热管式光伏光热模块-特朗伯墙结合系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种多功能热管式光伏光热模块‑特朗伯墙结合系统及方法，包括太阳能光伏光热模块、太阳能蓄电池、太阳能逆控一体机、水冷冷凝器、风冷冷凝器和特朗伯墙，本系统可实现发电、制热水、采暖以及净化空气等多种功能。在非采暖季，太阳能光伏光热模块与置于室外的水冷冷凝器结合，实现制热水功能；在采暖季，太阳能光伏光热模块与置于室内的风冷冷凝器、特朗伯墙结合，以主、动被动复合采暖方式，提高系统光电光热效率；同时，太阳能光伏光热模块背部的活性Al

The combination system and method of heat pipe photovoltaic photothermal module and trump wall

【技术实现步骤摘要】
热管式光伏光热模块-特朗伯墙结合系统及方法
本专利技术属于光伏光热技术与建筑结合领域，具体涉及热管式光伏光热系统与特朗伯墙结合在建筑中的应用。
技术介绍
光伏光热系统具有发电、制热水及采暖多种功能，其结构可与建筑完美结合，既可以满足用户部分能源需求也可以装饰建筑外观。然而，现阶段的光伏光热模块采暖方式多采用水循环，具有易结冰、传热效率低等问题。特朗伯墙可实现自然对流或强制对流的形式对房间进行采暖，其与光伏光热模块可结合使用。因特朗伯墙仅利用单一方式冷却光伏光热模块，其光电光热综合效率较低。在自然冷却情况下，光电光热综合效率约为36％，强制风冷情况下，光电光热综合效率约为45％。其大部分的能量以热损的形式散于室外，所以利用多种形式冷却光伏光热模块来提高其光电光热综合效率具有潜力和必要性。
技术实现思路
针对现有太阳能特朗伯墙冷却方式单一、换热效率低等问题，本专利技术提出了一种多功能热管式光伏光热模块-特朗伯墙结合系统。该系统将热管式光伏光热模块与特朗伯墙相结合，以强制对流和自然对流相结合的方式对光伏光热模块进行叠加冷却，提高其光电光热综合效率；同时，将活性Al2O3二氧化碳吸附涂层与光伏光热模块相结合，可实现净化室内空气的功能。为实现上述专利技术目的，本专利技术技术方案如下：一种热管式光伏光热模块-特朗伯墙结合系统，包括太阳能光伏光热模块1、水冷冷凝器11、风冷冷凝器16，特朗伯墙23，太阳能蓄电池24，太阳能逆控一体机25；太阳能光伏光热模块1用于吸收和转换太阳能、为系统提供电能和热能，所述太阳能光伏光热模块1包括靠近光照侧的玻璃板2、靠近用户侧的微通道集热板芯5、玻璃板2和微通道集热板芯5之间的隔热空气层3，太阳能电池片阵列4固定在微通道集热板芯5靠近太阳光照的一面，微通道集热板芯5背对太阳光照靠近用户的一面附着活性Al2O3二氧化碳吸附涂层7，太阳能光伏光热模块1侧面设置冷媒回液管9；太阳能光伏光热模块1上方的墙体上设置室外通风口20，微通道集热板芯5的上端和冷媒蒸汽管8的下端连通，冷媒蒸汽管8的上端通过蒸汽管道和水冷蒸汽管阀门10连接铜管冷凝器13的蒸汽入口，铜管冷凝器13的回液出口通过回流管道和水冷回液管阀门14连接冷媒回液管9的上端，冷媒蒸汽管8的上端通过蒸汽管道和风冷蒸汽管阀门15连接风冷冷凝器16的蒸汽入口，风冷冷凝器16的回液出口通过回流管道和风冷回液管阀门19连接冷媒回液管9的上端；特朗伯墙23设置于靠近用户的一侧，特朗伯墙的顶端设有特朗伯墙上风出口21用于使热风进入到室内，特朗伯墙的底部设有特朗伯墙下风入口22用于使室内冷风进入到特朗伯墙内，风冷冷凝器16安装在室内，水冷冷凝器11和风冷冷凝器16二者位置高于太阳能光伏光热模块1；风冷冷凝器16包括微通道冷凝器18、连接于微通道冷凝器18末端的风扇17，风扇17带动室内空气不断与微通道冷凝器18换热；水冷冷凝器11包括储热水箱12和铜管冷凝器13，铜管冷凝器13位于储热水箱12内，用于将来自于太阳能光伏光热模块1的热量导入储热水箱12内的水中，储热水箱12的出水口和用户端26连通；太阳能蓄电池24与太阳能电池片阵列4连接通过电线相连，用于储存电能，太阳能逆控一体机25与太阳能电池片阵列4并联后连接蓄电池24，太阳能逆控一体机25将蓄电池24的内的直流电转换成交流电供给用户端26使用。作为优选方式，太阳能电池片阵列4通过热熔胶层压在微通道集热板芯5靠近太阳光照的一面。作为优选方式，太阳能光伏光热模块1嵌于建筑物墙体内。作为优选方式，特朗伯墙23为建筑物墙体的一部分。作为优选方式，水冷冷凝器11安装在室外。为实现上述专利技术目的，本专利技术还提供一种多功能热管式光伏光热模块-特朗伯墙结合系统的使用方法，其为：在非采暖季，关闭特朗伯墙23，打开水冷蒸汽管阀门10，打开水冷回液管阀门14，关闭风冷蒸汽管阀门15和风冷回液管阀门19，太阳能电池片阵列4和微通道集热板芯5吸收太阳能，微通道集热板芯5吸收的热量经过冷媒蒸汽管8、水冷蒸汽管阀门10进入铜管冷凝器13，将来自于太阳能光伏光热模块1的热量导入储热水箱12内的水中，吸收热量的水通过客户端26提供热水，铜管冷凝器13内热量交换后的液态冷媒通过回流管道和水冷回液管阀门14返回冷媒回液管9；在采暖季，打开特朗伯墙23为室内提供热量，关闭水冷蒸汽管阀门10和水冷回液管阀门14，打开风冷蒸汽管阀门15和风冷回液管阀门19，太阳能电池片阵列4和微通道集热板芯5吸收太阳能，微通道集热板芯5吸收的热量经过冷媒蒸汽管8、风冷蒸汽管阀门15进入风冷冷凝器16的微通道冷凝器18，风扇17带动室内空气不断与微通道冷凝器18换热；风冷冷凝器16的微通道冷凝器18内的液态冷媒通过回流管道和风冷回液管阀门19返回冷媒回液管9；室内冷风由特朗伯墙底部的特朗伯墙下风入口22进入到特朗伯墙内，被微通道集热板芯5加热后由特朗伯墙23顶端的特朗伯墙上风出口21进入到室内，完成室内采暖过程；太阳能电池片阵列4吸收的热量转化为电能并存储于太阳能蓄电池24，太阳能逆控一体机25将蓄电池24的内的直流电转换成交流电供给用户端26使用；活性Al2O3二氧化碳吸附涂层7贴附于微通道集热板芯5背对太阳光照靠近用户的一面，利用等压状态下活性Al2O3二氧化碳吸附涂层7低温吸附CO2、高温脱附CO2的特性，在特朗伯墙低温工作时间打开特朗伯墙上风出口21和特朗伯墙下风入口22，关闭室外通风口20，活性Al2O3二氧化碳吸附涂层7吸附室内CO2；在特朗伯墙高温工作时间Al2O3二氧化碳吸附涂层7脱附CO2，关闭特朗伯墙上风出口21，打开特朗伯墙下风入口22和室外通风口20，以自然对流方式将高温脱附后的CO2气体排出室外，达到调节室内空气质量的目的。本专利技术采用太阳能光伏光热系统与特朗伯墙技术为建筑提供热水、电能，实现采暖以及净化空气功能。在非采暖季，热管式光伏光热系统可单独运行为建筑供电和热水。在采暖季，热管式光伏光热系统与特朗伯墙相结合，以主动、被动采暖相结合方式对建筑进行采暖；同时，利用光伏光热模块背部的活性Al2O3涂层吸附和排放室内CO2，达到净化空气作用。相比现有技术，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术将热管式光伏光热模块与特朗伯墙、活性Al2O3二氧化碳吸附涂层相结合，可为建筑提供电能、热水、采暖和净化空气功能，实现了系统功能多样化。2、光伏光热模块采用热管传热，解决了冬季管路易结冰，传热效率低的问题。3、热管风冷强迫对流与特朗伯自然对流相结合方式对光伏光热模块进行叠加冷却，提高其光电光热综合效率，提升采暖能力。4、利用活性Al2O3二氧化碳吸附涂层在等压状态下低温吸附和高温脱附CO2的特性调节室内CO2浓度，调节室内空气质量。附图说明图1为本专利技术实施例提供一种多功能热管式光伏光热模块-特朗伯墙结合系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供非采暖季热管光伏光热模块制热水模式平面图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热管式光伏光热模块-特朗伯墙结合系统，其特征在于：包括太阳能光伏光热模块(1)、水冷冷凝器(11)、风冷冷凝器(16)，特朗伯墙(23)，太阳能蓄电池(24)，太阳能逆控一体机(25)；/n太阳能光伏光热模块(1)用于吸收和转换太阳能、为系统提供电能和热能，所述太阳能光伏光热模块(1)包括靠近光照侧的玻璃板(2)、靠近用户侧的微通道集热板芯(5)、玻璃板(2)和微通道集热板芯(5)之间的隔热空气层(3)，太阳能电池片阵列(4)固定在微通道集热板芯(5)靠近太阳光照的一面，微通道集热板芯(5)背对太阳光照靠近用户的一面附着活性Al

【技术特征摘要】
1.一种热管式光伏光热模块-特朗伯墙结合系统，其特征在于：包括太阳能光伏光热模块(1)、水冷冷凝器(11)、风冷冷凝器(16)，特朗伯墙(23)，太阳能蓄电池(24)，太阳能逆控一体机(25)；
太阳能光伏光热模块(1)用于吸收和转换太阳能、为系统提供电能和热能，所述太阳能光伏光热模块(1)包括靠近光照侧的玻璃板(2)、靠近用户侧的微通道集热板芯(5)、玻璃板(2)和微通道集热板芯(5)之间的隔热空气层(3)，太阳能电池片阵列(4)固定在微通道集热板芯(5)靠近太阳光照的一面，微通道集热板芯(5)背对太阳光照靠近用户的一面附着活性Al2O3二氧化碳吸附涂层(7)，太阳能光伏光热模块(1)侧面设置冷媒回液管(9)；
太阳能光伏光热模块(1)上方的墙体上设置室外通风口(20)，微通道集热板芯(5)的上端和冷媒蒸汽管(8)的下端连通，冷媒蒸汽管(8)的上端通过蒸汽管道和水冷蒸汽管阀门(10)连接铜管冷凝器(13)的蒸汽入口，铜管冷凝器(13)的回液出口通过回流管道和水冷回液管阀门(14)连接冷媒回液管(9)的上端，冷媒蒸汽管(8)的上端通过蒸汽管道和风冷蒸汽管阀门(15)连接风冷冷凝器(16)的蒸汽入口，风冷冷凝器(16)的回液出口通过回流管道和风冷回液管阀门(19)连接冷媒回液管(9)的上端；
特朗伯墙(23)设置于靠近用户的一侧，特朗伯墙的顶端设有特朗伯墙上风出口(21)用于使热风进入到室内，特朗伯墙的底部设有特朗伯墙下风入口(22)用于使室内冷风进入到特朗伯墙内，
风冷冷凝器(16)安装在室内，水冷冷凝器(11)和风冷冷凝器(16)二者位置高于太阳能光伏光热模块(1)；风冷冷凝器(16)包括微通道冷凝器(18)、连接于微通道冷凝器(18)末端的风扇(17)，风扇(17)带动室内空气不断与微通道冷凝器(18)换热；水冷冷凝器(11)包括储热水箱(12)和铜管冷凝器(13)，铜管冷凝器(13)位于储热水箱(12)内，用于将来自于太阳能光伏光热模块(1)的热量导入储热水箱(12)内的水中，储热水箱(12)的出水口和用户端(26)连通；
太阳能蓄电池(24)与太阳能电池片阵列(4)连接通过电线相连，用于储存电能，太阳能逆控一体机(25)与太阳能电池片阵列(4)并联后连接蓄电池(24)，太阳能逆控一体机(25)将蓄电池(24)的内的直流电转换成交流电供给用户端(26)使用。


2.根据权利要求1所述的热管式光伏光热模块-特朗伯墙结合系统，其特征在于：太阳能电池片阵列(4)通过热熔胶层压在微通道集热板芯(5)靠近太阳光照的一面。


3.根据权利要求1所述的热管式光伏光热模块-特朗伯墙结合系统，其特征在于：太阳能光伏光热模块(1)嵌于建筑物墙体内。

【专利技术属性】
技术研发人员：袁艳平，周锦志，孙亮亮，季亚胜，高志宇，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51