[发明专利]一种混合送风双层光伏幕墙系统及其控制方式

说明书

技术领域

本发明涉及一种双层光伏幕墙建筑通风系统及其控制方式，属于暖通空调技术领域。

背景技术

随着光伏产业的快速发展，将光伏组件与建筑围护结构相结合的光伏建筑一体化技术越来越成熟。利用光伏系统为建筑提供电力支持的产能型建筑更受到了社会的广泛关注，并已经成为了我国建筑节能领域发展的重要方向之一。近年来，越来越多的大型公共建筑外立面采用双层玻璃幕墙，与此同时，将光伏组件与玻璃幕墙相结合的围护结构形式也成为了建筑设计的热点。但是，实际应用效果表明，在炎热夏季且通风效果不佳时，极易导致内层玻璃表面温度过高，进而增加幕墙建筑空调系统的能耗、降低光伏系统的光电转换效率。因此，发明一种适合于双层光伏幕墙建筑的空调系统，通过控制幕墙空腔通风，有效地降低空腔内层玻璃表面温度，“拦截”通过内层玻璃传入室内的热量，同时利用光伏组件吸收太阳辐射并输出电能，对双层光伏幕墙系统节能、高效运行具有较大实用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是双层光伏幕墙空腔过热问题，提出一种双层光伏幕墙空间单元与空调系统结合的通风控制方法，使得双层光伏幕墙系统得以高效、节能、稳定地运行。

本发明的技术方案：

一种混合送风双层光伏幕墙系统，包括幕墙空间单元1、空腔通风系统2和原有空调系统3；

所述的幕墙空间单元1包括玻璃、光伏组件4、电动遮阳百叶5、接线盒6和通风口电动百叶7，玻璃包括外侧玻璃8和内侧玻璃10；外侧玻璃8和内侧玻璃10围成幕墙空腔9；

所述的外侧玻璃8为双层玻璃，中间夹有由EVA胶固定的光伏组件4；

所述的光伏组件4由单晶硅电池片串接，铺设在外侧玻璃8的下半部分，铺设高度为1m且铺设部分覆盖率为100％；光伏组件4与设置在幕墙空腔9内的接线盒6连接；

在所述的光伏组件4的下方，即外侧玻璃8底部，设有室外新风进风口，室外新风进风口处装有通风口电动百叶7，通风口电动百叶7根据需求控制室外新风进入幕墙空腔9；

所述的幕墙空腔9内上半部设有电动遮阳百叶5，电动遮阳百叶5的位置在距离外侧玻璃8的200mm处；

在所述的幕墙空腔9底部设有空调系统排风口a11，空调系统排风通过排风机a12送入幕墙空腔9，并在内侧玻璃10表面形成“冷风幕”，增强空气与内壁的对流换热同时阻隔传到内侧玻璃10的热量，然后通过幕墙空腔9顶部风管由排风机b13送到室外；

所述的空腔通风系统2在原有空调系统3上增加的通风系统，其为幕墙空间单元1通风；空腔通风系统2包括室外新风、空调系统排风和空腔排风三部分，其中，室外新风通过通风口电动百叶7进入幕墙空腔9，空调系统排风由空调系统排风口a11进入幕墙空腔9，其通风量由空腔底部的第一电动风阀D1控制；空腔排风由排风机b13送往室外或空调系统新风入口，其中，第二电动风阀D2控制排到室外的风量，第三电动风阀D3控制进入空调系统新风入口的风量；

所述的原有空调系统3包括空调系统送风和空调系统排风；室外新风、幕墙空腔的排风或原有空调系统3回风经过空调系统的空气处理机组，达到室内空气处理状态后，由送风机c14送至每个空调房间，其中，室外新风量由第五电动风阀D5控制，幕墙空腔排风量由第三电动风阀D3控制，原有空调系统3回风量由第六电动风阀D6控制；空调系统排风送往幕墙空腔9、作为空调系统回风或直接排到室外，其中第四电动风阀D4控制排到室外风量。

所述的幕墙空腔9宽度为600mm。

所述的外侧玻璃8和内侧玻璃10的材质为超白钢化玻璃。

通过将空腔通风系统和原有空调系统结合，可在不同工况下实现不同的通风策略，特别是对于充分利用空调排风作为冷源冷却幕墙空腔、冬季新风预热有很大的实际意义。具体控制策略如下：

夏季工况条件下，室外温度较高，在通风不佳的情况下，易导致幕墙空腔温度升高，进而增加空调系统能耗以及降低光伏系统的光电转化效率。因此，如何冷却幕墙空腔成为解决夏季工况条件下系统优化运行的关键，对幕墙空腔进行通风可有效地冷却空腔内壁。具体地，空腔通风系统的空腔排风机启动，空调系统排风从幕墙空腔底部风口吹出，在内侧玻璃壁面形成“冷风幕”，与此同时，幕墙通风口电动百叶打开，室外新风进入幕墙空腔。空调系统排风和室外新风形成混合通风，带走空腔内热量后排到室外。

冬季工况条件下，室外空气温度较低，可利用空腔预热空气。具体地，空腔排风机停机，空调系统排风机启动，室外空气经过幕墙空腔预热后再进入空调系统，空调系统排风直接排到室外。

本发明的有益效果：