[发明专利]一种能量塔系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种能量塔系统，属于可再生能源利用，尤其是太阳能技术应用领域。

背景技术

目前人们的节能、环保意识越来越强，因太阳能技术应用具有节能环保等优点，从而得到了广泛的推广利用。已有技术的太阳能技术应用，主要分为太阳能广伏发电和太阳能供热二种方式，已有技术的太阳能发电技术的光伏发电环节已经成熟但不能有效的利用在发电过程中产生的废热，从而影响了发电效率；已有技术的太阳能供热技术到夏季过热问题目前还得不到有效解决，缩短了太阳能设备的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服现有太阳能技术的上述不足之处，从而提供一种能够利用可再生的太阳能资源既能发电又能供暖还能制冷和提供生活洗浴热水和开水的能量塔系统，其具有造价低廉、太阳能利用率高，冬季用来供暖，全年能够发电和提供生活洗浴热水和开水，夏季制冷；并且安全可靠、寿命长、制造成本低、运行稳定、适应范围广等特点。

按照本发明提供的技术方案，一种能量塔系统，含有蓄热模块（100）、半透光太阳能薄膜发电模块（101）、不透光晶硅光伏发电模块（102）、透光防水模块（103）、保温后墙体（104）、保温侧墙体（105）、全方位太阳能集热器（106）、支架（107）、双功能热泵（108）、内保温红外线卷帘（109）等。

双功能热泵（108）置于能量塔系统的顶端吸收上升到顶端的0℃—40℃热空气的低温热量后转为60℃—80℃的高温热水作为供暖和生活洗浴热水及开水的热源。

能量塔系统内置的内保温红外线卷帘（109）在夜晚卷开，给能量塔系统起保温作用；在白天当太阳光线过强时，也可以将内保温红外线卷帘（109）卷开，给能量塔系统起隔热的作用。

内保温红外线卷帘（109）的红外线吸收涂层能有效的吸收大气中的红外线能量加热能量塔内的空气。

能量塔系统外塔身的向阳面由半透光太阳能薄膜发电模块（101）、不透光晶硅光伏发电模块（102）、透光防水模块（103）三种或任意二种或其中一种模块组成；能量塔系统的外塔身可以是垂直设置也可以是水平、倾斜或圆弧设置。

标准条件下，单晶硅太阳电池转换效率约为15～20%，多晶硅太阳电池转换效率约为13～15%，非晶硅太阳电池转换效率约为5～7%。照射到电池表面上的大部分太阳能转换为热能，并使电池温度升高，导致电池效率下降。

由Evans公式：η=η_Ｒ[1-β(Ｔｃ—Ｔ_Ｒ)+ｒlogG]可以看出，随着电池单元的温度增加或太阳辐射降低，效率就降低。根据公式，当电池温度从25℃上升到50℃时，单晶硅、多晶硅太阳电池效率就下降12%，非晶硅太阳电池效率下降6%；当太阳辐射从1000W/㎡下降一半到500 W/㎡，效率仅下降4%，因此温度的影响比太阳辐射的影响强。

根据实际测试结果，温度每降低1℃，太阳能电池发电效率平均上升0.5%。

 所以如何有效的降低太阳能电池的表面温度，变废热为益热，将发电同时产生的热量收集起来，变废为宝，不但能显著提高了太阳能电池的发电效率，增加了太阳能电池的使用寿命，而且产生的废热经双功能热泵（108）提升温度后，完全能够达到生活洗浴热水和供暖所要求的的40℃—60℃温度要求。

利用了上述原理，能量塔系统做到了太阳能在发电的同时利用了发电产生的废热供暖和提供生活洗浴热水和开水的目的，解决了目前的太阳能供热和发电争抢太阳能采光面的问题，使得能量塔系统除可用于供暖和发电外，还可以在夏季制冷和全年提供生活洗浴热水和开水，扩大了太阳能技术的应用范围。且具有制造成本低、安全可靠、寿命长、运行稳定、应用范围广等特点。

附图说明

图1是本发明的能量塔系统在高层建筑上应用的外观图；

图2是本发明的能量塔系统在高层建筑上应用的A-A剖面图；

图3是本发明的能量塔系统在高层建筑上应用的B-B剖面图；

图4是本发明的能量塔系统在低层建筑上应用的外观图；

图5是本发明的能量塔系统在低层建筑上应用的C-C剖面图；

图6是本发明的能量塔系统在农业温室上应用的外观图；

图7是本发明的能量塔系统在农业温室上应用的D-D剖面图。

具体实施方式

下面根据图1、图2和图3，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。