[发明专利]一种太阳能光热与辐射制冷一体化装置

说明书

一种太阳能光热与辐射制冷一体化装置，主要包括一体化天窗、冷水控制箱、热水控制箱、叶片翻转机构、储热水器、调温床垫，其中的一体化天窗铺设在屋顶向阳面，一体化天窗的上端和热水控制箱相连，下端和冷水控制箱相连，储热水器分别与热水控制箱和调温床垫相连接，调温床垫与冷水控制箱相连接，叶片翻转机构连接并控制一体化天窗，本发明的有益效果在于一体化天窗结合太阳能光热与天空辐射制冷，有效缓解建筑空间紧张的形势，高效回收和利用可再生能源。通过冷水控制箱、储热水器和汇流器的协同作用，有效匹配可再生能源的间歇性与智能家居的动态需求。

技术领域

本发明涉及建筑节能技术领域，尤其涉及一种太阳能光热与辐射制冷一体化装置。

背景技术

随着社会文明的日益进步和科学技术的快速发展，人们对日常生活的舒适性要求显著提高，特别是建筑领域。同时，也伴随着大量的能量消耗。据报道，建筑领域占据全球能耗约40％，贡献33％的温室气体总排放量。建筑能耗的持续上升与能源储量的加速下降产生激烈矛盾，给工程师带来前所未有的挑战。

与传统建筑能源相比，可再生能源诸如太阳能、风能和地热能等，具有来源广泛和低碳环保的优点，吸引着广大学者的关注。当前，前景广阔的纯绿色被动式能源利用方式，列如太阳能光热技术和天空辐射制冷技术，已经在建筑领域应用和推广。然而，可再生能源利用设备通常安置于建筑的屋顶或四周，规模庞大，能量损失高，易受能源或空间限制。此外，可再生能源的数量、品质和间歇性导致回收的能量难以匹配建筑动态变化的日常需求。甚至，传统控制装置生命周期低，结构复杂和成本昂贵的缺点，让可再生能源技术与智能家居一体化面临困难。

为此，绿色、高效和可持续的可再生能源利用技术的开发以及建筑一体化设计和应用的研究势在必行。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种太阳能光热与天空辐射制冷一体化温控系统，在建筑天窗实现同时太阳能集热和天空辐射制冷，回收能量，存储并用于调温床垫。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种太阳能光热与辐射制冷一体化装置，包括一体化天窗、热水控制箱、冷水控制箱、储热水器和调温床垫，其特征在于：所述一体化天窗设置在屋顶上，包括若干平行排布的天窗叶片，所述天窗叶片包括第一真空玻璃、第二真空玻璃和第一绝热层，所述第一真空玻璃和第一绝热层之间形成第一空腔，所述第二真空玻璃和第一绝热层之间形成第二空腔，第二真空玻璃的外侧覆盖辐射制冷涂层，所述热水控制箱内被铜片分隔为集热区和热水区，所述第一空腔通过连接管与所述集热区相连通，所述第二空腔通过连接管与所述冷水控制箱相连通，第一空腔和集热区内填充有纳米流体，第二空腔、热水区和冷水控制箱内填充有水，第二空腔和冷水天窗叶片能够以所述连接管为轴旋转，所述储热水器分别与所述热水控制箱和调温床垫相连接，所述调温床垫还与冷水控制箱相连接。

进一步的，所述连接管包括轴承、轴和第二绝热层，所述轴穿设在所述轴承上，所述第二绝热层设置在轴的外表面上，所述第一空腔通过轴与所述集热区连通，所述第二空腔通过轴与所述冷水控制箱连通。

进一步的，所述热水控制箱的顶部呈凸字形，内部设置有机械温控装置，所述机械温控装置包括热水控制箱进水管、浮球阀、虹吸管、气囊和旁通管，所述热水控制箱进水管连接所述热水区，所述浮球阀设置在热水控制箱进水管上，所述虹吸管的一端、气囊和浮球阀上的浮球均设置在热水区内，虹吸管的另一端连接所述储热水器，所述旁通管分别与热水区的顶部和储热水器连通。

进一步的，所述气囊内填充有空气或乙醇溶液，所述铜片上连接有若干肋片。