一种新型光伏光电集热墙的制作方法

本实用新型属于建筑节能领域，尤其涉及一种新型光伏光电集热墙。

背景技术：

在当今社会，建筑物已然成为高能耗的代名词，据统计，建筑能耗占社会总能耗的=30%以上，面对目前常规能源紧缺和环境压力增加，如何降低建筑能耗已成为节能减排的重要课题。太阳能是一种清洁、丰富、永不衰竭的可再生能源，目前世界各国政府都将太阳能利用作为可持续发展战略的重要内容。太阳能利用有两个重要途径，即光热和光电技术。

对于光伏发电技术，光伏电池如果单纯用来发电，其光电转换率仅能达到10%~15%，剩余的80%以上的能量都转化成热能，散发到周围环境，且使电池温度上升，导致电池发电效率降低。太阳能光伏光热建筑一体化（BIPV/T）系统不仅可以用来发电，还能充分利用电池产生的热能，调节室内负荷，提高太阳能的综合利用率。PV-Trombe墙系统即是该一体化技术的一个应用实例。目前国内关于PV-Trombe墙的研究也日益增多。市场上的光电和光热采暖墙技术中光伏电池面板都置于室外，不利于系统对光热的利用，特别是在寒冷地区的冬季，室外温度过低，系统热量散失严重。

技术实现要素：

本实用新型针对背景技术中存在的不足，而提供的一种新型光伏光电集热墙。

本实用新型的一种新型光伏光电集热墙，包括内墙和光伏电池，其内墙的底端固定在基座上，内墙外侧的基座上安装着外置玻璃板，内墙和外置玻璃板的顶端安装着顶板，外置玻璃板的上部设有空气流道上通风口、下部设有空气流道下通风口；内墙的上部设有内墙上通风口、下部设有内墙下通风口，内墙上通风口和内墙下通风口之间的内墙外表面依次设有绝热层和光伏电池。

作为本实用新型的优选，内墙上通风口上安装着上风口阀门板，内墙下通风口上安装着下风口阀门板。

作为本实用新型的优选，内墙与外置玻璃板平行、且间距为10-20cm。

作为本实用新型的优选，外置玻璃板的底端固定在基座前端上，外置玻璃板的顶端固定在顶板前端的下表面上。

本实用新型的一种新型光伏光电集热墙，所述的光伏光电集热墙（PV-Trombe墙）装置充分利用有限的建筑面积、达到发电和供暖通风等目的同时，结构更为精简，完全利用自然通风原理，无须直流风机，无须额外能量输入。对热量的利用更为有效，尤其是在室外温度偏低的情况下，对太阳能的综合利用率明显优于现有装置。采用高透过率low-e玻璃作为外置玻璃，具有很高的太阳能透射率，使绝大部分太阳辐射到达电池并被其吸收，并且其U值较小，反射率高，有效的阻挡了夜间室内热量的散失。本实用新型耗材少，成本小，安装方便，系统建成后经济和环境收益大，适用于多种建筑，非常适合在我国特别是北方和高海拔地区的农村房屋中推广。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型的一种新型光伏光电集热墙，做进一步说明。

实施例1

本实用新型的一种新型光伏光电集热墙，包括内墙1和光伏电池2，其内墙1的底端固定在基座3上，内墙1外侧的基座3上安装着外置玻璃板4，内墙1和外置玻璃板4的顶端安装着顶板5，外置玻璃板4的上部设有空气流道上通风口6、下部设有空气流道下通风口7；内墙1的上部设有内墙上通风口8、下部设有内墙下通风口9，内墙上通风口8和内墙下通风口9之间的内墙1外表面依次设有绝热层10和光伏电池2。

实施例2

本实用新型的一种新型光伏光电集热墙，包括内墙1和光伏电池2，其内墙1的底端固定在基座3上，内墙1外侧的基座3上安装着外置玻璃板4，内墙1和外置玻璃板4的顶端安装着顶板5，外置玻璃板4的上部设有空气流道上通风口6、下部设有空气流道下通风口7；内墙1的上部设有内墙上通风口8、下部设有内墙下通风口9，内墙上通风口8和内墙下通风口9之间的内墙1外表面依次设有绝热层10和光伏电池2。内墙上通风口8上安装着上风口阀门板11，内墙下通风口9上安装着下风口阀门板12。内墙1与外置玻璃板4平行、且间距为10-20cm。外置玻璃板4的底端固定在基座3前端上，外置玻璃板4的顶端固定在顶板5前端的下表面上。

本实用新型由外置玻璃板4、光伏电池2、绝热层10、内墙1以及空气流道上通风口6、空气流道下通风口7、内墙上通风口8和内墙下通风口9组成。它将光伏电池置于空气流道内部靠内墙一侧，光伏电池与内墙之间再以绝热层相隔，构成了一个以玻璃板和光伏电池2为壁面的空气流道。通过流道内空气的流动，将光伏电池2表面热量带走，降低光伏电池2表面温度，提高光伏电池2发电效率，同时带走的热量转移到室内或室外，达到调节室内负荷的目的。外置玻璃板4安装在最外侧，平行于光伏电池2面板，并与光伏电池2面板构成一个宽度为10~20cm 的空气流道，绝热层10介于光伏电池和内墙之间。太阳能辐射透过外置玻璃板4被光伏电池2吸收，其中一小部分转化成电能，剩下绝大部分（80%以上）转化成热能。由于绝热层的存在，光伏电池2产生的热量迅速集聚，其表面温度也随之升高。由于“热压原理”，流道中的空气被光伏电池2表面加热后便产生自下而上的流动。流动的空气一方面带走电池表面热量、降低表面温度，另一方面将热量进行转移，根据季节的变化来调节通风口的开启状态即可实现冬季供暖、夏季除热、过渡季节通风换气等多种功能，达到显著的节能环保的效果。

玻璃板在最外侧，安装在平行于内墙的构件上。其材质采用高透过率low-e玻璃，具有优良的透光性，并且在夜晚室外温度偏低的情况下，有效阻挡室内热量向室外散失。光伏电池采用普通硅质太阳能电池，北方及高纬度等全年日照时间较长、光源较强的地区采用晶体硅电池，低纬度及阴湿天气较多地区（如湖南、湖北、江西等）选用非晶硅光伏电池。用透明粘结胶将光伏电池贴在绝热层表面，绝热层厚度根据所选择的绝热材料的导热系数来定。绝热层与内墙之间需要加上防潮层。

本实用新型的工作过程：

太阳能光电利用部分：光伏电池2吸收太阳能进行光电转换，输出电能，可用作室内电器或并入电网。

太阳能光热利用部分：

在夏季，打开空气流道上通风口6和空气流道下通风口7，关闭内墙上通风口8和内墙下通风口9，使竖直空气流道与室外空气贯通，空气在流道内自上而下流动，将光伏电池表面热量排除带到室外，降低电池表面温度，增加电池发电效率，同时降低南墙侧的得热量，降低室内热负荷。

在过渡季节，打开空气流道上通风口6和内墙下通风口9，关闭空气流道下通风口7和内墙上通风口8，使室内、空气流道、室外构成通路，室内空气由内墙下通风口9经流道从空气流道上通风口6流出室外，带走室内热空气和光伏电池2表面热量，既提高光伏电池2发电效率，又增加室内通风换气次数。

在冬季，打开内墙上通风口8和内墙下通风口9，关闭空气流道上通风口6和空气流道下通风口7，室内空间和空气流道构成循环回路，空气在室内和流道之间循环流动，不断地将光伏电池得热量带入室内，降低电池表面温度，并提高室内温度。

由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。