提高光伏发电玻璃作为外窗使用时的热电性能的方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，特别涉及节能环保的施工，具体是一种提高光伏发电玻璃作为外窗使用时的热电性能的方法。

背景技术

光伏发电玻璃，亦称“光电玻璃”，是一种利用太阳辐射发电并具有相关电流引出装置以及电缆的特种玻璃。光伏发电玻璃一般由玻璃、太阳能电池片、胶片、背面玻璃、特殊金属导线等组成，应用十分广泛，如太阳能智能窗、太阳能凉亭、光伏玻璃建筑顶棚、光伏玻璃幕墙等等。

在光伏玻璃作为外窗进行使用时，其存在如下问题：

1）光伏发电玻璃作为外窗进行长期的运行后，会导致光伏玻璃表面温度高于正常运行时的温度，从而影响其光电转化效果。

2）光伏发电玻璃作为外窗在其运行过程中，产生的热量缺乏有效利用的手段，造成了能源资源的浪费。

3）光伏发电玻璃的连接线较多，现有窗框结构无法满足连接线的安装要求，影响其美观和采光。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种提高光伏发电玻璃作为外窗使用时的热电性能的方法。本发明方法在实现降低光伏发电玻璃表面温度以提高光电转化效率的同时，利用特殊的结构设计通过排风送风来减少室内空调的冷热负荷，达到提高室内人员舒适性及节能降耗的目的，同时将光伏玻璃连接线暗装连接，提高整体美观度，改善采光均匀性。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种提高光伏发电玻璃作为外窗使用时的热电性能的方法，包括如下步骤：

S1.制作内部为中空设计的一体化中空窗框，将光伏发电玻璃安装在一体化中空窗框上，光伏发电玻璃用于将吸收的太阳能转化为电能和热能；将光伏发电玻璃上的电池连接线布置在一体化中空窗框的内部中空部分，避免连接线裸露安装，影响窗户的美观和采光；在一体化中空窗框上朝向光伏发电玻璃的侧框壁上均布开设若干风口，一体化中空窗框及其上的风口用于完成空气的输送过程，发挥气流流动风管作用；

S2.制作风机安装架，在风机安装架上安装双向贯流风机，双向贯流风机用于完成空气的流向控制过程；

S3. 将一体化中空窗框与双向贯流风机的进出风口连接，使得一体化中空窗框的内部中空部分与双向贯流风机的进出风口连通；通过双向贯流风机的功率和风向流动方向的变换，将空气经过一体化中空窗框及其上的风口输送到室内或室外；

S4. 当室内温度高于室外温度时，启动双向贯流风机，室内空气在双向贯流风机抽吸的作用下经一体化中空窗框及其上的风口连续排至室外；在此过程中，室内空气在光伏发电玻璃表面流动，吸收热量，减少光伏发电玻璃表面向室内传热，提高了光伏发电效率；

S5.当室内温度低于室外温度时，启动双向贯流风机，室外空气在双向贯流风机抽吸的作用下经一体化中空窗框及其上的风口连续送入室内；在此过程中，室外空气在光伏发电玻璃表面流动，将光伏发电玻璃表面热量带入到室内，减少了新风预热负荷，提高了光伏发电效率。

作为优选的技术方案，风机安装架和一体化中空窗框均为等大的田字格型框架，风机安装架的四角处与一体化中空窗框的四角处之间连接固定。

作为优选的技术方案，双向贯流风机安装在风机安装架的中心位置处且位于风机安装架和一体化中空窗框之间。

作为优选的技术方案，一体化中空窗框的每个空格处均安装有一块光伏发电玻璃。

作为优选的技术方案，一体化中空窗框上的不同光伏发电玻璃的电池连接线在一体化中空窗框内部通过接头并联或串联连接。

与现有技术相比，本发明方法的有益效果如下：

1）本发明方法实现了减少室内空调冷热负荷、提高室内人员舒适性和降低光伏发电玻璃表面温度等目的；其中双向贯流风机、一体化中空窗框等结构将室内的高温空气由风口经一体化中空窗框向外排出，在减少室内空调负荷、提高室内人员舒适性的同时降低了光伏发电玻璃的表面温度，提高了其光电转化效率；室内温度低时，双向贯流风机、一体化中空窗框等结构将室外空气由风口经一体化中空窗框向室内送入，送入室内的空气将光伏发电玻璃表面的热量带入到室内，降低了室内空调热负荷，提高了室内人员舒适性，具有良好的经济效益。

2）本发明方法具实现了太阳能利用、光伏发电玻璃运行余热利用等目的，双向贯流风机、一体化中空窗框等结构在实现降低光伏发电玻璃表面温度以提高光电转化效率的同时，利用排风和送风来减少室内空调的冷热负荷，降低空调能耗，不仅具有良好的经济效益，也具有可观的社会效益和环保效益。

3）本发明方法实现了暗装光伏发电玻璃的电池连接线的目的，提高了外窗整体美观程度，改善了外窗采光的均匀性。

附图说明

此处的附图用来提供对本发明的进一步说明，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用来解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明方法中使用到的相关装置结构的整体示意图。

图2为本发明方法中双向贯流风机、风机安装架的连接示意图。

图3为本发明方法中光伏发电玻璃、一体化中空窗框、风口的连接示意图。

图中：1-风口；2-风机安装架；3-电池连接线；4-一体化中空窗框；5-双向贯流风机；6-光伏发电玻璃。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明，以下结合参考附图并结合实施例对本发明作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一种提高光伏发电玻璃作为外窗使用时的热电性能的方法，包括如下步骤：

S1.制作内部为中空设计的一体化中空窗框4，一体化中空窗框4采用田字格型框架，将四块光伏发电玻璃6分别安装在一体化中空窗框4上的四个空格处，光伏发电玻璃6用于将吸收的太阳能转化为电能和热能；将每块光伏发电玻璃6上的电池连接线3均布置在一体化中空窗框4的内部中空部分并通过接头并联或串联连接，避免连接线裸露安装，影响窗户的美观和采光；在一体化中空窗框4上朝向光伏发电玻璃6的每个侧框壁上均布开设若干风口1，一体化中空窗框4及其上的风口1用于完成空气的输送过程，发挥气流流动风管作用。该步骤中，光伏发电玻璃6、一体化中空窗框4、风口1的连接结构如图3所示。

S2.制作风机安装架2，风机安装架2也为与一体化中空窗框4等大的田字格型框架，在风机安装架2的中心位置处安装双向贯流风机5，双向贯流风机5用于完成空气的流向控制过程；该步骤中，风机安装架2与双向贯流风机5的连接结构如图2所示。

S3. 将风机安装架2的四角处与一体化中空窗框4的四角处之间连接固定，使双向贯流风机5位于风机安装架2和一体化中空窗框4之间；将一体化中空窗框4与双向贯流风机5的进出风口连接，使得一体化中空窗框4的内部中空部分与双向贯流风机5的进出风口连通；通过双向贯流风机5的功率和风向流动方向的变换，将空气经过一体化中空窗框4及其上的风口1输送到室内或室外。该步骤中，光伏发电玻璃6、一体化中空窗框4、风机安装架2、双向贯流风机5的连接结构如图1所示。

S4. 在夏季，当室内温度较高时，启动双向贯流风机5，室内空气在双向贯流风机5抽吸的作用下经一体化中空窗框4及其上的风口1连续排至室外；在此过程中，室内空气在光伏发电玻璃6表面流动，吸收热量，减少光伏发电玻璃6表面向室内传热，提高了光伏发电效率。

S5.在冬季，当室内温度较低时，启动双向贯流风机5，室外空气在双向贯流风机5抽吸的作用下经一体化中空窗框4及其上的风口1连续送入室内；在此过程中，室外空气在光伏发电玻璃6表面流动，将光伏发电玻璃6表面热量带入到室内，减少了新风预热负荷，提高了光伏发电效率。

S6. 在过渡季，根据室内外温度的变化调节双向贯流风机5的气流方向，当室内温度低于室外温度时，则采用步骤S5的冬季运行模式；当室内温度高于室外温度时，则采用步骤S4的夏季运行模式。

上述提高光伏发电玻璃作为外窗使用时的热电性能的方法中，光伏发电玻璃6作为透光光伏玻璃单元将吸收的太阳能转化为电能和热能；一体化中空窗框4及其上的风口1作为空气输送单元完成空气的流动输配过程；双向贯流风机5及风机安装架2作为空气流向控制单元完成空气流向的调整，室内温度高时将室内空气排出至室外，室内温度低时将室外空气送入至室内；双向贯流风机5的进出风口与一体化中空窗框4的内部中空部分及风口1连通，通过双向贯流风机5内部空气流向的变换，来控制光伏发电玻璃6表面与室内空间之间的空气流向，即：双向贯流风机5以一定的功率通过进出气流方向的变化改变一体化中空窗框4内的气压，通过一体化中空窗框4内部气压的变换，从而改变风口1处空气的流动方向；光伏发电玻璃6上的电池连接线3暗装至一体化中空窗框4的内部中空部分，使得外窗更加美观，也提高了采光的均匀性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。