[发明专利]一种零能耗光伏建筑一体化供能系统

说明书

本发明公开了一种零能耗光伏建筑一体化供能系统，涉及一种一次能源技术领域，包括光纤照明系统、自洁净光伏玻璃系统、地源热泵及供暖系统和新风系统，通过光纤照明系统在将太阳光引入室内以供照明，根据光纤照明情况，调节自洁净光伏玻璃辐射透射比，完成辅助照明的同时，将多余太阳辐射转换为电能以满足室内用电，同时该玻璃具有自清洁和隔热保温性能；地源热泵及供暖系统作为室温调控主系统，完成冬季热量输送，夏季冷凉输送；新风系统在更新室内空气的同时回收废弃余热，辅助地源热泵系统降低室内温度调控能耗，各个子系统共同作用使房屋在不消耗外部能耗的情况下就能实现日常生活的各种需要，提高系统的能源利用效率，降低建筑能耗。

技术领域

本发明涉及一次能源技术领域，具体是一种零能耗光伏建筑一体化供能系统。

背景技术

长期以来人类不断挖掘地球资源，使得地球不可再生资源越来越紧张。为了满足人们日益增长的物质文化需求，寻找能够长期依赖的可再生清洁能源，并且开发新型节能减排措施成为极待解决的能源安全问题之一。随着经济的不断发展，建筑工程数量的快速增加，据数据统计，我国每年新增建筑约20亿㎡，预计2020年我国建筑总面积将超过700亿㎡，建筑能耗问题逐渐显露。目前而言，我国建筑能耗的主要特点是总量大，污染重，约占社会总能源消耗的30％，因此，建筑节能问题迫在眉睫。

为减少建筑能耗，实现节能减排的绿色环保理念，节能建筑逐渐受到广大社会及研究学者的重视。所谓建筑节能，就是在建筑的规划、设计、新建和使用的过程中，采用节能型的技术、设备和材料，在保证室内环境舒适前提下，一方面增大室内外能量交换热阻，以减少空调等因大量热消耗而产生的能耗；另一方面引入可再生清洁能源，提高用能效率。例如，采用节能型新风系统、智能家居、分布式光伏系统等。上述措施均能在一定程度上降低建筑能耗，但如何在完成室内空气质量更新、满足温度调控需求，借助室外条件完成室内照明，并保证室内电气供电需求的情况下，最大程度的实现建筑“低碳、零能耗”目标仍是亟待解决的重要问题。

发明内容

普通居民建筑能耗主要为电能、光能、热能，主要满足日常电器、照明、室温温度调节及生活用水等需求，如能在保证建筑功能的情况下，耦合以太阳能、地热能等可再生能源为主要消耗的热电联供节能技术，即可最大程度上实现节能建筑“低碳、零能耗”的目标，基于上述特点，本发明提出一种零能耗光伏建筑一体化综合供能系统。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括光纤照明系统、自洁净光伏玻璃系统、地源热泵及供暖系统和新风系统，通过光纤照明系统在不损耗电力的情况下将太阳光引入室内以供照明，在此基础上，调节自洁净光伏玻璃辐射透射比，完成辅助照明的同时，将多余太阳辐射转换为电能储存，以满足日常家用电以及作为夜晚或阳光较差时的储备用电，还可以为新风系统进行空气电辅预热或预冷处理时提供电源，并且玻璃自身的自清洁和隔热保温能力也大大地降低了能耗，地源热泵及供暖系统作为室温调控主系统，集冬季供暖、夏季制冷和提供生活热水为一体，新风系统则在更新室内空气的同时回收废弃余热，辅助地源热泵系统调控室内温度；在各个子系统共同作用下，房屋可以最大限度的利用生活中存在的清洁可再生能源，在不消耗外部能耗的情况下就能实现日常生活的各种需要，基本实现了房屋建筑“零能耗”的目标；另一方面引入可再生资源，使得全生命周期内的污染物排放显著降低，是一项应用前景良好的建筑节能技术。

作为本发明进一步的方案：所述光纤照明系统，其结构包括太阳光采集装置、太阳光接收器、导光光纤、光耦合器、内光纤束、室内照明设备，其中太阳光采集装置安装于屋顶，经导光光纤、光耦合器、内光纤束与室内照明设备相连；工作时，导光光纤将太阳光接收器采集采集的太阳光输送到光耦合器中进行调整，再由内光纤束输送到室内照明装置内，满足室内照明需求。