一种基于光伏发电的通风制冷玻璃幕墙系统技术方案

本实用新型专利技术为一种基于光伏发电的通风制冷玻璃幕墙系统，包括能进行光伏发电的玻璃幕墙、电子控制器ECU；该系统还包括保温水箱、水泵、永磁体组、磁工质、滚轮、曲柄连杆机构、步进电机、换热管道、电动三通调节阀b、热端换热室、电动三通调节阀a、风机a、冷端换热室、风机b、干燥过滤室；所述的磁工质套在换热管道上，磁工质外侧紧密套装磁工质外壳，永磁体、磁屏蔽体组成永磁体组，磁屏蔽体紧密套装在永磁体外侧，永磁体组套在磁工质外壳的外侧，永磁体组相对磁工质外壳能轴向移动；在永磁体组的底部通过滚轮连接曲柄连杆机构。采用磁制冷技术，节省了机械制冷的电耗，避免了因制冷剂的使用而造成的环境污染。

A ventilation and refrigeration glass curtain wall system based on photovoltaic power generation

【技术实现步骤摘要】
一种基于光伏发电的通风制冷玻璃幕墙系统
本技术涉及建筑制冷领域，具体涉及一种基于光伏发电的通风制冷玻璃幕墙系统。
技术介绍
玻璃幕墙是一种美观新颖的建筑墙体装饰方法，是现代主义高层建筑时代的显著特征。但由于照射面积大，使用玻璃幕墙的大楼夏季控温费用急速飙升。尤其对于高海拔地区，昼夜温差可达20℃，室内温度受外界温度影响极大，需消耗大量能源来维持室内温度稳定，目前一般采用蒸汽压缩式制冷技术，需要消耗大量的压缩功及制冷剂，同时对环境造成污染。因此设计一种绿色制冷玻璃幕墙是必要的。现有的大楼中多数玻璃幕墙都不能开启，通风效果差。如申请号为201710601686.3的专利技术专利公开了一种辐射制冷玻璃幕墙及其冷却方法，具体冷却措施是将纳米辐射制冷复合材料涂覆在密封夹层腔内侧的普通玻璃层的长宽面上，但玻璃幕墙为全封闭式，内外不通，导致室内空气质量下降，同时会给大楼的制冷系统增加制冷负担。因此建筑物内部空气与外部空气流通性是亟待解决的问题。综上所述，设计一种既能满足建筑物内部空气的流通，又能降低建筑能耗的制冷系统是极为关键的。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术拟解决的技术问题是：提供一种基于光伏发电的通风制冷玻璃幕墙系统，该系统充分利用夏季丰富的太阳能资源为制冷工作的进行提供动力，降低了建筑能耗，提高了能源利用率。采用磁制冷技术代替传统蒸汽压缩式制冷技术，节省了机械制冷的电耗，避免了因制冷剂的使用而造成的环境污染。该系统将制冷后空气排入中间隔断层玻璃幕墙及内侧玻璃幕墙之间的制冷层，不仅提高建筑外围护的节能性，同时在一定程度上缓解了大面积布置玻璃幕墙引发的空调能耗。本技术解决所述技术问题采用的技术方案是：提供一种基于光伏发电的通风制冷玻璃幕墙系统，包括能进行光伏发电的玻璃幕墙、电子控制器ECU，该玻璃幕墙包括外层玻璃幕墙、中间隔断层玻璃幕墙、内侧玻璃幕墙，外层玻璃幕墙与中间隔断层玻璃幕墙之间为中空层，中间隔断层玻璃幕墙与内侧玻璃幕墙之间为制冷层；其特征在于，该系统还包括保温水箱、水泵、永磁体组、磁工质、滚轮、曲柄连杆机构、步进电机、换热管道、电动三通调节阀b、热端换热室、电动三通调节阀a、风机a、冷端换热室、风机b、干燥过滤室；保温水箱的出水端在水泵的推动下通过换热管道连接磁工质内部，从磁工质出来后的换热管道连接电动三通调节阀b一端，电动三通调节阀b第二端连接热端换热室的进水端a，电动三通调节阀b第三端连接冷端换热室的进水端b；电动三通调节阀a的一个进口端与热端换热室的出水端a连接，一个进口端与冷端换热室的出水端b连接，电动三通调节阀a的出口端连接保温水箱；所述的磁工质套在换热管道上，磁工质外侧紧密套装磁工质外壳，永磁体、磁屏蔽体组成永磁体组，磁屏蔽体紧密套装在永磁体外侧，永磁体组套在磁工质外壳的外侧，永磁体组相对磁工质外壳能轴向移动，磁工质、磁工质外壳的长度相同并小于永磁体组的长度，永磁体、磁屏蔽体也长度相同；在永磁体组的底部通过滚轮连接曲柄连杆机构，曲柄连杆机构连接步进电机；风机a经风管连接至热端换热室的进风口a，预留风洞a内的风管连接热端换热室的出风口a，风机b经相应风管连接至冷端换热室的进风口b，冷端换热室的出风口b经相应风管与干燥过滤室的进口端相连，干燥过滤室的出口分成两路，一路经预留风洞b内的风管输送至室内送风口，一路经相应风管输送至制冷层；电子控制器ECU安装在室内，电子控制器ECU分别与步进电机、电动三通调节阀a、电动三通调节阀b、水泵、风机a、风机b电连接；步进电机、电动三通调节阀a、电动三通调节阀b、风机a、风机b、水泵的电能由光伏发电提供。保温水箱、水泵、永磁体组、磁工质、滚轮、电动三通调节阀a位于预留墙洞第一层，热端换热室、风机a、电动三通调节阀b、曲柄连杆机构、步进电机位于预留墙洞第二层，风机b、冷端换热室、干燥过滤室位于预留墙洞第三层；在热端换热室的下方，且外层玻璃幕墙、中空层、中间隔断层玻璃幕墙的上方均布置有电动百叶窗，电动百叶窗连接电子控制器ECU。所述的磁工质、磁工质外壳、永磁体组均为圆柱体。热端换热室与冷端换热室内部均盘绕紫铜管，紫铜管内部走水。干燥过滤室从进口端侧至出口端侧依次布置无纺布初效过滤棉、分子筛、活性炭光触媒过滤网。与现有技术相比，本技术的有益效果是：该系统采用磁制冷技术代替传统蒸汽压缩式制冷技术，不设压缩机，进而减少了机械耗功，节省了机械制冷的电耗，大大节约能源，同时避免了因制冷剂的使用而造成的环境污染。该系统充分利用夏季丰富的太阳能资源为制冷工作的进行提供动力，降低了建筑能耗，提高能源利用率。该系统在中间隔断层玻璃幕墙与内侧玻璃幕墙之间设置制冷层，并进行通风处理，将制冷后空气排入中间隔断层玻璃幕墙及内侧玻璃幕墙之间的制冷层，一定程度上抵御室外的热气流，减少室内空调系统负荷，不仅提高建筑外围护的节能性，同时在一定程度上缓解了大面积布置玻璃幕墙引发的空调能耗问题。本技术系统可以在玻璃幕墙上开设通风设施或者将该系统用于有通风设施的建筑物中，不仅为玻璃幕墙降温还可以保证空气流通。该系统同时添加干燥过滤室，对制冷后的空气进行干燥、过滤处理，提高室内的空气品质。附图说明图1是本技术一种基于光伏发电的通风制冷玻璃幕墙系统的结构示意图。图2是本技术一种基于光伏发电的通风制冷玻璃幕墙系统的磁工质与永磁体组的相对位置图。图3是本技术一种基于光伏发电的通风制冷玻璃幕墙系统的制冷原理图。图中，1、保温水箱；2、水泵；3、永磁体组；4、磁工质；5、滚轮；6、曲柄连杆机构；7、电机轴；8、步进电机；9、换热管道；10、电动三通调节阀b；11、进水端a；12、出水端a；13、热端换热室；14、紫铜管；15、出风口a；16、风管；17、预留风洞a；18、进风口a；19、电动三通调节阀a；20、风机a；21、冷端换热室；22、进水端b；23、出水端b；24、风机b；25、进风口b；26、出风口b；27、干燥过滤室；28、无纺布初效过滤棉；29、分子筛；30、活性炭光触媒过滤网；31、送风口c；32、送风口d；33、预留风洞b；34、电动百叶窗；35、磁工质外壳；36、永磁体；37、磁屏蔽体；38、外层玻璃幕墙；39、中空层；40、中间隔断层玻璃幕墙；41、制冷层；42、内侧玻璃幕墙。具体实施方式下面结合实施例及其附图进一步叙述本技术，但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。本技术一种基于光伏发电的通风制冷玻璃幕墙系统(参见图1-3)，包括保温水箱1、水泵2、永磁体组3、磁工质4、滚轮5、曲柄连杆机构6、电机轴7、步进电机8、换热管道9、电动三通调节阀b10、进水端a11、出水端a12、热端换热室13、紫铜管14、出风口a15、风管16、预留风洞a17、进风口a18、电动三通调节阀a19、风机a20、冷端换热室21、进水端b22、出水端b23、风机b24、进风本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光伏发电的通风制冷玻璃幕墙系统，包括能进行光伏发电的玻璃幕墙、电子控制器ECU，该玻璃幕墙包括外层玻璃幕墙、中间隔断层玻璃幕墙、内侧玻璃幕墙，外层玻璃幕墙与中间隔断层玻璃幕墙之间为中空层，中间隔断层玻璃幕墙与内侧玻璃幕墙之间为制冷层；其特征在于，/n该系统还包括保温水箱、水泵、永磁体组、磁工质、滚轮、曲柄连杆机构、步进电机、换热管道、电动三通调节阀b、热端换热室、电动三通调节阀a、风机a、冷端换热室、风机b和干燥过滤室；/n保温水箱的出水端在水泵的推动下通过换热管道连接磁工质内部，从磁工质出来后的换热管道连接电动三通调节阀b一端，电动三通调节阀b第二端连接热端换热室的进水端a，电动三通调节阀b第三端连接冷端换热室的进水端b；电动三通调节阀a的一个进口端与热端换热室的出水端a连接，一个进口端与冷端换热室的出水端b连接，电动三通调节阀a的出口端连接保温水箱；/n所述的磁工质套在换热管道上，磁工质外侧紧密套装磁工质外壳，永磁体、磁屏蔽体组成永磁体组，磁屏蔽体紧密套装在永磁体外侧，永磁体组套在磁工质外壳的外侧，永磁体组相对磁工质外壳能轴向移动，磁工质、磁工质外壳的长度相同并小于永磁体组的长度，永磁体、磁屏蔽体也长度相同；/n在永磁体组的底部通过滚轮连接曲柄连杆机构，曲柄连杆机构连接步进电机；风机a经风管连接至热端换热室的进风口a，预留风洞a内的风管连接热端换热室的出风口a，风机b经相应风管连接至冷端换热室的进风口b，冷端换热室的出风口b经相应风管与干燥过滤室的进口端相连，干燥过滤室的出口分成两路，一路经预留风洞b内的风管输送至室内送风口，一路经相应风管输送至制冷层；/n电子控制器ECU安装在室内，电子控制器ECU分别与步进电机、电动三通调节阀a、电动三通调节阀b、水泵、风机a、风机b电连接；步进电机、电动三通调节阀a、电动三通调节阀b、风机a、风机b、水泵的电能由光伏发电提供。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于光伏发电的通风制冷玻璃幕墙系统，包括能进行光伏发电的玻璃幕墙、电子控制器ECU，该玻璃幕墙包括外层玻璃幕墙、中间隔断层玻璃幕墙、内侧玻璃幕墙，外层玻璃幕墙与中间隔断层玻璃幕墙之间为中空层，中间隔断层玻璃幕墙与内侧玻璃幕墙之间为制冷层；其特征在于，
该系统还包括保温水箱、水泵、永磁体组、磁工质、滚轮、曲柄连杆机构、步进电机、换热管道、电动三通调节阀b、热端换热室、电动三通调节阀a、风机a、冷端换热室、风机b和干燥过滤室；
保温水箱的出水端在水泵的推动下通过换热管道连接磁工质内部，从磁工质出来后的换热管道连接电动三通调节阀b一端，电动三通调节阀b第二端连接热端换热室的进水端a，电动三通调节阀b第三端连接冷端换热室的进水端b；电动三通调节阀a的一个进口端与热端换热室的出水端a连接，一个进口端与冷端换热室的出水端b连接，电动三通调节阀a的出口端连接保温水箱；
所述的磁工质套在换热管道上，磁工质外侧紧密套装磁工质外壳，永磁体、磁屏蔽体组成永磁体组，磁屏蔽体紧密套装在永磁体外侧，永磁体组套在磁工质外壳的外侧，永磁体组相对磁工质外壳能轴向移动，磁工质、磁工质外壳的长度相同并小于永磁体组的长度，永磁体、磁屏蔽体也长度相同；
在永磁体组的底部通过滚轮连接曲柄连杆机构，曲柄连杆机构连接步进电机；风机a经风管连接至热端换热室的进风口a，预留风洞a内的风管连接热端换热室的出风口a，风机b经相应风管连接至冷端换热室的进风口b，冷端换...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宾，刘杰梅，宋亚伟，王宁，赵艺茵，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津;12