【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于太阳能光热利用、温差发电与储能领域，特别涉及一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙。
技术介绍
1、建筑领域是能耗与碳排放最高的领域之一。性能良好的建筑幕墙能有效利用太阳能等可再生能源，并减少建筑内热水系统、空调系统等的能耗。
2、中国专利(cn108930358a)提出了一种热管嵌入式混凝土墙板，该热管嵌入式混凝土墙板可以吸收太阳辐射，并将热量通过热管传递给循环水，用于预热建筑用水。但是该幕墙采用的混凝土热惰性较高，导致太阳能热利用效率低下，这意味着还有一部分太阳光产生的光热未被利用，散热回室外环境，加剧热岛效应。同时，仅利用太阳能预热热水，太阳能利用方式单一。
3、中国专利(cn111829193a)提出了一种太阳能集热器，通过创造性地采用环形热管，提升太阳能热水器的热传输能力，提升太阳能热利用效率。但是，该设计下，环形热管的数目有限，导致吸热件存在表面热量带走不均匀的问题，热量分布不均导致的内应力以及对应的连接开裂等问题，减少组件维护成本，提升组件使用寿命。同时，仅利用太阳能预热热水，太阳能利用方式单一。
4、因此，需要一种技术方案，能够通过增加太阳能利用方式，提升建筑幕墙和幕墙覆层的太阳能利用效率，同时及时存储，就近消纳，成为源网荷储分布式系统的一部分，减少远距离传输损耗。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对上述不足之处提供一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，本方案一方面可以利用太阳能预热热水，实现太阳能热利用
2、本专利技术利用热管内的工作流体在蒸发与冷凝时的相变实现热量从吸热件到传热工质的快速传导。同时，本专利技术涉及的热电温差发电技术是一种利用“塞贝克效应”激发温差片冷热端不同浓度的载流子进行扩散，并在平衡后产生电势从而实现热电转换的固态能量转换技术。
3、本专利技术是通过下述方案来实现的：
4、一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，至少包括但不限于边框部、吸热件、传热组件和热电转换组件；边框部能够形成容置吸热件、传热组件和热电转换组件的第一腔体，所述第一腔体中设置有供传热工质容置的第二腔体，所述第二腔体两端分别设置有流通管，所述传热组件的传热端与吸热件的至少部分区域接触，所述传热组件的放热端与传热工质接触；所述热电转换组件的一端至少部分区域与传热组件的高温部或吸热件接触。
5、基于上述一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙的结构，所述边框部包括上边框、左边框、下边框和右边框；所述上边框、左边框、下边框和右边框相互连接形成矩形腔体结构，所述上边框、左边框、下边框和右边框的两端均设置对两侧端板进行限制的限位部；所述边框部上从室外侧向室内侧方向依次设置盖板、吸热件和背板；所述限位部分别对盖板和背板进行限制，所述盖板和吸热件之间间隔设置形成空气层，所述传热组件和热电转换组件设置在背板与吸热件之间的腔体中。
6、基于上述一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙的结构，所述吸热件和背板之间的间隙处设置有保温层。
7、基于上述一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙的结构，所述传热组件为热管或微通道平板热管；所述传热组件的蒸发段与吸热件紧密连接；所述传热组件的冷凝段穿过第一腔体与传热工质接触。
8、基于上述一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙的结构，所述传热组件沿吸热件的长度方向设置为多个；当传热组件为热管时，热管设置在相邻热电转换组件之间；热管的蒸发段与吸热件紧密连接；热管的冷凝段穿过第一腔体与传热工质接触；当传热组件为微通道平板热管时，微通道平板热管横截面扁平设置；微通道平板热管的蒸发段一侧面与吸热件紧密接触，另一侧面与热电转换组件的端部紧密接触；微通道平板热管的冷凝段穿过第一腔体与传热工质接触。
9、基于上述一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙的结构，所述热电转换组件沿吸热件的长度或宽度方向间隔设为多个；所述热电转换组件包括第一陶瓷片、第二陶瓷片、p型半导体和n型半导体；所述第一陶瓷片和第二陶瓷片别成对设置在微通道平板热管和背板之间，所述p型半导体和n型半导体设置在第一陶瓷片和第二陶瓷片之间。
10、基于上述一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙的结构，所述盖板根据幕墙所在气候特点和设计审美要求进行选择性设置：在气候严寒的地区，设置盖板增强幕墙的保温特性；在气候炎热的地区，则无需设置盖板；盖板为玻璃、亚克力的透明材质。
11、基于上述一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙的结构，所述吸热件靠近室外侧喷涂镀层或连接光伏电池。
12、基于上述一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙的结构，所述传热工质为常温或低温流体；所述传热工质与建筑热水系统进行间接换热或直接换热。
13、基于上述一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙的结构，所述热电转换组件与储电装置与连接，储电装置能够储存热电转换组件产生的直流电；所述储电装置能够与幕墙设计为一体化结构。
14、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
15、(1)本方案通过幕墙和幕墙覆层进行两方面的太阳能热利用，提升太阳能利用效率：一方面，利用太阳能转化的热能预热热水，降低建筑热水系统的能耗；另一方面，利用太阳能转化的热能提升温度，与周围环境存在温差，利用温差进行发电。同时，将产生的电能及时存储，就近消纳，成为源网荷储分布式系统的一部分，减少远距离传输损耗。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，其特征在于：至少包括但不限于边框部、吸热件、传热组件和热电转换组件；边框部能够形成容置吸热件、传热组件和热电转换组件的第一腔体，所述第一腔体中设置有供传热工质容置的第二腔体，所述第二腔体两端分别设置有流通管，所述传热组件的传热端与吸热件的至少部分区域接触，所述传热组件的放热端与传热工质接触；所述热电转换组件的一端至少部分区域与传热组件的高温部或吸热件接触。
2.如权利要求1所述的一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述边框部包括上边框、左边框、下边框和右边框；所述上边框、左边框、下边框和右边框相互连接形成矩形腔体结构，所述上边框、左边框、下边框和右边框的两端均设置对两侧端板进行限制的限位部；所述边框部上从室外侧向室内侧方向依次设置盖板、吸热件和背板；所述限位部分别对盖板和背板进行限制，所述盖板和吸热件之间间隔设置形成空气层，所述传热组件和热电转换组件设置在背板与吸热件之间的腔体中。
3.如权利要求2所述的一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述吸热件和背板之间的间隙处设置有保温层。
4.如权利要求3所述的一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述传热组件为热管或微通道平板热管；所述传热组件的蒸发段与吸热件紧密连接；所述传热组件的冷凝段穿过第一腔体与传热工质接触。
5.如权利要求4所述的一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述传热组件沿吸热件的长度方向设置为多个；当传热组件为热管时，热管设置在相邻热电转换组件之间；热管的蒸发段与吸热件紧密连接；热管的冷凝段穿过第一腔体与传热工质接触；当传热组件为微通道平板热管时，微通道平板热管横截面扁平设置；微通道平板热管的蒸发段一侧面与吸热件紧密接触，另一侧面与热电转换组件的端部紧密接触；微通道平板热管的冷凝段穿过第一腔体与传热工质接触。
6.如权利要求5所述的一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述热电转换组件沿吸热件的长度或宽度方向间隔设为多个；所述热电转换组件包括第一陶瓷片、第二陶瓷片、P型半导体和N型半导体；所述第一陶瓷片和第二陶瓷片别成对设置在微通道平板热管和背板之间，所述P型半导体和N型半导体设置在第一陶瓷片和第二陶瓷片之间。
7.根据权利要求2所述的一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，其特征在于，所述盖板根据幕墙所在气候特点和设计审美要求进行选择性设置：在气候严寒的地区，设置盖板增强幕墙的保温特性；在气候炎热的地区，则无需设置盖板；盖板为玻璃、亚克力的透明材质。
8.如权利要求4所述的一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述吸热件靠近室外侧喷涂镀层或连接光伏电池。
9.根据权利要求1～8任一所述的一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，其特征在于；所述传热工质为常温或低温流体；所述传热工质与建筑热水系统进行间接换热或直接换热。
10.根据权利要求6所述的一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，其特征在于，所述热电转换组件与储电装置与连接，储电装置能够储存热电转换组件产生的直流电；所述储电装置能够与幕墙设计为一体化结构。
...【技术特征摘要】
1.一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，其特征在于：至少包括但不限于边框部、吸热件、传热组件和热电转换组件；边框部能够形成容置吸热件、传热组件和热电转换组件的第一腔体，所述第一腔体中设置有供传热工质容置的第二腔体，所述第二腔体两端分别设置有流通管，所述传热组件的传热端与吸热件的至少部分区域接触，所述传热组件的放热端与传热工质接触；所述热电转换组件的一端至少部分区域与传热组件的高温部或吸热件接触。
2.如权利要求1所述的一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述边框部包括上边框、左边框、下边框和右边框；所述上边框、左边框、下边框和右边框相互连接形成矩形腔体结构，所述上边框、左边框、下边框和右边框的两端均设置对两侧端板进行限制的限位部；所述边框部上从室外侧向室内侧方向依次设置盖板、吸热件和背板；所述限位部分别对盖板和背板进行限制，所述盖板和吸热件之间间隔设置形成空气层，所述传热组件和热电转换组件设置在背板与吸热件之间的腔体中。
3.如权利要求2所述的一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述吸热件和背板之间的间隙处设置有保温层。
4.如权利要求3所述的一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述传热组件为热管或微通道平板热管；所述传热组件的蒸发段与吸热件紧密连接；所述传热组件的冷凝段穿过第一腔体与传热工质接触。
5.如权利要求4所述的一种光热利用与储能功能一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述传热组件沿吸热件的长度方向设置为多个；当传热组件为热管时，热管设置在相邻热电转换组件...
【专利技术属性】
技术研发人员：尚文涛，柳文洁，梁展飞，吴志祥，周俊豪，李来平，李如意，刘焕明，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。