一种光伏电池中置式新型特隆布墙制造技术

本发明专利技术涉及一种光伏电池中置式新型特隆布墙，包括由外向内依序设置的透明盖板、光伏电池板、PCM相变蓄热板、墙体上的墙体绝热层，所述PCM相变蓄热板左侧贴紧光伏电池板，PCM相变蓄热板右侧与所述墙体绝热层之间形成空气流道，在空气流道的上下方分别设置有室外上下风口，在墙体绝热层的上下位置处分别设置有室内上下风口。在冬季，关闭室外上下风口，打开室内上下风口，光伏电池可以发电通时其产生的热量可以流入室内进行供暖或部分被PCM相变蓄热材料吸收；在夏季，关闭室内上下风口，打开室外上下风口，光伏电池发电，其背面的热量部分被PCM相变蓄热材料吸收或被空气流道的流动空气带走，从而对光伏电池进行冷却。本发明专利技术相对现有的光伏电池中置式特隆布墙具有光伏发电效率高、不易过热、热利用效率高、还可防冻的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏电池中置式新型特隆布墙
本专利技术属于太阳能光伏光热利用与建筑一体化
，具体涉及一种与建筑结合可控的采暖、发电的光伏电池中置式新型特隆布墙。
技术介绍
1966年提出的特隆布(Trombe)墙是以法国科学家FelixTrombe的名字命名的，自此国内外学者对其已经持续了半个世纪的研究。传统特隆布墙是以透明盖板、空气流道、上下挡板、上下风口和集热墙组成。特隆布墙的工作原理；在白天，表面涂黑的集热墙吸收太阳光，加热空气流道的空气，受热空气会通过虹吸力的作用会自下而上流动，经上风口流入室内加热房间空气，同时也有部分热量通过南向墙体导热传入室内供暖；夜间，储存在南墙的热量会缓慢释放到室内，保证室内温度在白天与夜间不会波动太大。特隆布墙经过半个世纪的发展，有了广泛的应用并有了很多的改进方案，如在集热墙后增加保温层，可以减少夏季的室内的热负荷。但是其存在功能单一、外观不美观的缺点，极大影响了其推广和应用。目前，国内有一些与特隆布墙相关的光热或光伏利用专利，如CN1944829A公开了一种光伏被动采暖系统，将光伏电池与特隆布墙结合的光电光热综合利用系统。对于光伏发电技术，照射到光伏电池的太阳光80％未转化为电能，而是转化成热能，光伏电池片的温度会因之上升，降低其光电转化效率。在这种光伏被动采暖系统中，光伏电池利用层压技术层压在特隆布墙的透明盖板背面，可通过透明盖板和集热墙体之间的空气流道内的空气流动带走光伏电池表面的热量，光伏电池温度会因之下降，提高光伏电池的发电功率；在透明盖板上层压光伏电池，可使特隆布墙的外观更漂亮。这种光伏电池与传统特隆布墙结合的光伏被动采暖系统解决了传统特隆布墙功能单一与外观不美观的问题。上述的光伏被动采暖系统亦存在一系列缺陷，如光伏电池层压在透明盖板之上会阻挡大部分阳光进入特隆布墙内，影响到特隆布墙对于太阳辐照的利用；光伏电池产生的热量会通过透明盖板直接散失到环境空气中，会降低热利用效率。
技术实现思路
为了解决传统特隆布墙功能单一和外观不美观与上述光伏被动采暖墙太阳辐照利用不佳与热效率下降的缺点，本专利技术提出了一种可以满足冬季供暖和光伏发电并可以兼顾热效率的一种光伏电池中置式新型特隆布墙。为了达到上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种光伏电池中置式新型特隆布墙，包括由外向内依序设置的透明盖板、光伏电池板、PCM相变蓄热板、墙体上的墙体绝热层，所述PCM相变蓄热板左侧贴紧光伏电池板，PCM相变蓄热板右侧与所述墙体绝热层之间形成空气流道，在空气流道的上下方分别设置有室外上下风口，在墙体绝热层的上下位置处分别设置有室内上下风口，所述室外上下风口和所述室内上下风口均可选择性开闭。作为本专利技术改进的技术方案，所述光伏电池板与透明盖板之间的距离为1～5cm，所述PCM相变蓄热板与墙体绝热层之间的距离为5～25cm。作为本专利技术改进的技术方案，室内上下风口截面积与空气流道截面积之比例为0.5～0.7。作为本专利技术改进的技术方案，所述光伏电池板的背板采用导热绝缘塑料制成，所述PCM相变蓄热板采用导热绝缘塑料封装相变蓄热材料制成，所述光伏电池板的导热绝缘塑料与所述PCM相变蓄热板的导热绝缘塑料之间采用导热胶粘黏在一起。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述相变蓄热材料主要由纳米二维材料2～5％wt、纳米银0.5～1.5％wt、纳米羟基铁氧体0.1～1％wt、表面活性剂0～1％wt、硅烷偶联剂0～1％wt、无机盐1～4％wt、瓜尔胶2～3.5％wt、聚乙烯醇6～15％wt、水余量构成。进一步地，所述相变蓄热材料主要由纳米二维材料3.2～4.2％wt、纳米银0.6～1％wt、纳米羟基铁氧体0.3～0.8％wt、表面活性剂0～0.6％wt、硅烷偶联剂0.2～0.8％wt、无机盐2～3.5％wt、瓜尔胶2.5～3％wt、聚乙烯醇8～12％wt、水余量构成。优选地，所述相变蓄热材料主要由纳米二维材料3.8％wt、纳米银0.8％wt、纳米羟基铁氧体0.5％wt、表面活性剂0.2％wt、硅烷偶联剂0.5％wt、无机盐2.8％wt、瓜尔胶2.8％wt、聚乙烯醇10％wt、水余量构成。进一步地，所述纳米二维材料包括厚度为1～10nm的硫化钼二维材料、硒化钨二维材料、黑磷二维材料、硒化铋二维材料中的至少一种。进一步地，所述纳米银的粒径为2～20nm，所述纳米羟基铁氧体的粒径为2～20nm。进一步地，所述表面活性剂包括乙烯基双硬脂酰胺、油酸酰、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、苯甲酸钠、水杨酸、水杨酸钠、对氨基苯甲酸、乌拉坦、尿素、酰胺、乙酰胺中的至少一种，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷中的至少一种，所述无机盐包括氯化钾、氯化钠、氯化镁、硫酸钾、硫酸钠、硝酸钾、硝酸钠中的至少一种。进一步地，所述相变材料相变过程中的体积变化为1～3％，其处于高于相变温度点的环境下呈糊状，其在低于相变温度点的环境下呈凝胶状。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述PCM相变蓄热板由PCM相变蓄热包阵列嵌入相变板阵列框架内，固定成一块整板，然后用导热绝缘塑料封装制成。本专利技术与现有技术相比的优点：本专利技术光伏电池中置式新型特隆布墙，既可以进行室内采暖，又可以进行光伏发电。与传统单一采暖功能特隆布墙相比，功能多样化和外观美观化；与前所述CN1944829A公开的那种光伏被动采暖系统相比，光伏电池面积更大，系统对环境的热损更小，在夏季对室内热负荷的影响更低。且结构简单，制作和安装方便，实用更加便捷，外表美观，应用前景广阔。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为本专利技术所述的新型特隆布墙夏季的工作模式。图3为本专利技术所述的新型特隆布墙夏季的另外一种工作模式。图4为本专利技术所述的新型特隆布墙冬季白天的工作模式。图5为本专利技术所述的新型特隆布墙冬季夜晚的工作模式。图中序号标记的含义如下：1-透明盖板，2-光伏电池，3-PCM相变蓄热板，4-空气流道，5-墙体绝热层，6-室外上挡板，7-室外上风口，8-室外下挡板，9-室外下风口，10-室内上挡板，11-室内上风口，12-室内下风口，13-室内下挡板。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术的新型特隆布墙作进一步地解释说明。如图1所示，本专利技术的光伏电池中置式新型特隆布墙包括相互平行的透明盖板1、光伏电池板2、PCM相变蓄热板3、墙体上的墙体绝热层5。PCM相变蓄热板3左侧贴紧光伏电池板2，PCM相变蓄热板3右侧与所述墙体绝热层5之间形成空气流道4。在空气流道4的上部设有室外上风口7，下部设有室外下风口9；在室外的上下风口安装有室外上挡板6和室外下挡板8；在墙体绝热层5和墙体的上部有室内上风口11，下部有室内下风口12；在室内的上下风口分别安装有室内上挡板10与室内下挡板13。将光伏电池板2置于透明盖板1内，光伏电池板2产生的热量就不会直接散失到空气中，从而提高光伏电池板2的热利用效率。在光伏电池板2背面紧贴PCM相变蓄热板3，它可以吸收部分光伏电池板2产生的热量，帮助光伏电池板2降温，提高光伏电池板2的光电转化效率，从而进一步提高光伏电池板2的热利用效率，此外在寒冷的地区，所述PCM相变蓄热板3还可以在寒冷的时候释放潜热，从而保护光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏电池中置式新型特隆布墙，包括由外向内依序设置的透明盖板、光伏电池板、PCM相变蓄热板、墙体上的墙体绝热层，所述PCM相变蓄热板左侧贴紧光伏电池板，PCM相变蓄热板右侧与所述墙体绝热层之间形成空气流道，在空气流道的上下方分别设置有室外上下风口，在墙体绝热层的上下位置处分别设置有室内上下风口，所述室外上下风口和所述室内上下风口均可选择性开闭。

【技术特征摘要】
1.一种光伏电池中置式新型特隆布墙，包括由外向内依序设置的透明盖板、光伏电池板、PCM相变蓄热板、墙体上的墙体绝热层，所述PCM相变蓄热板左侧贴紧光伏电池板，PCM相变蓄热板右侧与所述墙体绝热层之间形成空气流道，在空气流道的上下方分别设置有室外上下风口，在墙体绝热层的上下位置处分别设置有室内上下风口，所述室外上下风口和所述室内上下风口均可选择性开闭。2.根据权利要求1所述的光伏电池中置式新型特隆布墙，其特征在于：所述光伏电池板与透明盖板之间的距离为1～5cm，所述PCM相变蓄热板与墙体绝热层之间的距离为5～25cm。3.根据权利要求1所述，其特征在于：室内上下风口截面积与空气流道截面积之比例为0.5～0.7。4.根据权利要求1所述的光伏电池中置式新型特隆布墙，其特征在于：所述光伏电池板的背板采用导热绝缘塑料制成，所述PCM相变蓄热板采用导热绝缘塑料封装相变蓄热材料制成，所述光伏电池板的导热绝缘塑料与所述PCM相变蓄热板的导热绝缘塑料之间采用导热胶粘黏在一起。5.根据权利要求4所述的光伏电池中置式新型特隆布墙，其特征在于：所述相变蓄热材料主要由纳米二维材料2～5％wt、纳米银0.5～1.5％wt、纳米羟基铁氧体0.1～1％wt、表面活性剂0～1％wt、硅烷偶联剂0～1％wt、无机盐1～4％wt、瓜尔胶2～3.5％wt、聚乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：季杰，孙炜，马杨，
申请(专利权)人：广东五星太阳能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44