[发明专利]一种冬季时控型聚光光伏电热耦合通风系统的换气窗

说明书

本发明公开了一种冬季时控型聚光光伏电热耦合通风系统的换气窗，包括窗体组件、聚光光伏电池板（5）、风口挡板（13）、控制装置、驱动装置、进风加热组件和降噪过滤通道箱（12），窗体组件包括一体式窗框（1）、窗扇（2）及两侧的中空玻璃，两块玻璃之间形成保温通风流道（3），一体式窗框（1）的内腔中安装控制装置和驱动装置，控制装置包括光伏控制器（14）和蓄电池（15），驱动装置包括伺服电机组、同步传动轴（18）、同步带（19）、转动轴（4）和固定轴承座（20），进风加热组件包括进风通道箱（11）和相变热管—电热管互补式散热器。本发明将光伏电池的电能与余热充分利用，同时实现定时控制通风换气和加热新风，以解决窗户的通风效果与室内保温效果不能兼容的问题。

所属技术领域

本发明属于太阳能光伏与建筑一体化，具体涉及一种冬季时控型聚光光伏电热耦合通风系统的换气窗。

背景技术

随着我国经济迅猛地发展，人们对于居住环境的关注点逐渐趋向于追求健康、舒适的品质。在冬季窗户长时间处于关闭状态，室内空气缺乏流通将会变得污浊，从而影响人体健康，就需要打开窗户通风换气，而窗户打开，随着低温空气的流入，不仅会增大室内供暖负荷，造成更大地能源消耗，同时影响舒适性，而且如果空气中夹杂灰尘和污染物仍会影响人体健康造成危害。尤其在北方农村地区，由于取暖方式多为传统式独户供暖，例如火炕、火炉等。这些取暖方式设备简陋、造价低廉，存在燃烧率低、向空气中散发大量的污染物质如一氧化碳、二氧化硫和可吸入颗粒物的问题，加之一些不良的生活习惯如室内吸烟，以及通风排烟措施的缺乏，导致室内空气品质不佳，严重危害居民健康。因此，在冬季要提高室内空气质量及改善居住环境就需要良好的通风换气技术。

开窗通风是最简单、有效地利用自然通风对室内空气进行调节的方式，但是其缺点很明显，由于冬季室内、外温差很大，不仅会使体感温度下降，舒适性难以保证，同时造成供暖负荷增加，能暖消耗增大，而且受雾霾、雨雪等恶劣天气的限制。

新风系统是一种高效、环保的通风换气技术，在大型建筑及工业厂区中使用普遍，但是其初期投资成本过高，尤其对于大多数普通住宅居民其推广仍然存在问题。

通风换气窗即通过窗户上设置开口，替代传统的开启方式，将室外新风引入室内，其成本低廉、结构简单、安装方便，适用于广大普通住宅用户。根据送风的动力不同，分为自然通风窗，机械通风窗和混合动力通风窗。自然通风窗主要利用“烟囱效应”原理，将室外新风送入室内，无需安装风机，不用消费高品位电能，且无噪声，符合当今节能减排理，但它有送风量波动大，受室外条件限制大的缺陷。机械送风窗是利用风机提高风压，将室外空气抽引至室内，虽然消耗电能，但有稳定、可控的送风量。混合动力送风窗兼有自然通风和机械通风的一种送风方式。在自然动力满足要求时采用自然动力送风，自然动力不满足时，开启风机送风，在保证稳定送风量的前提下使能耗最低。

经过专利检索，中国专利授权公告号CN204850978U，实用新型名称为：一种太阳能发电换气窗，该换气窗在窗框上亮子部位安装换气扇，窗扇内采用双层中空玻璃，太阳能玻璃内嵌于双层中空玻璃之间，可以将光能转化为电能提供给换气扇，节省了电能的消耗。然而其并未考虑冬季使用时，冷风大量的进入室内将会导致室内供暖负荷增加不利于节能且舒适性下降，同时完全透明的太阳能玻璃仍处于开发阶段。

经过专利检索，中国专利授权公告号CN201605952U，实用新型名称为：可清洗式太阳能空调换气窗，该换气窗利用太阳对中间层玻璃上涂抹的吸热材料加热，将热量传递到玻璃夹层内的空气，实现不开窗即可换气加热。其缺陷是换气口开启的方式是通过手动抽拉换气玻璃片，位于室内侧的上换气玻璃片在操作起来由于高度原因造成不便，同时，其加热空气的方式是利用吸热材料吸收太阳辐射，不仅效率低而且受天气因素限制。