光伏膜結構體的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及土木工程、能源工程、航空工程、交通運輸工程、氣象工程、通信工程、農林牧漁業工程、環境保護工程、生態工程等技術領域，尤其是涉及膜結構工程、光伏發電工程、風力發電工程、等技術領域。
【背景技術】
[0002]1、現有的光伏行業沒有充分利用膜結構體的巨大的占地表面積進行滿負荷光伏發電，以提供驅動電力或者提供膜結構體內部維持壓力、加熱空氣所需要的電力。2、現有的膜結構體的運營費用高。例如為了維持充氣式膜結構體內部氣壓，需要消耗大量電力來驅動氣栗補充氣體。3、現有的膜結構體只有建筑物功能，功能單一，沒有增加生產能源(包括光伏發電、光熱發電)的功能。4、現有的膜結構體一輕氣膜囊體(5.2)，如浮空器、浮升氣囊、浮升氣球等等，造價高又不安全，限制了它的大量普遍使用。其原因是沒有解決下述幾個問題:由于輕氣膜囊體(5.2)內的氫\氦等浮升氣體從蒙皮向外滲漏的浪費問題和氫氣爆炸問題；由于有機材料老化造成的蒙皮使用壽命年限短問題；由于蒙皮材料和氦氣價格高，造成現有的光伏膜結構體的造價和使用費很高問題。5、由于沒有采用高性價比的無機纖維材料、合理結構和固定拉索系統，現有的膜結構體(指重氣膜結構體)的超高、超長性能沒有充分發揮。6、沒有充分利用高空資源。高空平流層風力強度是地面的50-100倍，高空陽光強度和光照時間是地面的幾倍以上，高空氣溫比地面低60-70度。因此，沒有利用高空的這些風力、陽光和低溫資源，來發電、發熱、降溫、制冷、生產能源、淡化海水、驅動交通工具等。7、現有的光伏行業沒有充分利用高空無遮擋有利條件進行滿負荷光伏發電，以提供驅動電力或者提供熱氣球內部加熱空氣的電力。8、現有的主要能源生產方式造成大量環境污染和能源緊張。其原因是過分依賴如石油、天然氣、煤等原料，既造成能源短缺又造成環境污染。因此，急需找到一種廉價、清潔和豐富的能源方式。9、沒有利用大跨度的膜結構體作為農業大棚、溫室。10、沒有利用大跨度、超度的膜結構體作為城市大棚、城市溫室。11、現有的自然災害頻發，如干旱、洪澇、臺風、寒潮、沙塵暴等，造成損失巨大。因此，急需找到一種減少自然災害的廉價、清潔、通用和實用的人工影響控制氣候生態方法。
技術內容
[0003]本發明創造的目的就是為了克服上述現有缺點，提供一種光伏膜結構體。本發明的目的可以通過采取如下措施來達到。
[0004]內容I。
[0005]光伏膜結構體包括有膜結構體，其特征在于:光伏膜結構體還包括有光伏發電系統(65)ο
[0006]超大跨度、超高度的膜結構體最大優勢就是占地表面積巨大，而光伏發電最大的缺點就是需要巨大的占地表面積。由此，膜結構體與光伏發電系統(65)相結合之后，膜結構體巨大的占地表面積正好提供給光伏發電所利用，優勢、缺點互補。因此，當膜結構體與光伏發電系統(65)互補結合成為一個不可分割的整體的、多功能性結構體之后，便創造出一個太陽能建筑一體化的新興產業---光伏膜結構體。一個幾百米跨度、幾千米長度的光伏膜結構體，它的占地表面積超過100萬平方米。其裝機發電規模可以達到10萬KW，即一個100MW。所以，光伏膜結構體具有建筑遮蓋、光伏發電雙重功能，一舉兩得。
[0007]本發明創造的目的還可以通過采取如下措施來達到。
[0008]內容2。
[0009]根據內容I所述的光伏膜結構體，還包括有下述特征:
[0010]其光伏發電系統(65)包括有光伏電池(65.1)，其光伏電池(65.1)設置在膜結構體的下述其中至少之一種位置，膜結構體的外表面、膜結構體的上表面、膜結構體的下部、膜結構體的內部。當光伏電池(65.1)設置在膜結構體的下部、內部時，它可以通過膜結構體的采光系統(65.1)的太陽光來進行光伏發電的。
[0011]內容3。
[0012]根據內容I所述的光伏膜結構體，還包括有下述特征:
[0013]膜結構體包括有下述其中至少之一種，張拉支承式膜結構體、骨架支承式膜結構體、索系支承式膜結構、充氣式膜結構體；
[0014]其膜結構體包括有主膜體(I)或充氣膜囊體(5)，其膜結構體還包括有下述至少一種部件，連膜構件(9)、骨架系統(10)、張拉索系統(13)、連膜構件(9)、索間承桿(14)。
[0015]內容4。
[0016]根據內容I所述的光伏膜結構體，還包括有下述特征:
[0017]在光伏膜結構體中:光伏膜結構體還包括有下述其中至少之一種系統，采光系統
(4)、補漏系統(11)、動力系統(12)、調節氣壓系統(15)、防雷系統(16)、回收系統(17)、外載荷系統(18)、壓重系統(19)、加熱系統(20)、風力發電系統(21)、引流系統(23)、發電機(25)、冷水循環系統(26)、抽風筒系統(27)、筒頂導流出風口(43)。
[0018]內容5。
[0019]根據內容2所述的光伏膜結構體，還包括有下述特征:
[0020]其光伏發電系統(65)還包括有下述其中至少之一種部件，負荷控制器、蓄電池、
逆變器。
[0021]其中光伏電池(56.1)包括有下述其中至少之一種，晶體硅型電池、非晶硅型電池、薄膜型電池、柔性薄膜型電池、聚光型電池、多元化合物型電池、染料敏化型電池、CaAs (砷化鎵)型電池、CIGS (銅銦鎵砸)型電池、CdTe (銻化鎘)型電池、InGaP/A型電池。由于薄膜型電池是柔性的、可以變形，所以薄膜型電池特別容易與膜結構體結合，共同工作。因此，膜結構體與薄膜型電池相結合之后，膜結構體巨大的占地表面積正好提供給薄膜型電池所利用，優勢、缺點互補。
[0022]內容6。
[0023]根據內容3所述的光伏膜結構體，還包括有下述特征:
[0024]其張拉支承式膜結構體包括有下述至少幾種部件，主膜體(I)、連膜構件(9)、張拉索系統(13)；
[0025]其骨架支承式膜結構體包括有下述至少幾種部件，主膜體(I)、連膜構件(9)、骨架系統(10)；
[0026]其索系支承式膜結構包括有下述至少幾種部件，主膜體(I)、連膜構件(9)、張拉索系統(13)、索間承桿(14)；
[0027]其充氣式膜結構體包括有下述至少幾種部件，充氣膜囊體(5)、連膜構件(9)、骨架系統(10)或者張拉索系統(13);其中充氣膜囊體(5)包括有主膜體(I)和氣體(2);
[0028]其中充氣式膜結構體包括有下述至少幾種，地承式充氣膜結構體出)、浮吊式充氣膜結構體(7)、運動式充氣膜結構體(8);
[0029]充氣膜囊體(5)的種類包括有下述其中至少之一種，重氣膜囊體(5.1)、輕氣膜囊體(5.2)、輕重氣組合膜囊體(5.3);其輕氣膜囊體(5.2)內包括有浮升氣(2.2)，輕氣膜囊體(5.2)的種類包括有下述其中至少之一種，單殼輕氣膜囊體(5.2.1)、多殼輕氣膜囊體(5.2.2);其重氣膜囊體(5.1)(即不能浮升的光伏膜結構體)包括有重氣(2.1)，重氣膜囊體(5.1)的種類包括有下述下述其中至少之一種，單殼重氣膜囊體(5.1.1)、多殼重氣膜囊體(5.1.2);
[0030]其主膜體(I)包括有包括有下述其中至少之一種結構層，基膜(1.1)、基板(1.2)、防漏密封層(1.3);
[0031]其氣體(2)設置在主膜體(I)圍成的空間內；氣體(2)包括有下述其中至少之一種，重氣(2.1)、浮升氣(2.2);其浮升氣(2.2)的密度低于光伏膜結構體外空間的密度，其重氣(2.1)的密度等于或高于光伏膜結構體外空間的密度，重氣(2.1)的氣壓等于或高于光伏膜結構體外的空間的氣壓；
[0032]其氣膜囊體(5)還包括有隔離體(3);其隔離體(3)設置在下述其中之一位置，主膜體(I)內(即主膜體(I)圍成的空間里)、主膜體(I)外、主膜體(I)外和內、多個主膜體(I)之間、主膜體(I)的結構層之里(即主膜體(I)的結構層之間)、氣體(2)內、氣體(2)夕卜、氣體(2)外和內、氣體(2)之中；隔離體(3)連接有下述其中之一構件，主膜體(I)、連膜構件(9)、骨架系統(10)、張拉索系統(13)、索間承桿(14)。隔離體(3)能夠把多個主膜體(I)之間隔離分開，或者把主膜體(I)之里或之外的不同氣體隔離分開，或者把主膜體(I)之外的不同水體隔離分開；達到保氣、保水、保速、保質、保量、保體積空間、保溫隔熱等等功能；還能夠達到把許多個小型光伏膜結構體聯結組合成一個整體巨大型的光伏膜結構體的功能；這些功能用以滿足眾多的不同用途；
[0033]其連膜構件(9)包括有下述其中至少之一種部件，邊連接件、角連接件、面連接件、線連接件、點連接件；連膜構件(9)連接有下述其中之一部件，主膜體(I)、隔離體(3)、張拉索系統(13)、骨架系統(10);
[0034]其骨架系統(10)包括有下述一種或幾種部件，豎向骨架(10.1)、橫向骨架(10.2)、斜向骨架(10.3)、架間拉索(10.4);骨架用于剛性硬式或者半剛性半硬式輕氣膜囊體(5.2);
[0035]其張拉索系統(13)包括有下述其中至少之一種部件，張拉索(13.1)、固定錨(13.2)、絞車(13.3)、滑輪(13.4);張拉索系統(13)或張拉索(13.1)連接有下述其中之一部件，主膜體(I)、隔離體(3)、連膜構件(9)、地面或水面、骨架系統(10)、固定錨(13.2);張拉索系統(13)還能夠把光伏膜結構體的形狀固定、位置不移動；絞車(13.3)和滑輪(13.4)還能夠使張拉索(13.1)的長度伸縮；
[0036]其索間承桿(14)是張拉索(13.1)之間的剛性支承件，索間承桿(14)與張拉索(13.1)連接；
[0037]其中主膜體(I)、隔離體(3)、充氣膜囊體(5)、連膜構件(9)、骨架系統(10)、張拉索系統(13)、索間承桿(14)包括有下述其中至少之一種材料，金屬、有機纖維、無機纖維。尤其是采用無機纖維之中的玄武巖纖維，它的性價比是鋼材的10倍左右，可以用它代替其它抗拉材料，而且不銹蝕和耐久性長。
[0038]內容7。
[0039]根據內容3所述的光伏膜結構體，還包括有下述特征:
[0040]其中地承式充氣膜結構體(6)還包括有下述其中至少之一種部件，張拉索系統
(13)、壓重系統(19);張拉索系統(13)或壓重系統(19)的一端連接地承式充氣膜結構體
(6)，張拉索系統(13)或壓重系統(19)的另一端連接陸地或固定錨(13.2)或水面，張拉索系統(13)能夠把光伏膜結構體固定不移動，壓重系統(19)能夠把光伏膜結構體固定并且可以橫向移動；地承式充氣膜結構體出)的種類包括有下述其中至少之一種，擋氣軟墻(6.1)、柔性氣道(6.2)、柔性風筒(6.3)、柔性氣庫(6.4)、氣利樞紐(6.5);
[0041]其中浮吊式充氣膜結構體(7)還包括有外載荷系統(18);浮吊式充氣膜結構體
(7)的種類包括有下述其中至少之一種，擋氣軟墻(7.1)、柔性氣道(7.2)、柔性風筒(7.3)、柔性氣庫(7.4)、氣利樞紐(7.5)、吊掛裝置(7.7)、支承裝置(7.8);
[0042]其中運動式充氣膜結構體(8)還包括有交通工具(22);交通工具(22)的種類包括有下述其中至少之一種，車(22.1)、船(22.2)、飛行器(22.3)、高空滯留器(22.4)、平流層滯留器(22.5);
[0043]浮吊式充氣膜結構體(7)、地承式充氣膜結構體(6)利用自身或者其中的隔離體
(3)作為墻體、壩體、水平面層體、通風筒體，對于氣流可以進行阻流、導流、聚流，達到改變流體的流向、流速、流量、溫度、流域面積的用途。擋氣軟墻(6.1)、柔性氣道(6.2)或柔性氣庫(6.4)或氣利樞紐(6.5)或擋氣軟墻(7.1)或柔性氣道(7.2)能夠使氣流流動發生變化，柔性抽風筒(6.3)或或柔性風筒(7.3)能夠使氣流垂直方向流動發生變化。
[0044]浮吊式充氣膜結構體(7)是利用光伏膜結構體或其中的隔離體(3)作為負重結構體，對重物或載荷(外載荷系統(18))、自身重量進行懸吊、懸掛、支承用途。吊掛裝置(7.7)是對重物或載荷(外載荷系統(18))、自身重量進行懸吊、懸掛；支承裝置(7.8)是對重物或載荷、自身重量進行支承。
[0045]運動式充氣膜結構體(8)利用輕氣膜囊體(5.2)或其中的隔離體(3)作為交通工具的浮力體(9.1)，起到減少交通工具自重、動力消耗的效果。
[0046]內容8。
[0047]根據內容4所述的光伏膜結構體，還包括有下述特征:
[0048]其采光系統(4)包括有下述其中至少之一種，透光面(4.1)、透光窗(4.2)、面連接件；采光系統(4)連接下述其中之一部件，主膜體(1)、隔離體(3)、連膜構件(9)、骨架系統
(10)、張拉索系統(13);其采光系統(4)使太陽光進入光伏膜結構體內部提供了窗口 ；
[0049]其補漏系統(11)包括有下述其中至少之一種部件，霧化機(11.1)、發泡機(11.2)、補漏液(11.3)、補漏碎片碎塊(11.4)、補漏氣體(11.5)、泡沫劑(11.6);霧化機(11.1)、發泡機(11.2)的出口連接著調節氣壓系統(15)的調節管道(15.1)的一端，調節管道(15.1)的另一端連接著輕氣膜囊體(5.2)或者重氣膜囊體(5.1);補漏氣體(11.5)包括有下述其中至少之一種:二氧化碳、氮氣，它們是不含氧氣的氣體；霧化機(11.2)或發泡機(11.2)把補漏液(11.3)和泡沫劑(11.6)變成汽霧、泡沫，由汽霧、泡沫與補漏碎片碎塊
(11.4)混合成混合泡沫體(11.7);通過調節氣壓系統(15)的調節管道(15.1)、調節閥門(15.3)，補漏栗(11.1)將不含氧氣的補漏氣體(11.5)和混合泡沫體(11.7)輸入漏氣的輕氣膜囊體(5.2)或重氣膜囊體(5.1)內；混合泡沫體(11.7)從漏氣的輕氣膜囊體(5.2)或重氣膜囊體(5.1)的破損洞口排出時，汽泡減壓破裂和補漏液(11.3)遇到空氣中的氧氣后發生氧化反應，混合泡沫體(9.7)產生粘硬化并且沉淀在破損洞口附近，然后逐漸把破損洞口堵塞；
[0050]其動力系統(12)包括有下述其中至少之一種部件，發電裝置、變電裝置、電動裝置、傳動裝置、燃燒裝置、自控裝置；動力系統(12)為輕氣膜囊體(5.2)提供動力，其中的加熱系統、燃燒裝置可以為熱氣輕氣膜囊體(5.2)加熱氣體或空氣；
[0051]其調節氣壓系統(15)包括有下述其中至少之一種部件，調節管道(15.1)、調節氣栗(15.2)、調節閥門(15.3)、調節氣體(15.4)，調節氣體(15.4)采用空氣；調節氣壓系統
(15)保證了輕氣膜囊體(5.2)、重氣膜囊體(5.1)的氣壓、剛度和氣體膨脹；
[0052]其回收系統(17)包括有下述其中至少之一種部件，回收倉(17.1)、回收管道(17.2)、回收氣栗、回收閥門、自控裝置；
[0053]其外載荷系統(18)包括有下述其中至少之一種部件，能源載荷、交運載荷、影響氣候載荷、特殊載荷；
[0054]其壓重系統(19)包括有下述其中至少之一種部件，壓重物(19.1)、連接件(19.2)、絞車(19.3)、滑輪(19.4);壓重系統(19)連接隔離體(3);壓重系統(19)可以使隔離體(3)在水平方向上移動；