建筑上生產清潔能源的制作方法
【專利說明】
一、技術領域
[0001]建筑保溫外墻飾面層換成光伏發電板:建筑外表面安裝光伏電板、加熱空芯瓷板生產清潔能源。
二、【背景技術】
[0002]節能減排是我國既定國策，建筑節能是節能重點。在節能減排的高潮中，市場出現了各種各樣的新材料和新技術，此間我們也發明了幾項專利技術，特別是“模鑄式”外墻外保溫技術，這此技術都以不同形式推動節能減排的進步和發展。隨著新技術不斷進步，清潔能源生產技術的成熟，我們把太陽發電技術，嫁接到建筑節能上來，進行新能源生產。
[0003]為了發展新能源，我國的光伏產業已走在世界前列，光伏產品生產總量占世界總量的30%，而我國利用光伏發電生產只占我國能源清費的0.5%，供大于求，造成光伏產業生存困難。
[0004]清潔能源生產有廣闊的發展前景，已引起我國人民的廣泛關注，很多企業、單位和個人以各種方式進行能源生產的嘗試，在日照發達地區他們建立各種規模太陽能發電廠，開發商萬科在自己辦公樓上安裝太陽能發電裝置發電自用:青島居民徐鵬飛把買來的發電光伏電板放置在自己的房頂上進行發電自用、已并入回家電網……。凡此種種反映了出人民對發展清潔能的強烈要求。群眾的創造精神值得贊揚和肯定，也鼓舞著我們。為了使群眾發明創造得到健康、穩定的發展，對他們的創造熱情應加引導和保護。從政策上，技術上給予更好的支持和幫助。由于國家的新能源政策強動有力，群眾積極性的高漲，群眾性新能源生產如雨后春筍。我們經常到處可以看到新建的房頂上放置各式各樣發電、加熱裝置很不規整，對建筑物的結構外觀都產生不同程度的影響，如果安裝不好還可以出現安全事故。
[0005]我國是幅員遼闊，能源供應不足，需要大規模發展新能源。而且我國是世界上太陽能最豐富的國家之一，特別是我國中、小城鎮，廣大農村和邊遠山區都是發展清潔能源最好地方，他們擁有絕對多的中、低層建筑，具有無限的發展空間，可以為發展清潔能源提供廣闊天地。能源發展了、更好的為工、農業生產服務。推動經濟發展、提高人民生活水平。
三、
【發明內容】
[0006]在建筑上生產清潔能源，分三個層次進行也可選擇性實施:
[0007]1、將“模鑄式”外墻外保溫飾板，換成可以發電的光伏電板(圖1)(本專利發明時就具備使用各種類型的面板功能)，潛代外飾面板功能和用房屋的斜屋面安裝光伏電板(圖2)和空芯瓷板進行發電和熱水生產，改換發電光伏板后建筑外表面沒改變，只增加發電和生產熱水功能。
[0008]2、調整光伏電池板的角度，提高發電效率
[0009]建筑物的墻面，屋面都是根據自身功能需要設計的，在建筑外表面安裝的發電光伏板角度不一定是最佳將光角度，為了提高發電、加熱效率，必須對光伏電板的角度加以調整，使其盡可以與太陽照射的角度保持相對垂直，最大限度接受太陽光照。我國地域遼闊，各地太陽照射角度不相同。各地應根據自己的實際情況進行合理的調整，現將豎直墻面(圖3)，斜屋面(圖4)附后
[0010]3、發電、發熱最大化:
[0011]發電、發熱最大化，要保證光伏電板，加熱瓷板接受光照最大化。地球與太陽始終保持相對運動，我們要使光伏電板，加熱瓷板與太陽運動(除夜間外)同步，保持將光伏電板與太陽照射垂直，才能做到發電、發熱最大化。
[0012]4、增大采光屋面和擴大發動能力
[0013]增加發電量除了保持光照最大化，還要最大可能增大采光面積，一般情況層面面積是有限的，不可增加，在城市總體規劃許可的條件下，應考慮多做南向單坡屋面增加屋面采光面積，增大發電量，單坡屋面可增加頂層居民的室內空間，提高居住舒適度。
[0014]5、平屋面改坡屋面增加采光面積
[0015]為了屋面隔熱和美觀，將過去的平屋面改成坡屋面，即社會上通稱為“平改坡”，我們說的改坡不是過去意義上“平改坡”，而是利用改造時的桁架安裝光伏電板、空芯瓷板、框架與斜屋面上的輕型框基本相同，本桁架只是安裝在桁架梁上，然后再在輕型框安裝發電光伏板和加熱瓷板進行發電和加熱熱水，框架的坡度應要滿足采光角度要求，或一般的桁架將光伏電板、加熱瓷板進行有效轉角。
[0016]四、各圖的簡要說明和實施要領
[0017]圖1:光伏電板置換外墻飾板示意圖
[0018]a——保溫外墻外飾板、
[0019]b——光伏電板
[0020]外墻外保溫成型時將原來飾面硅鈣板改換成發電的光伏電板成型工藝用“模鑄式”外墻外保溫技術。
[0021]圖2:光伏電板安裝于斜屋面鋪設斜梁架上
[0022]b——光伏電板
[0023]c——輕型框架
[0024]d—光伏板與框架連接螺栓
[0025]結合建筑設計圖，根據光伏板、加熱瓷板的規格，設計出承載電、瓷板的輕型框架C，框架應平穩放在做好的斜屋面上，然后將發電的光伏板瓷板安裝在安裝好的框架上，框架安裝時要受力均勻。所有的荷載都必須充分考慮，保證建筑物安全使用。光伏板的要排到整齊有序、美觀大方。但不得在屋面上打洞、造成屋面漏水。
[0026]圖3:光伏板安裝于外墻加設三角架最佳采光角度
[0027]η—太陽光照
[0028]d——三角架
[0029]e——保溫飾板
[0030]g-外墻
[0031]h—原因定模板螺栓來拆除安裝三角架，然后在三角上安裝光伏板加熱空芯瓷板進行發電或加工熱水。
[0032]圖4:光伏電板安裝于平屋面加設輕質鋼架上
[0033]b——光伏電板、瓷板
[0034]c——輕質框架
[0035]i——三角型房架梁
[0036]光電跟蹤器與光伏發電板
[0037]為了使光伏電板最大限度接收陽光的照射，我們將發電的光伏板分成縱、橫若干組，在橫向或縱向中間或者一端安裝一個陽光跟蹤器，當陽光跟蹤器隨太陽同步轉動時帶動橫、縱光伏板作同步轉動，即早上太陽日出到日落為一個循環(黑夜返回原位)第二天進行第二個循環……。光伏板的縱向跟蹤是根據季節變化而變動，即春、夏、秋、冬與陽光保持垂直。實際上季節跟蹤，意義不是很大，效率不是特別明顯，加上季節跟蹤機構變為更加復雜，也可以考慮手動操作，手動操作每年可作若干次整正，同樣可以取得相同的效果，由于專業關系，跟蹤器的設想并沒有設計出來，從理論上講自動化技術水平發展的今天，設計制造出有效的光電跟蹤器是沒有問題的。
[0038]光伏發電，必須與建筑完全融合。
[0039]發電、發熱已成為建筑物的重要組成部分。所有的發電、發熱裝置都要安裝在建筑物的表面上，附于建筑物新功能組成部分。這就要求發電裝置，加熱瓷板的材質，規格尺寸等，所有的技術數據、在建筑設計時提供給設計師，讓設計人員提供安裝位置，運行空間及導線、導管走向進行周密考慮，統一安排保證發電裝置與建筑功能融為一體，協調發揮各自功能。建筑設計完成同時具備發電裝置安裝施工圖，保證清潔能源安全、穩定、健康發展。
五、【附圖說明】
[0040]圖1是:光伏電板置換外墻飾板示意圖
[0041]圖2是:光伏電板安裝于斜屋面鋪設斜梁架上示意圖
[0042]圖3是:光伏板安裝于外墻加設三角架最佳采光角度示意圖
[0043]圖4是:光伏電板安裝于平屋面加設輕質鋼架上示意圖。
【主權項】
1.“用模鑄式”外墻外保溫技術將保溫墻上的飾面板換成可以發電的光伏電板進行發電，在建筑外墻保溫功能不變的情況下，增加外墻面發電功能。
2.利用屋面自然坡度，安裝光伏電板，加熱空芯瓷板進行發電和生產熱水。
3.利用各種方式把貼附在屋面，墻面上的光伏電板，加熱空芯瓷板的採光角度做有效的轉動，使光伏板和加熱瓷板達到最佳采光角度，提高陽光接收率，從而提高能源生產效率。
4.用光電跟蹤技術，把固定的短暫采光時間轉化為全天候、全季節完全采光時間、最大限度將可能將采集太陽能全部采集轉化，把有限的資源利用到極至。
5.新能源生產應與建筑物完全融合，新能源生產設備全部安裝在建筑物上，安裝位置運行方式都必須與建筑協調一致，建筑設計同時進行新能源施工設計，確保新能源建設安全、穩定、健康發展。
【專利摘要】本發明是在建筑節能的基礎，進而發展新能源生產。為了獲得更佳的效果生產新能源分三個層次進行，對已有住房和新建住房，由易到難，分步實施進行節能、生產新能源。盡可能使更多的建筑投入節能，生產新能源的改造。充分利用建筑物的外表面外空間，首先進外墻外立面，可以將外墻外保溫的裝飾面層，用可以發電的光伏板替換作為飾面層硅鈣板，進行發電。利用多種方法把接受陽光不足的外表面，轉化成最佳采用角度，提高發電光伏板對陽光的有效接收。從而提高發電效率。擴大采光面積，增加陽光接受量。用光電跟蹤技術把短暫的采光時間轉化為全天候、全季節的完全采光時間、最大限度將可能采光時間、采光面積全部采集并轉化。使發電發熱在可能條件下達到最大化。
【IPC分類】H02S20-30, H02S20-23, H02S20-26, E04D13-18
【公開號】CN104831876
【申請號】CN201410045913
【發明人】周珊
【申請人】周珊, 周德禮
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2014年2月10日