[实用新型]一种建筑用光电光热综合应用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能与节能建筑综合应用领域，特别是一种建筑用光电光热综合应用系统。

背景技术

目前光伏建筑一体化系统主要采用普通光伏组件直接安装在屋顶、阳台、墙面发电，所发电能通过蓄电池存储起来使用或者并网。普通光伏组件在发电的同时温度会升高，夏天如果热量来不及散发出去，就会对建筑进行加热，反而使屋内温度较高，还会增加空调能耗；同时，普通光伏组件温度升高会导致其发电效率急剧下降。

PVT组件则在普通光伏组件背面增加了吸热装置，不仅可以供电供热，而且能降低普通光伏组件温度，增加发电量。但是PVT组件产生的热量需要很大的水箱存储，水箱体积太大，占用空间大，在建筑内和建筑上很难安装；水箱装满水后，重量太重，必须在建筑的结构梁上安装，带来很多不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种建筑用光电光热综合应用系统，该系统可以为用户供电供热，同时降低了光伏组件的温度，增加光电部分的发电量；相变储能装置安装在屋顶或者镶嵌在墙体中，当外界温度较高或者太阳能辐照太强时（比如夏季），PVT组件吸收的太阳能光电部分产生的直接在相变储能装置中存储起来，用于其它需要热水的地方，这样避免了建筑物被加热；外界温度较低或者太阳能辐照较弱时（比如冬季），PVT组件吸收的热能存储在相变储能装置中低于相变温度时并释放出来。

本实用新型技术方案如下：

一种建筑用光电光热综合应用系统，包括PVT组件、发电系统和发热系统，发电系统是PVT组件与蓄电池、并网连接形成的，发热系统是PVT组件与循环介质水箱和热利用装置连接形成，其特征在于：所述系统还设置有采用相变材料制成的相变储能装置，所述相变储能装置设置有两条介质流道，所述介质流道和该装置外壳之间填充有箱变材料；其中一条介质流道位于PVT组件的热水输出端和循环介质水箱之间，热水输出端的水管与介质流道的一端连通，介质流道的另一端通过水管连接至循环介质水箱；另一条介质流道连接于自来水水源和热利用装置之间，自来水水源的水管与该介质流道的一端连通，该介质流道的另一端通过水管与热利用装置连通。

所述PVT组件的冷水输入端和循环介质水箱之间设置有循环泵。

所述热利用装置包括热水箱和暖气系统。

所述热水箱处还设置有辅助电加热装置。

所述发电系统包括控制器、蓄电池、与电网相连的逆变器，PVT组件与控制器连接，通过控制器连接蓄电池与逆变器，逆变器再连接电网。

本实用新型中的PVT组件和循环介质水箱之间进行温差循环，所取得的热量大部分都通过一条流道存储在相变储能装置中；需要生活热水时，自来水通过另一套流道进入相变储能装置，相变材料产生相变（如由液态变成固态），将吸收的热量释放到自来水中，被加热的自来水进入热水箱，如果温度不够，可以通过电加热装置提高温度使用。

建筑用光电光热综合应用系统借助PVT组件具有产生光电光热的功能，辅助相变材料高存储热量，缩小了储热装置体积与重量，使整个系统安装在建筑上更美观。相变材料储能装置中的热量，可以为生活提供热量。

采用高密度、体积小的相变材料储热代替水箱储能与建筑完美结合。相变材料产生相变（如从固态变为液态）会吸收大量的热量，并且相变过程中温度不会变化。相变材料填充在墙体中，夏天天气达到相变温度时吸收大量的热量，使屋内温度保持在相变温度附近；冬天屋内温度太低时，相变材料可以释放热量，使屋内温度保持暖和，增加建筑的舒适度。但是将相变材料用于建筑上的耐久性和经济性都不理想。本实用新型用普通相变材料填充于相变储能装置中再与建筑集成，大大提高了相变材料的经济性；同时可以吸收PVT组件产生的低温热能，降低光电的温度，增加发电量，同时储存的热量在低于相变温度时释放出来，夏天和冬天都能将屋内保持在适宜的温度，还能为生活提供热量。

当物质从一种状态转变到另外一种状态（比如从固态变为液态），会吸收或者放出热量，并且相变过程温度不会变化。1克物质相变过程吸收或者放出的热量大约是1克物质升高或者降低1摄氏度吸收或者放出的热量的100倍。采用物质相变过程储存热量可以大大减小储能装置体积，还能保持温度不变。

本实用新型采用的相变材料代替水存储热量，减小了储热装置体积及重量，可以集成在建筑中；可以使PVT组件保持在相变温度以下，使PVT组件温度较低，增加光电部分发电量；还可以降低建筑能耗，增加房屋舒适度。

附图说明

图1为本实用新型的应用结构示意图

图2为建筑用光电光热系统光热利用示意图