[实用新型]低能耗一体化幕墙建筑能源系统

说明书

本实用新型公开了一种低能耗一体化幕墙建筑能源系统，旨在提供一种充分利用幕墙建筑自身围护结构以及蓄能系统收集、转移并蓄存幕墙建筑中广泛存在的低品位可再生能源的系统。该系统包括幕墙围护结构、第一换热系统、第二换热系统和蓄能系统，蓄能系统通过动力装置分别与所述第一换热系统和第二换热系统连通进行流体输送，实现冷量或热量的交换和蓄存；位于南侧的幕墙围护结构由室外到室内依次为光伏玻璃组件、外侧膜层、外侧幕墙基底玻璃层、空气层、固定安装玻璃层、内侧膜层和内侧幕墙基底玻璃层。本实用新型能够充分利用广泛存在的低品位可再生能源，降低能耗，节约能源。

技术领域

本实用新型涉及建筑节能技术领域，尤其是涉及一种实现幕墙建筑低能耗目标的建筑能源系统。

背景技术

众所周知，建筑行业实际上是最大的非可再生能源使用者之一，占世界主要经济体一次能源消费的百分之四十左右。光伏幕墙由于可以解决建筑的部分用电负荷，因此在办公建筑中的应用逐渐兴起。但光伏幕墙建筑因其自身属于轻质围护结构的特点，能耗一直居高不下，且光伏幕墙中太阳能电池由于无法得到有效冷却而严重制约其光电转化效率的提升。事实上，而围护结构是影响建筑能耗的主要因素，夏季建筑冷负荷主要来自于围护结构太阳得热、冬季建筑热负荷主要来自围护结构环境冷量渗透。当前，重质墙体和轻质光伏幕墙在办公建筑中均得到广泛应用。当前，对于北墙应用重质围护结构的办公建筑来说，降低建筑负荷的主要措施就是使用保温材料。虽然保温材料已成熟应用数十年之久，但保温材料在使用过程中也暴露出诸多问题，例如：占用了大量建筑空间、使用寿命低于建筑寿命、具有火灾安全隐患。而对南向大量应用光伏幕墙的办公建筑来说，保温材料的应用受到则受到限制，使用高性能玻璃则是目前较为常见的幕墙节能措施之一。但由于玻璃属于轻质围护结构，自身存在较为严重的隔热和太阳辐射得热问题，使得室内环境容易产生较为严重热不舒适问题，因此建筑能耗并未有效得到降低。事实上，从办公建筑冷热负荷形成的角度来看，夏季南侧幕墙的太阳辐射、南侧光伏幕墙的光电转化余热以及冬季北墙环境冷量渗透是造成办公建筑能耗较高的主要因素。但能源利用角度来看，它们都属于未被建筑有效利用的、就地的且广泛存在的低品位可再生能源。鉴于此，本实用新型针对现有典型幕墙围护结构设计的办公建筑提出了一体化能源系统解决方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种低能耗一体化幕墙建筑能源系统，充分利用幕墙建筑自身围护结构以及蓄能系统收集、转移并蓄存幕墙建筑中广泛存在的低品位可再生能源，能够在降低幕墙建筑全年能耗、提升办公建筑室内热舒适度的同时，大幅减少办公建筑的初投资和运行费用。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：

一种低能耗一体化幕墙建筑能源系统，包括幕墙围护结构、第一换热系统、第二换热系统和蓄能系统，所述蓄能系统通过动力装置分别与所述第一换热系统和第二换热系统连通进行流体输送，实现冷量或热量的交换和蓄存；位于南侧的所述幕墙围护结构由室外到室内依次为光伏玻璃组件、外侧膜层、外侧幕墙基底玻璃层、空气层、固定安装玻璃层、内侧膜层和内侧幕墙基底玻璃层；所述第一换热系统包括安装于南侧的幕墙围护结构中的所述外侧膜层处的第一换热管路及安装于南侧的幕墙围护结构中所述内侧膜层处的第二换热管路；位于北侧的所述幕墙围护结构由室外到室内依次为固定安装玻璃层、外侧膜层、外侧幕墙基底玻璃层、空气层、固定安装玻璃层、内侧膜层和内侧幕墙基底玻璃层；所述第二换热系统包括安装于北侧幕墙围护结构中的所述外侧膜层处的第三换热管路以及安装于北侧幕墙围护结构中所述内侧膜层处的第四换热管路。

还包括补热/补冷装置，所述补热/补冷装置通过所述动力装置与所述蓄能系统进行流体输送，实现冷量或热量的补充蓄存。

还包括控制系统和检测系统，所述检测系统用于检测太阳照度、室外温度和蓄能介质温度；所述控制系统根据所述检测系统的检测数据控制降温集热模式、保温集冷模式、补冷模式或补热模式的实现。

所述蓄能系统包括第一蓄能装置、第一循环水泵、第二蓄能装置和第二循环水泵。