產品描述
簡要概念說明
太陽能百葉簾（STVB）代表了一種新穎的立面技術，該技術結合了太陽能集熱，太陽能收益管理以及日光和眩光的控制。由于該解決方案以百葉窗的形式集成在一起，因此可以通過簡單地更改窗簾的位置和板條的傾斜角度來滿足不同天氣條件下的不同需求，從而防止眩光或控制太陽熱能的產生。維護太陽能集熱器的功能（百葉窗完全縮回的情況除外）。
STVB系統的基本原理依賴于將熱管集成到百葉簾的每個板條中，如圖79所示。板條的頂面充當吸收器并將入射的太陽輻射轉換成熱量，然后將其傳遞通過熱管到達集管的方式與在真空管收集器中的方式類似。使用可切換的熱耦合器，以允許熱量從熱管冷凝器傳遞到垂直對齊的集管，同時像傳統的百葉窗一樣使板條得以提升和傾斜。
在熱管冷凝器周圍放置一個適配器，以增加向集管的熱傳遞。這些適配器通過一個框架壓在總管上，該框架由諸如彈簧和螺線管或凸輪軸的致動器移動。如果可切換的熱耦合器關閉，即將轉接器壓在總管上，則從板條到總管的熱傳遞以及其中的流體都是有效的。相反，可打開的熱耦合器可以打開以允許板條移動。每個STVB具有兩個液壓連接，分別是用于與建筑物液壓回路連接的總管的入口和出口管。
圖79.帶有可切換熱耦合的太陽熱能百葉窗的基本工作原理，包括壓緊框架和適配器。©Fraunhofer ISE。
STVB創新解決方案是Priedemann Facade-Lab GmbH與Fraunhofer ISE，IBK2和德國斯圖加特大學合作進行的一項研發項目的結果。
建筑和技術融入信封
可以將STVB放置在外部單層玻璃和雙層或三層玻璃之間的雙層外墻（雙層外墻，封閉型腔外墻或箱形窗戶）的空腔內（請參見圖80）。通過這種構造，由于板條（即，太陽能收集器的吸收器）通過外部單層玻璃窗與室外溫度隔離，因此可以實現良好的太陽能熱性能。此外，由于在兩個玻璃層之間的空腔內可達到的高溫，從立面的散熱具有很高的潛力，并在需要時有助于降低太陽能的傳輸。
最適合STVB集成的外立面系統是預制的組合式外立面。可以調整STVB的大小和布局，以適應立面的設計，然后將其作為即插即用組件交付給立面承包商，以集成到立面元素中。
圖80.帶有集成STVB的DSF的視覺印象（左）©IBK2。單元立面系統中功能齊全的STVB（用于測試）（右）©Fraunhofer ISE。
融入建筑物：系統與舒適度
通過在板條上使用選擇性涂層并在內部使用高度絕緣的玻璃，可以實現該系統的高太陽能熱性能（即最大的熱輸出），如圖81所示。另外，STVB可以更好地控制玻璃當使用鋁制板條并安裝較少隔熱的玻璃（雙層玻璃）作為空腔的內層時，該值降低了建筑物的熱量收入。
可以采用各種控制策略來控制百葉窗。理想情況下，使用一種算法來優化熱和視覺舒適度以及能源需求，包括太陽能熱能獲取，建筑物的供暖和制冷負荷以及人工照明需求。
圖81.將STVB用于高太陽能熱性能（左）或低g值（右）。©Priedemann Facade-Lab。
SWOT分析
長處
弱點
- （目前）熱效率較低，但仍在進一步開發中
- 熱管效率取決于其角度，該角度通過轉動板條而改變
- 這是一個復雜的機械系統，其中許多組件可能會增加維護需求
- 該系統是成本和計劃密集的
機會
- 對雙層外墻的大量需求，尤其是由于高層建筑的增加，可能會有利于STVB的采用
- 法規要求在現場產生可再生能源的節能建筑（NZB）
- 室內舒適性變得越來越重要（因此，較低的表面溫度和較高的g值非常重要）
- 建筑物中使用熱能的可能性會隨著建筑物服務/ HVAC組件在低溫下以熱能運行的未來發展而受到關注。
威脅
- 承包商和立面制造商對立面元素中的流體整合（對滲漏的恐懼）表示懷疑
- 在建筑行業中，新開發產品的市場接受度很低
- 雙層外墻主要用于對熱能需求較低的辦公大樓
- 監管框架將來可能會改變
- 該產品具有非常特定的應用，因此標記是有限的
- 幕墻系統的進一步發展可能會使雙層皮膚幕墻過時
- 其他建筑集成式能量收集系統可能針對相同的立面利基市場
得到教訓
- 通過熱管系統從雙層外墻的腔體中抽出熱量是可行的，并且可以同時降低g值（甚至在收集器停滯期間）產生熱能。
- 組件（熱管，適配器，總管）之間的高熱量傳遞對于實現高效率至關重要，但是由于移動系統所需的最小結構和操作公差，很難實現這一點。
- 要說服客戶和外墻承包商/制造商，必須有詳細的使用壽命和系統保修證明。
- 盡管當前存在弱點（正在進一步開發中）并且總體而言建筑結構較為保守，但相關的利益相關者（如建筑師，開發商，最終用戶，制造商和立面承包商）對STVB表現出了具體的興趣。
進一步閱讀
研發項目網站：www.arkol.de
合作伙伴網站：www.priedemann.net / www.ise.fraunhofer.de / www.ibk.unistuttgart.de/ibk2
