專利名稱：太陽能光伏屋頂系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及建筑領域，尤其是一種具有太陽能光伏功能和集雨功能的屋頂系統。
背景技術：
隨著科學技術的不斷進步和人們對建立資源節約型社會重要認識的不斷深入，實施“節能優先、結構優化、環境友好”可持續能源發展戰略，節約資源已經提升到了基本國策的高度，能源為改善人類生活和經濟發展所必須，與此同時，能源也可能造成空氣污染、 全球變暖等健康問題和環境問題。光電建筑節能推動太陽能光伏事業及建筑節能事業的飛速發展，而綠色環保能源與節能兩大重點更加突出。科學合理的整合設計，使建筑中的環保、隔熱、節能、節水、綠色有機結合于一體，打造光電建筑行業綜合智能標準建筑也成為當前的主要目標。房屋頂層有相當廣闊的利用空間，利用屋頂安裝光伏組件，將太陽光能直接轉化為電能，為用電設備供或向電網輸送電能，適宜當前節能降耗的社會發展需要，是一件利國利民的事情。現有技術中已經提出了屋頂安裝光伏組件的技術，例如專利申請號為 200710052996. 0的中國專利文獻中公開了一種太陽能光伏屋頂系統，該屋頂系統將光伏組件直接鋪設在屋頂表面，實現光伏發電的效果，雖然有效利用了太陽能，但是由于光伏組件與屋頂表面平行鋪設，光伏組件反射的太陽光將對周圍居住人群造成極大的光污染，同時屋頂的隔熱效果也不夠好。因此，如何有效利用太陽能的同時減少光污染，改進光伏屋頂的結構并降低電池板組件溫度，使其具有光伏、低光污染、隔熱、集雨等多功能的用途，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
實用新型內容針對現有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、功能齊全的太陽能光伏屋頂系統。為實現上述目的，本實用新型太陽能光伏屋頂系統，包括發電裝置，該發電裝置包括支架、若干個電池板組件和反光鏡組件，各個電池板組件和反光鏡組件依次交替排列安裝在支架上，相鄰的電池板組件和反光鏡組件之間設置有夾角，各個電池板組件和反光鏡組件安裝組合后整體形成為波浪結構。進一步，相鄰的相對設置的一對所述電池板組件和反光鏡組件組成一個工作單元，其電池板的工作面和反光鏡的反光面相互對應設置。進一步，所述屋頂系統還包括雨水收集裝置，該雨水收集裝置包括設置在建筑物頂部的匯流箱、設置在地面處的集雨尊、及連接匯流箱和集雨尊的雨水管。進一步，所述支架設置在所述匯流箱上方，所述工作單元中的一對所述電池板組件和反光鏡組件的接合處設置有允許雨水流入匯流箱的縫隙。[0010]進一步，所述電池板組件和反光鏡組件之間的夾角為15-180度，反光鏡組件將太陽光反射到電池板組件，以增加電池板組件的接受功率。進一步，從所述反射鏡組件和電池板組件上反射出的太陽光，限定在一個確定的平面附近，該平面由一點和一條直線確定一點為太陽，一條直線為反射鏡組件和電池板交界線。進一步，所述波浪結構形成兩個波紋側面，其上側面對著天空構成反射結構，下側面對著所述匯流箱構成三角棱柱形的隔熱通風道結構。進一步，所述隔熱通風道結構為所述波浪結構與所述匯流箱之間圍成的若干條南北走向的空氣通道。進一步，在所述電池板組件和反光鏡組件接合處的縫隙下方設置有沉積槽，該沉積槽的橫截面為凸字形，凸字形水平臺階上開設若干通孔形成側開口，雨水通過所述縫隙首先流入沉積槽內、再經由側開口排入所述匯流箱，在收集雨水的同時阻隔雜物并使得灰塵沉淀于沉積槽底部。進一步，所述屋頂系統可以設置在任何建筑物頂部或加設在已建成的屋頂上。本實用新型將光伏與光熱技術結合起來，具有太陽能綠色高效發電、節水環保、光污染低、隔熱節電性能好、電池板溫度低等優點。
圖1分本實用新型光伏集雨屋頂系統的正面結構示意圖；圖2分本實用新型光伏集雨屋頂系統的側面結構示意圖；圖3為本實用新型的屋頂結構細節示意圖；圖4為本實用新型的凸形沉積槽的截面示意圖。
具體實施方式
下面，參考附圖，對本實用新型進行更全面的說明，附圖中示出了本實用新型的示例性實施例。然而，本實用新型可以體現為多種不同形式，并不應理解為局限于這里敘述的示例性實施例。而是，提供這些實施例，從而使本實用新型全面和完整，并將本實用新型的范圍完全地傳達給本領域的普通技術人員。為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下” “左” “右”等空間相對術語，用于說明圖中示出的一個元件或特征相對于另一個元件或特征的關系。應該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。 因此，示例性術語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對說明可相應地解釋。圖1、圖2、圖3示出了本實用新型的光伏集雨屋頂系統的正面、側面的結構示意圖。建筑物的屋頂5上設有發電裝置和雨水收集裝置，發電裝置包括支架4、若干個接受太陽能的電池板組件2和反光鏡組件3，在支架4上依次交替排列電池板組件2和反光鏡組件 3，使得電池板組件2和反光鏡組件3之間具有夾角，若干兩種組件在整體上形成類似石棉瓦外形的波浪結構。相鄰的相對設置的一對電池板組件和反光鏡組件組成一個工作單元，
4其電池板的工作面和反光鏡的反光面相互對應設置。如圖1的太陽光軌跡1所示，當晴天太陽光由天空射來時，經電池板組件2與反射鏡組件3的多次吸收反射沿箭頭方向射回空間，反射光線被限制在太陽與反射鏡組件和電池板交界線所形成的平面附近，該平面由一點和一條直線確定一點為太陽，一條直線即為反射鏡組件和電池板交界線。同時電池板組件2從直射光和反射鏡組件3的反射光中吸收能量發電。反光鏡組件3將太陽光反射到電池板組件2，一方面增加電池板組件2的接受功率，另一方面由電池板組件2、反光鏡組件3相互垂直、邊邊相靠組成的反射結構中，兩者受光面朝向天空，當入射光照到一種組件受光面后反射到另一種組件的受光面，再反射到天空時，光線被限定在一點與一條直線所構成的平面內，一點為太陽，一條直線指組件排列線。利用平面直角反射鏡的性質，將從反射鏡組件3上、太陽能電池板組件2上反射出的太陽光，限定在太陽與電池板組件排列軌跡線所確定的平面內，對除此以外的空間沒有光污
^fe ο如圖3所示的電池板組件和反射鏡組件的細節布置，電池板組件2和反光鏡組件 3之間的夾角設置為15-180度之間，最佳角度為90度，該角度設置使得電池板組件2能夠接受最多的太陽光照和反射鏡組件3反射的光。圖1和2還示出了雨水收集裝置，其包括設置在建筑物頂部的匯流箱7、設置在地面處的集雨尊9以及連接匯流箱7和集雨尊9的雨水管8。在圖3和4中示出了匯流箱內雨漏結構16的示意圖，雨水6可順延傾斜設置的一對電池板組件和反光鏡組件表面流下， 并匯集在其底部。支架4設置在匯流箱7的上方，電池板組件2和反光鏡組件3的接合處具有允許雨水流入匯流箱的縫隙10。在電池板組件2和反光鏡組件3的接合處的縫隙下方設置有沉積槽14，沉積槽14位于匯流箱7的上部，并對應于波浪結構19波谷的位置，沉積槽14的橫截面為凸字形，凸字形水平臺階上開設若干通孔形成側開口 15，雨水通過縫隙首先流入凸形沉積槽14內再經由側開口 15排入匯流箱7。在收集雨水的同時阻隔雜物并使得灰塵沉淀于凸形沉積槽14底部。本實用新型屋頂系統可以設置在任何建筑物頂部或加設在已建成的屋頂上。波浪結構形成兩個波紋側面，其上側面對著天空構成反射結構，下側面對著匯流箱7構成三角棱柱形的隔熱通風道結構18。由所述波浪結構與所述匯流箱之間圍成的若干條南北走向的隔熱通風道結構18，由于建筑物南北光照的差別產生南北溫差、氣壓差，南北兩邊又正好存在隔熱通風道結構18，因此，空氣將沿氣流方向11流動帶走屋頂5附近的熱量，起到隔熱作用，有助于空氣流通調節溫度給屋頂降溫。在建筑物頂部首先固定安置匯流箱7，匯流箱7上部固定設置支架4，支架4上部依照排列的不同朝向分別固定安裝電池板組件2、反光鏡組件3 ；若干雨水管8的上端連接安置于匯流箱7的底部和側部，雨水管8沿建筑物頂部及側面固定，其下端固定連接地面上的集雨尊9。工作過程一、光照發電及通風隔熱過程當晴天太陽光由天空射來時，經電池板組件2與反射鏡組件3的多次吸收反射沿箭頭1方向射回空間，反射光線被限制在太陽與反射鏡組件和電池板交界線所形成的平面附近，同時電池板組件2從直射光和反射鏡組件3的反射光中吸收能量發電。與此同時由于建筑物南北光照的差別產生南北溫差、氣壓差，南北向又正好設置有隔熱通風道結構18，因此，空氣將沿氣流方向11流動帶走屋頂5附近的熱量起到隔熱作用。二、集水過程當下雨時，雨水順電池板組件2與反射鏡組件3的斜坡匯集到波浪結構19的波谷，并通過縫隙10流入雨漏結構16，再經側開口結構15流入匯流箱7。圖 4中箭頭曲線20為雨水從組件斜面到匯流箱7的流經路線。本實用新型具有如下優勢其一，反射結構利用平面直角反射鏡的性質，將從反射鏡上、太陽能電池板上反射出的太陽光，反射光線被限制在太陽與反射鏡組件和電池板交界線所形成的平面附近， 對以外的空間沒有光污染。其它功能還有太陽能電池板除直接接收太陽光外，還接收反射鏡的反射光，接受功率加大。其二，隔熱通風道結構波浪結構下側面對著匯流箱，圍成的若干三角棱柱形空間即為隔熱通風道結構。南北走向兩端均有開口，可通過氣流流通調節屋頂上氣溫，使屋頂盡量避免高熱。其三，雨漏結構利用凸形沉積槽凹陷空間匯集雨水；側開口結構將匯集的雨水排入匯流箱。兩個結構一起組成雨漏結構，收集雨水的同時使灰塵等雜物被阻或沉淀于凹槽底部。本實用新型既采用光伏發電組件又采用光熱反射鏡，將二者相結合發揮各自長處達到相比較的最高效率。實現發電的同時具有低光污染、降低電池板組件溫度、通風隔熱、 集水節水等有益效果，發展空間十分廣闊。
權利要求1.太陽能光伏屋頂系統，其特征在于，該屋頂系統包括發電裝置，該發電裝置包括支架、若干個電池板組件和反光鏡組件，各個電池板組件和反光鏡組件依次交替排列安裝在支架上，相鄰的電池板組件和反光鏡組件之間設置有夾角，各個電池板組件和反光鏡組件安裝組合后整體形成為波浪結構。
2.如權利要求1所述的太陽能光伏屋頂系統，其特征在于，相鄰的相對設置的一對所述電池板組件和反光鏡組件組成一個工作單元，其電池板的工作面和反光鏡的反光面相互對應設置。
3.如權利要求1所述的太陽能光伏屋頂系統，其特征在于，所述屋頂系統還包括雨水收集裝置，該雨水收集裝置包括設置在建筑物頂部的匯流箱、設置在地面處的集雨尊、及連接匯流箱和集雨尊的雨水管。
4.如權利要求3所述的太陽能光伏屋頂系統，其特征在于，所述支架設置在所述匯流箱上方，所述工作單元中的一對所述電池板組件和反光鏡組件的接合處設置有允許雨水流入匯流箱的縫隙。
5.如權利要求4所述的太陽能光伏屋頂系統，其特征在于，所述電池板組件和反光鏡組件之間的夾角為15-180度，反光鏡組件將太陽光反射到電池板組件，以增加電池板組件的接受功率。
6.如權利要求5所述的太陽能光伏屋頂系統，其特征在于，從所述反射鏡組件和電池板組件上反射出的太陽光，限定在一個確定的平面附近，該平面由一點和一條直線確定一點為太陽，一條直線為反射鏡組件和電池板交界線。
7.如權利要求1所述的太陽能光伏屋頂系統，其特征在于，所述波浪結構形成兩個波紋側面，其上側面對著天空構成反射結構，下側面對著所述匯流箱構成三角棱柱形的隔熱通風道結構。
8.如權利要求7所述的太陽能光伏屋頂系統，其特征在于，所述隔熱通風道結構為所述波浪結構與所述匯流箱之間圍成的若干條南北走向的空氣通道。
9.如權利要求4所述的太陽能光伏屋頂系統，其特征在于，在所述電池板組件和反光鏡組件接合處的縫隙下方設置有沉積槽，該沉積槽的橫截面為凸字形，凸字形水平臺階上開設若干通孔形成側開口，雨水通過所述縫隙首先流入沉積槽內、再經由側開口排入所述匯流箱，在收集雨水的同時阻隔雜物并使得灰塵沉淀于沉積槽底部。
10.如權利要求1所述的太陽能光伏屋頂系統，其特征在于，所述屋頂系統可以設置在任何建筑物頂部或加設在已建成的屋頂上。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能光伏屋頂系統，包括發電裝置，該發電裝置包括支架、若干個電池板組件和反光鏡組件，各個電池板組件和反光鏡組件依次交替排列安裝在支架上，相鄰的電池板組件和反光鏡組件之間設置有夾角，各個電池板組件和反光鏡組件安裝組合后整體形成為波浪結構。本實用新型將光伏與光熱技術結合起來，具有太陽能綠色高效發電、降低電池板組件溫度、節水環保、光污染低、隔熱節電性能好等優點。
文檔編號E04D13/18GK202299182SQ20112040082
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月20日 優先權日2011年10月20日
發明者劉伯昂, 薛黎明 申請人:中海陽新能源電力股份有限公司