太阳能光伏发电技术与建筑施工一体化设计方法技术

本发明专利技术公开了太阳能光伏发电技术与建筑施工一体化设计方法，包括壁挂式太阳能环路热管

【技术实现步骤摘要】
太阳能光伏发电技术与建筑施工一体化设计方法


[0001]本专利技术涉及太阳能应用
，特别涉及太阳能光伏发电技术与建筑施工一体化设计方法。

技术介绍

[0002]在众多太阳能利用技术中，太阳能光热技术最成熟、应用最广泛、产业化程度最高，太阳能光热与建筑一体化系统的应用能够有效替代部分常规能源满足建筑物的用能需求。因此，太阳能光热与建筑一体化的推广应用是未来建筑节能的一个重要发展方向。
[0003]但目前太阳能光热系统仍存在大量技术和经济上的问题，成为太阳能在建筑中广泛使用的障碍。为解决传统阳台壁挂式太阳能热水器冬季结冻、热水输水管热损较大、水温提高时效率降低等一系列问题。为此，我们提出了太阳能光伏发电技术与建筑施工一体化设计方法。该设计方法将具有防冻、高导热和长距离传热特性的环路热管与热泵系统有机结合，使环路热管始终处于稳定且较低的工作温度，提高其光热利用效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供太阳能光伏发电技术与建筑施工一体化设计方法，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0006]太阳能光伏发电技术与建筑施工一体化设计方法，包括壁挂式太阳能环路热管
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热泵热水系统，所述壁挂式太阳能环路热管
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热泵热水系统包括室外部分和室内部分，两者通过环路热管的汽液传输管道耦合连接，室外部分是由玻璃盖板、吸热板和环路热管蒸发管构成的平板集热器模块，室内部分包括二级水箱、主水箱、平板换热器和热泵装置。
[0007]进一步的，所述集热器吸热板将接收到的太阳能转化成热能传递到环路热管蒸发管中，使得蒸发管中的液态工质蒸发沸腾热管液态工质蒸发汽化后，在浮力作用下携带着吸收的太阳热能通过输汽管路从室外进入室内二级水箱内的板式换热器在换热器内，气态工质经过与二级水箱中的水或换热器另一侧的热泵工质充分换热后等温冷凝成液体并输出热能。
[0008]进一步的，所述环路热管中冷凝后的液态工质经过输液管路回流到室外部分，之后在重力的作用下平均分流到串联的蒸发管中流入蒸发管中的液体工质又吸收太阳能后受热蒸发流入室内，完成一次环路热管循环。
[0009]进一步的，所述蒸发管的上部安装有汽液分离三通装置，室内热泵装置的启停由二级水箱的水温控制。
[0010]进一步的，所述集热器为制作成可嵌入建筑立面或作为建筑装饰性结构的模块化构件。
[0011]进一步的，所述环路热管为具有防冻、高导热和长距离传热特性的环路热管。
[0012]进一步的，所述集热器的两侧和底部均釆用玻璃纤维棉隔热保温，表面覆盖有高
透过率钢化玻璃盖板，在玻璃盖板上等距覆盖弧形盖瓦，集热器内部安装有表面镀有选择性吸收涂层的吸热板，吸热板下表面焊接了集热水铜管。
[0013]进一步的，所述集热水铜管上嵌挂了C型肋片，吸热板将集热器内的空气流道分成上下两部分，上、下部分之间不存在空气的相互渗透，且集热器设计为单空气流道。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0015]1、本专利技术中通过将集热器制作成可嵌入建筑立面或作为建筑装饰性结构的模块化构件，可以实现太阳能技术与建筑的完美结合，同时将具有防冻、高导热和长距离传热特性的环路热管与热泵系统结合起来，使环路热管始终处于稳定且较低的工作温度，提高其光热转换效率，同时通过环路热管内运行工质的选择和环路热管结构设计，能够大大提高集热器的抗冻性能和长距离传热能力，实现集热与贮热分离，还提高了与建筑结合的适用性。
[0016]2、本专利技术中通过在屋顶安装太阳能双效集热器，釆暖季为建筑提供釆暖供热，非采暖季为建筑提供生活热水，可以大大提高太阳能的全年利用率及经济性。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的系统结构示意图；
[0018]图2为本专利技术的环路热管汽液分离三通装置示意图；
[0019]图3为本专利技术的太阳能环路热管系统稳态理论模型计算流程图；
[0020]图4为本专利技术的环路热管和热泵子系统的设计参数图；
[0021]图5为本专利技术的室外集热器换热示意图；
[0022]图6为本专利技术的环路热管传热示意图。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0024]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0025]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0026]实施例
[0027]请参阅图1
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6，本专利技术提供一种技术方案：
[0028]太阳能光伏发电技术与建筑施工一体化设计方法，包括壁挂式太阳能环路热管
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热泵热水系统，壁挂式太阳能环路热管
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热泵热水系统包括室外部分和室内部分，两者通过
环路热管的汽液传输管道耦合连接，室外部分是由玻璃盖板、吸热板和环路热管蒸发管构成的平板集热器模块，室内部分包括二级水箱、主水箱、平板换热器和热泵装置。
[0029]本实施例中，集热器吸热板将接收到的太阳能转化成热能传递到环路热管蒸发管中，使得蒸发管中的液态工质蒸发沸腾热管液态工质蒸发汽化后，在浮力作用下携带着吸收的太阳热能通过输汽管路从室外进入室内二级水箱内的板式换热器在换热器内，气态工质经过与二级水箱中的水或换热器另一侧的热泵工质充分换热后等温冷凝成液体并输出热能，环路热管中冷凝后的液态工质经过输液管路回流到室外部分，之后在重力的作用下平均分流到串联的蒸发管中流入蒸发管中的液体工质又吸收太阳能后受热蒸发流入室内，完成一次环路热管循环，蒸发管的上部安装有汽液分离三通装置，室内热泵装置的启停由二级水箱的水温控制，当水温达到预先设定的启动温度(比如35℃)时，开启热泵以将环路热管和二级水箱中的热量传递到主水箱中，热泵开启时二级水箱中的板式换热器充当热泵蒸发器与热泵压缩机连接，通过主水箱中的蛇形盘管将热泵冷凝热释放到主水箱中，使得环路热管和二级水箱储水的温度降低。当二级水箱中的水温低于预先设定的关停温度(比如30。0时，热泵系统停止运行。通过热泵的启停，能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.太阳能光伏发电技术与建筑施工一体化设计方法，包括壁挂式太阳能环路热管
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热泵热水系统，其特征在于：所述壁挂式太阳能环路热管
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热泵热水系统包括室外部分和室内部分，两者通过环路热管的汽液传输管道耦合连接，室外部分是由玻璃盖板、吸热板和环路热管蒸发管构成的平板集热器模块，室内部分包括二级水箱、主水箱、平板换热器和热泵装置。2.根据权利要求1所述的太阳能光伏发电技术与建筑施工一体化设计方法，其特征在于：所述集热器吸热板将接收到的太阳能转化成热能传递到环路热管蒸发管中，使得蒸发管中的液态工质蒸发沸腾热管液态工质蒸发汽化后，在浮力作用下携带着吸收的太阳热能通过输汽管路从室外进入室内二级水箱内的板式换热器在换热器内，气态工质经过与二级水箱中的水或换热器另一侧的热泵工质充分换热后等温冷凝成液体并输出热能。3.根据权利要求2所述的太阳能光伏发电技术与建筑施工一体化设计方法，其特征在于：所述环路热管中冷凝后的液态工质经过输液管路回流到室外部分，之后在重力的作用下平均分流到串联的蒸发管中流入蒸发管中的液体工质又吸收太阳能后受热...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜功兴，
申请(专利权)人：泸州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：