發(fā)電作為綠色清潔能源，減少了建筑用電負荷；三、光伏產(chǎn)熱作為建筑冬季輔助供熱形式，減少建筑對傳統(tǒng)供熱能源的需求。目前，針對BIPV已有大量研究，在光伏作為建筑外飾面層方面，有直接嵌入墻體預制槽內(nèi)無空氣間層形式的，也有安裝于墻壁外側(cè)含有空氣間層形式的；在光伏與基礎墻體一體化方面，有特朗勃墻室內(nèi)外空氣聯(lián)動空氣預熱形式，也有熱電輻射墻間接室內(nèi)供熱方式，光伏和光熱在建筑用電及室內(nèi)空氣加熱、新風預熱方面具有天然優(yōu)勢。

但是，BIPV作為建筑圍護結(jié)構(gòu)具有明顯的熱量反需求傳遞特點，具體表現(xiàn)為反時間需求與反方向需求傳遞。以居住建筑為例，取暖季，室內(nèi)夜間供熱需求大于白天，然而光伏只有在白天工作時產(chǎn)生熱量，難以在夜間進行利用，熱量供給與時間需求相悖，室內(nèi)熱量流向室外，在夜間尤為明顯，熱量供給與方向需求相悖；制冷季，圍護結(jié)構(gòu)白天隔熱、夜間散熱需求大，然而光伏白天較高的溫度導致室內(nèi)傳熱量增加，與熱量需求的時間及方向相悖。針對這一問題，已有研究中給出的解決辦法包括：一、增加光伏組件與主體圍護結(jié)構(gòu)之間的空氣層，該空氣層具備可開啟與關閉功能，在一定程度上可以控制熱量傳遞方向，但是空氣蓄熱能力較低，不易依據(jù)熱量需求時間改變熱量傳遞時間；二、在光伏組件背面與墻體中間增加保溫層，提高了隔熱保溫性能，但是降低了冬季白天的得熱能力；三、新型熱電輻射墻，可以改變熱量傳遞方向，但是難以實現(xiàn)熱量依據(jù)需求時間進行傳遞的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了有效的解決上述背景技術中的問題，提出了一種具有動態(tài)隔熱保溫功能的呼吸式光伏相變復合墻體，具體技術方案如下：

一種具有動態(tài)隔熱保溫功能的呼吸式光伏相變復合墻體，其特征在于，包括光伏組件、安裝龍骨、玻璃蓋板、玻璃蓋板頂部空氣流道、玻璃蓋板底部空氣流道、通風口角度控制限位器、龍骨安裝基座、動態(tài)隔熱保溫蜂窩卷簾安裝裝置、動態(tài)隔熱保溫蜂窩卷簾、智能連桿、復合相變材料腔體前蓋板、復合相變材料腔體后蓋板、復合相變材料以及基礎墻體；所述玻璃蓋板固定在安裝龍骨的周圍，在安裝龍骨的外側(cè)上部設有所述玻璃蓋板頂部空氣流道，安裝龍骨的外側(cè)下部設有玻璃蓋板底部空氣流道，所述光伏組件固定在安裝龍骨外側(cè)中部并位于玻璃蓋板頂部空氣流道和玻璃蓋板底部空氣流道之間，所述安裝龍骨固定在龍骨安裝基座的外側(cè)，所述龍骨安裝基座固定在復合相變材料腔體前蓋板的外側(cè)，所述動態(tài)隔熱保溫蜂窩卷簾安裝于復合相變材料腔體前蓋板外側(cè)的動態(tài)隔熱保溫蜂窩卷簾安裝裝置內(nèi)，受智能連桿控制，智能連桿與步進電機連接，所述復合相變材料置于復合相變材料腔體前蓋板和復合相變材料腔體后蓋板之間的腔體內(nèi)，所述復合相變材料腔體后蓋板與所述基礎墻體固定。

優(yōu)選地，新建建筑中，復合相變材料的腔體與基礎墻體層壓為一體，外側(cè)集成動態(tài)隔熱保溫蜂窩卷簾與光伏組件形成預制墻體；既有建筑中，將復合相變材料的腔體與動態(tài)隔熱保溫蜂窩卷簾、光伏組件集成后掛于既有墻體外側(cè)。

優(yōu)選地，所述光伏組件是單晶硅、多晶硅或非晶硅光伏組件，或是銅銦鎵硒、碲化鎘薄膜光伏，或為單面發(fā)電光伏組件，或為雙面發(fā)電光伏組件。

優(yōu)選地，所述基礎墻體間采用一凹一凸的榫卯結(jié)構(gòu)銜接。