[发明专利]一种基于近零能耗技术的建筑小屋模型及安装方法

说明书

本发明涉及基于近零能耗技术的建筑小屋模型，包括水系统和电气系统；水系统包括地源热泵系统、太阳能集热系统和雨水收集系统；电气系统包括基于碲化镉薄膜电池的建筑光伏一体化系统、微型风力发电系统、电储能系统；小屋地下敷设地埋管换热器，小屋水平放置于架空层水泥桩上，架空层布置地源热泵系统中的地热系统分集水器及水泵，地面敷设地面换热盘管；小屋外安装微型风力发电机；入口平台遮阳屋顶安装太阳能集热装置，屋顶安装透光的碲化镉薄膜电池。本发明的有益效果是：本发明从建筑零能耗设计的角度，提出了一种近零能耗建筑小屋的设计方案，采用光伏发电玻璃，能达到防水遮阳的效果，还能节约建筑成本和光伏系统的安装成本。

技术领域

本发明涉及一种基于近零能耗技术的建筑小屋模型，属于建筑节能领域。

背景技术

新能源产业是国民经济战略性、先导性产业，对拉动经济增长、调整产业结构、推动工业转型升级、突破能源瓶颈约束具有十分重要的作用。将新能源技术与建筑相结合，具有巨大的节能潜力。因此建筑节能一直是世界各国降低能耗，应对气候变化的重要手段之一。在世界范围内，低能耗高舒适度的高性能建筑研究一直是建筑节能领域研究的热点，绿色建筑、生态建筑、低能耗建筑、被动房、超低能耗建筑、零能耗建筑、正能耗建筑的概念不断涌现。

随着太阳能光热光电技术、建筑光伏一体化、地源热泵技术、雨水回收技术等新型节能技术的不断发展，在气候较为温和的部分地区，通过各类新型节能技术与建筑精心设计对单栋建筑物进行供能，可以使建筑物全年总能耗降低到10kWh/m²以下，且建筑物所有能耗需求可以由可再生能源提供。由此提出“零能耗建筑”的概念，即无需和外界能源基础设施相连，通过各式节能技术与蓄能技术的综合性集成应用，保证建筑所有时段能源供应的建筑。由于“零能耗建筑”在实现上较为困难且成本较高，所以目前国际上更加广泛的可实施的为“近零能耗建筑”。

因此，根据用户用能特点，结合建筑的地理位置、能源禀赋等资源条件，建立近零能耗建筑物供能系统，提出一种实现低能耗、高舒适度的近零能耗建筑小屋的技术，高度契合了绿色建筑的发展潮流，代表了城市和建筑能源发展的未来趋势。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种基于近零能耗技术的建筑小屋模型，使得能够实现“网下零能耗建筑”的目的，建筑一体化的可再生能源供电供热系统提供的能量和建筑能源需求量保持平衡，或者位于建筑物附近并与建筑物连接的可再生能源供电供热系统提供的能量和建筑能源需求量保持平衡。

这种基于近零能耗技术的建筑小屋模型，包括水系统和电气系统；

水系统包括地源热泵系统、太阳能集热系统和雨水收集系统；

电气系统包括基于碲化镉薄膜电池的建筑光伏一体化系统、微型风力发电系统、市电、电储能系统和用电设备；

小屋地下敷设地埋管换热器，小屋水平放置于架空层水泥桩上，架空层布置地源热泵系统中的地热系统分集水器及水泵，地面敷设地面换热盘管；小屋外安装微型风力发电机；入口平台遮阳屋顶安装太阳能集热装置，屋顶安装透光的碲化镉薄膜电池，碲化镉薄膜电池倾斜布置，碲化镉薄膜电池下端安装排水沟用于雨水收集，雨水储存于雨水收集储水桶及处理设备中，经处理后的雨水通过第四水泵输送至小屋周围，可用于建筑小屋的绿化灌溉。

作为优选：水系统中沿管中流体流动方向，地源热泵系统主要由地埋管换热器、集水器、第二水泵、第二阀门、第五阀门、地源热泵主机、第三水泵、能量表、地面换热盘管、第四阀门和分集水器依次相连组成；太阳能集热系统主要由太阳能集热器、第一水泵、第一阀门、第六阀门、第三水泵、能量表、地面换热盘管和第三阀门依次相连组成；雨水收集系统主要由雨水收集储水桶及处理设备、第四水泵和第七阀门依次相连组成，第四水泵与第七阀门之间设置一条支路，支路上设置第八阀门。