一种光伏耦合的光热节能窗系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光伏耦合的光热节能窗系统，包括窗框、太阳电池板和供热水系统，供热水系统包括若干个集热水管和集热板，每个集热水管上均设置一集热板，窗框上设置有两层玻璃，太阳电池板设置于窗框内的一侧，窗框内的另一侧转动设置有集热水管，集热水管和太阳电池板均设置于两层玻璃之间，太阳电池板连接用电设备或者蓄电池。本发明专利技术室内的玻璃为双层玻璃，使室内外的热量交换和热损耗大大降低；集热板将太阳能转化为热能并传递给集热水管，用于制热水供生活使用；太阳电池板为系统提供所需的电能，一举多得，节约了能源、建筑材料。

A solar thermal energy saving window system coupled with photovoltaic

【技术实现步骤摘要】
一种光伏耦合的光热节能窗系统
本专利技术涉及节能窗的
，特别是涉及一种光伏耦合的光热节能窗系统。
技术介绍
随着经济发展和人民生活水平的提高，能源消耗量也在与日俱增，而我国人均资源有限。据有关能源统计，全球一次能源的使用增长率在大幅下降、全球清洁能源的投资额也在逐年增长。因此，促进节能减排、提高能源利用率、保护环境、推广太阳能的使用已成为经济持续发展的一个重要的趋势。在能源消耗中，建筑的建造和使用过程产生的能源消耗占全球能源总消耗的53.6％，因此，从建筑环节控制并减少其能耗，逐渐成为关注焦点之一。根据统计在建筑耗能中，窗户的热损失占到了建筑能耗损失的40％-50％，故，建筑外窗的能量控制是节能减排的一大切入点，也是目前建筑节能行业的重要研究方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光伏耦合的光热节能窗系统，以解决上述现有技术存在的问题，使集热器、太阳电池板和百叶窗有机耦合在一起，达到采光、通风、供应热水、发电多种功能，节能减耗。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供了一种光伏耦合的光热节能窗系统，包括窗框、太阳电池板和供热水系统，所述供热水系统包括若干个集热水管和集热板，每个所述集热水管上均设置一所述集热板，所述窗框上设置有两层玻璃，所述太阳电池板设置于所述窗框内的一侧，所述窗框内的另一侧转动设置有所述集热水管，所述集热水管和所述太阳电池板均设置于两层所述玻璃之间，所述太阳电池板连接用电设备或者蓄电池。优选的，所述供热水系统还包括供水管、水泵、出水管和保温水箱，所述供水管和所述出水管设置于所述窗框内，所述集热水管的一端与所述供水管连通，所述集热水管的另一端与所述出水管连通，所述集热水管的两端通过轴承与所述窗框转动连接，所述供水管依次连通所述水泵和所述保温水箱，所述出水管通过管路与所述保温水箱连通。优选的，所述集热水管为方管，所述集热板设置于所述方管的一侧面上，所述方管的两端经过变径管连接细软管，所述变径管的细端上设置有转动机构，所述细软管与所述供水管连通。优选的，所述转动机构包括电机、链轮链条结构或者齿轮齿条结构，所述电机用于驱动所述链轮链条结构的链轮或者齿轮齿条结构的齿条。优选的，所述太阳电池板连接所述电机。优选的，所述出水管上设置有温度传感器，所述供水管和所述出水管上分别设置一电磁阀，所述温度传感器和所述电磁阀分别与一控制器电连接。优选的，所述集热板为磁溅铝基蓝钛集热片，所述集热水管为铜管。优选的，所述太阳电池板的面积占所述窗框总面积的三分之一。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术室内的玻璃为双层玻璃，使室内外的热量交换和热损耗大大降低；集热板将太阳能转化为热能并传递给集热水管，用于制热水供生活使用；太阳电池板为系统提供所需的电能，一举多得，节约了能源、建筑材料。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术光伏耦合的光热节能窗系统的结构示意图一；图2为本专利技术光伏耦合的光热节能窗系统的结构示意图二；图3为本专利技术光伏耦合的光热节能窗系统的局部结构示意图一；其中：1-窗框，2-太阳电池板，3-集热板，4-方管，5-供水管，6-出水管，7-水泵，8-保温水箱，9-温度传感器，10-电磁阀，11-电机，12-轴承。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种光伏耦合的光热节能窗系统，以解决现有技术存在的问题，使集热器、太阳电池板和百叶窗有机耦合在一起，达到采光、通风、供应热水、发电多种功能，节能减耗。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1至图3所示：本实施例提供了一种光伏耦合的光热节能窗系统，包括窗框1、太阳电池板2和供热水系统，供热水系统包括若干个集热水管和集热板3，每个集热水管上均设置一集热板3，窗框1上设置有两层玻璃，太阳电池板2设置于窗框1内的一侧，窗框1内的另一侧转动设置有集热水管，集热水管和太阳电池板2均设置于两层玻璃之间，太阳电池板2连接用电设备或者蓄电池。隔热的窗框1、高透光的玻璃将系统进行封闭，提供高温的室内环境，窗户内外侧温差为空气的热对流通风提供了条件。供热水系统还包括供水管5、水泵7、出水管6和保温水箱8，供水管5和出水管6设置于窗框1内，集热水管的一端与供水管5连通，集热水管的另一端与出水管6连通，供水管5、出水管6、集热水管的两端的变径管分别通过轴承12与窗框1转动连接，供水管5依次连通水泵7和保温水箱8，出水管6通过管路与保温水箱8连通，可以使保温水箱中的水往复循环来提升水温。集热水管为截面300*100mm的方管4，集热板3焊接于方管4的一侧面上，方形的集热水管加大了与磁溅铝基蓝钛集热板3的接触面积，太阳能热量转换热水热量的能量比例提高，导热系数变大。集热板设置于方管4的面积较大的一侧面上，方管4的两端经过变径管连接细软管，所述变径管的细端上设置有转动机构的齿轮，细软管与供水管5连通。集热板3为磁溅铝基蓝钛集热片，集热水管为铜管，提高传热效率。转动机构包括电机11、链轮链条结构或者齿轮齿条结构，电机11用于驱动链轮链条结构的链轮或者齿轮齿条结构的齿条，电机11的转轴上设置一链轮或齿轮，带动链条或齿条移动，电机设置于齿条的端部，齿条可移动的距离略大于窗框的宽度，正好使集热水管转过90°，电机为小型电机且与控制器电连接。太阳电池板2连接电机11，太阳电池板2的面积占窗框1总面积的三分之一，既可以发电，也不影响采光照明，提高太阳能的利用效率。出水管6上设置有温度传感器9，供水管5和出水管6上分别设置一电磁阀10。电机11、水泵7、温度传感器9和电磁阀10分别与控制器电连接，电磁阀10、控制器也可以使用太阳电池板2转化的电能。本实施例的光伏耦合的光热节能窗系统的具体工作模式如下：在需要集热工况下时，电机11带动方管4转动，使集热板3与玻璃平行(夹角为0°)，控制器控制开启供水管5上的电磁阀10进水，进水完毕关闭供水管5上的电磁阀10并进行集热，当水温达到40℃-98℃之间的任意设定温度时，保温水箱8中的水达到使用温度，可以进行使用了。保温水箱8中水使用后，向保温水箱8内注入新的常温水，控制器控制开启供水管5和出水管6上的电磁阀10进行水循环。在需要透光工况下时，电机11带动方管4转动，使集热板3与玻璃垂直(夹角本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏耦合的光热节能窗系统，其特征在于：包括窗框、太阳电池板和供热水系统，所述供热水系统包括若干个集热水管和集热板，每个所述集热水管上均设置一所述集热板，所述窗框上设置有两层玻璃，所述太阳电池板设置于所述窗框内的一侧，所述窗框内的另一侧转动设置有所述集热水管，所述集热水管和所述太阳电池板均设置于两层所述玻璃之间，所述太阳电池板连接用电设备或者蓄电池。/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏耦合的光热节能窗系统，其特征在于：包括窗框、太阳电池板和供热水系统，所述供热水系统包括若干个集热水管和集热板，每个所述集热水管上均设置一所述集热板，所述窗框上设置有两层玻璃，所述太阳电池板设置于所述窗框内的一侧，所述窗框内的另一侧转动设置有所述集热水管，所述集热水管和所述太阳电池板均设置于两层所述玻璃之间，所述太阳电池板连接用电设备或者蓄电池。


2.根据权利要求1所述的光伏耦合的光热节能窗系统，其特征在于：所述供热水系统还包括供水管、水泵、出水管和保温水箱，所述供水管和所述出水管设置于所述窗框内，所述集热水管的一端与所述供水管连通，所述集热水管的另一端与所述出水管连通，所述集热水管的两端通过轴承与所述窗框转动连接，所述供水管依次连通所述水泵和所述保温水箱，所述出水管通过管路与所述保温水箱连通。


3.根据权利要求2所述的光伏耦合的光热节能窗系统，其特征在于：所述集热水管为方管，所述集热板设置于所述方管的一侧面上，所述方...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘焕卫，何松原，陈亚，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：山东;37