一種多功能綠色太陽能屋頂裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型公開一種多功能綠色太陽能屋頂裝置，涉及屋頂發電和集水技術領域，能在屋頂太陽能電池系統發電的同時，實現城市建筑物高效集雨，雨水分流以及城市空中綠化，整個過程無需人工操作。
【背景技術】
[0002]隨著我國城市化進程的飛速發展，人民生活和收入水平不斷提高，家用電器越來越多，耗電量成倍增長，尤其在夏季用電高峰期，很多地區出現城市居民供電緊張的現象。據國家能源局發布全社會用電量數據顯示:2014年城鄉居民生活用電量6928億千瓦時，同比增長2.2%。另外體制和管理上的一些因素加劇了部分地區的電力緊張。早在國外為了緩解居民用電緊張問題，利用太陽能發電技術，成功地把太陽能組件和建筑構件加以整合，如太陽能屋面(頂)、墻壁及門窗等，實現了 〃光伏一建筑照明一體化(BIPV) "。1997年6月，美國宣布了以總統命名的"太陽能百萬屋頂計劃〃，在2010年以前為100萬座住宅實施太陽能發電系統。
[0003]近年來，全球范圍內的暴雨洪水災害日趨頻繁，各大城市相繼遭受特大暴雨，引起城市內澇，加大排水系統壓力，甚至造成交通癱瘓，嚴重影響城市居民正常生產生活。面對水資源短缺和城市內澇問題，越來越多的人從雨水收集利用方面入手。收集雨水不僅可以降低內澇發生幾率，減輕河道的排水壓力，還能緩解水資源短缺的現狀，是實現與水資源化，改善和修復城市水環境的重要手段。
[0004]上述的兩大問題是居民生產生活備受關注的熱點話題，因此，社會相關工作者在這兩方面也做了大量的研究。但是，筆者認為目前研究存在幾點不足之處:
[0005](I)基本上是針對不同領域有單獨的研究進展和科技成果，而考慮到將兩個問題融合到一起研究的技術經驗尚缺。
[0006](2)傳統屋面集雨范圍受屋面面積局限，并且一般停留在對雨水的收集和凈化上，很少涉及到初期雨水明確、即時的處理。
[0007](3)目前的太陽能屋頂大多為平面結構，所以在對光照的直射角度有一定的局限性。
【實用新型內容】
[0008]1.本實用新型的目的
[0009]提供一種多功能綠色太陽能屋頂裝置，實現在屋頂太陽能電池系統發電的同時，增加城市建筑物集雨面積以及城市空中綠化。
[0010]2.本實用新型的技術方案
[0011]為了實現上述目的，本實用新型提供了一種多功能綠色太陽能屋頂裝置，主體為太陽能發電組系統、集雨裝置和綠植培育帶。太陽能發電組系統主要包括凹形透明的外圍太陽能電池組(I)、內部單晶硅太陽能電池組⑵和支架(7)，支架(7)用于支撐整個裝置，兩部分電池組被集雨溝槽(3)隔開；所述的集雨裝置包括溝槽(3)、落水口(4)和落水管
(5)，落水口(4)上部連接環形溝槽(3)，下部連接帶有格柵的垂直落水管(5);所述的分流綠化帶處于屋頂裝置的背面，包括培育槽￠)、分流口(8)和腳架(9)根部設在落水口下部的培育槽中，所述的支架(7)用于固定整個屋頂于建筑物(10)之上，以及起到藤類綠植的攀附支撐作用。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型所述一種多功能綠色太陽能屋頂裝置整體結構示意圖
[0013]圖2為本實用新型所述裝置背面結構平面圖
[0014]圖3為本實用新型所述裝置太陽能電池板結構示意圖
[0015]圖4為本實用新型所述裝置側面結構示意圖
[0016]圖5為本實用新型所述分流綠化帶放大示意圖
[0017]圖中:1_外圍太陽能電池組；2_內部太陽能電池組；3-溝槽；4_落水口 ；5-落水管；6_培育槽；7_支架；8_分流口 ；9_腳架；10_建筑物。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型技術方案進行詳細說明。
[0019]如圖1?5所示，一種多功能綠色太陽能屋頂裝置，包括太陽能發電組系統、集雨裝置和分流綠化帶。太陽能發電組系統主要包括外圍凹形透明太陽能電池組1、內部單晶硅太陽能電池組2和支架7，支架7用于支撐整個裝置，兩部分電池組被集雨溝槽3隔開；所述的集雨裝置包括溝槽3、落水口 4和落水管5，落水口 4上部連接環形溝槽3，下部連接帶有格柵的垂直落水管5 ;所述的分流綠化帶處于屋頂裝置的背面，包括培育槽6、分流口 8和腳架9根部設在落水口下部的培育槽中，所述的支架7用于固定整個屋頂于建筑物10之上，以及起到藤類綠植的攀附支撐作用。
[0020]整個裝置為碗狀結構。在有陽光照射的情況下，太陽能電池組I和太陽能電池組2分別吸收太陽能，太陽能電池組I同時將自身未能吸收的太陽光反射到太陽能電池組2，實現個角度均勻吸光，又由于后者為單晶硅材料，所以能大大增加光能轉化效率和總體發電量。
[0021]在降雨情況下，外圍透明太陽能電池組I能增大屋面集雨的范圍，其凹形設計有助于提高匯雨效率。收集的初期雨水經過格柵之后能順著管壁進入分流口，然后慢慢滲透到培育槽6的土壤中。隨著降雨的進行，初期雨水使得土壤達到飽和，降雨中后期時，匯集的雨水會充滿落水口，大部分能夠垂直下落，而進入分流口的中后期雨水由于已飽和的土壤會形成徑流，從培育槽6外緣流入落水口 4，順著落水管5流入城市地面雨水管道或匯水池中。如此實現雨水的分流收集和初期雨水的綠化灌溉。
[0022]外圍凹形太陽能電池組I為非晶硅材料，能夠降低裝置的成本，一方面用于輔助發電，另一方面主要起到反射作用，如當陽光從南面照射時，太陽能電池組2北面能夠通過太陽能電池組I南面產生的反射光線實現光能吸收；其透明狀材料優點是在抵御較強紫外線的同時又能避免影響城市建筑物采光。
[0023]整個裝置能夠自動完成屋頂太陽能發電，供給建筑物日常照明用電，其特殊的造型結構擴大了屋面集雨面積，并完成初期雨水的分流，最后實現對初期雨水的高效利用和城市空中景觀綠化。裝置使用過程無需人工操作，集多功能于一身，造型美觀，綠色環保，實用性強，具有長遠的經濟效益和很大的推廣價值。
【主權項】
1.一種多功能綠色太陽能屋頂裝置，主體為太陽能發電組系統、集雨裝置和分流綠化帶，其特征在于:所述的太陽能發電組系統主要包括凹形透明的外圍太陽能電池組(1)、內部太陽能電池組(2)和支架(7)，支架(7)用于支撐整個裝置，兩部分電池組被集雨溝槽(3)隔開；所述的集雨裝置包括溝槽(3)、落水口(4)和落水管(5)，落水口上部連接環形溝槽(3)，下部連接帶有格柵的垂直落水管(5);所述的分流綠化帶處于屋頂裝置的背面，包括培育槽出)、分流口(8)和腳架(9)，分流綠化帶的根部設在落水口下部的培育槽中，所述的支架(7) —方面用于固定整個屋頂于建筑物(10)之上，另一方面起到藤類綠植的攀附支撐作用。2.根據權利要求1所述的多功能綠色太陽能屋頂裝置，其特征在于:所述的外圍太陽能電池組(I)延伸出建筑物頂部區域，用于擋住一部分紫外線，減少對地面的輻射。3.根據權利要求1所述的多功能綠色太陽能屋頂裝置，其特征在于:所述的外圍太陽能電池組(I)為透明非晶硅太陽能電池板組成，避免因超出建筑外圍而影響地面正常采光。4.根據權利要求1所述的多功能綠色太陽能屋頂裝置，其特征在于:所述的內部太陽能電池組(2)為單晶硅太陽能電池板組成，并與外圍太陽能電池組(I)形成一定角度，便于對后者實現光線反射，使整個裝置均勻吸收陽光，提高光能轉化效率。5.根據權利要求1所述的多功能綠色太陽能屋頂裝置，其特征在于:所述的外圍太陽能電池組⑴與內部太陽能電池組⑵發電總量基本能滿足所設計建筑物的日常照明需求。6.根據權利要求1所述的多功能綠色太陽能屋頂裝置，其特征在于:所述的溝槽(3)為環狀結構，在四個不同方位共設有8個落水口(4)。7.根據權利要求1所述的多功能綠色太陽能屋頂裝置，其特征在于:所述的落水管(5)入口處安裝有格柵。8.根據權利要求1所述的多功能綠色太陽能屋頂裝置，其特征在于:所述的分流口(8)位于落水管(5)的內壁上部，能實現初期雨水和中后期雨水的分開收集。9.根據權利要求1所述的多功能綠色太陽能屋頂裝置，其特征在于:所述的分流綠化帶環狀寬度不超過2m，植物根部處于落水口(4)附近，便于得到充分初期雨水水源。
【專利摘要】本實用新型涉及一種多功能綠色太陽能屋頂裝置，包括太陽能發電組系統、集雨裝置和分流綠化帶，太陽能發電組系統主要包括凹形透明的外圍太陽能電池組、內部太陽能電池組和支架，支架用于支撐整個裝置，兩部分電池組被集雨溝槽隔開；集雨裝置包括溝槽、落水口和落水管，落水口上部連接環形溝槽，下部連接帶有格柵的垂直落水管；分流綠化帶處于屋頂裝置的背面，包括培育槽、分流口和腳架，分流綠化帶的根部設在落水口下部的培育槽中，支架一方面用于固定整個屋頂于建筑物之上，另一方面起到藤類綠植的攀附支撐作用，在無需人工操作下自動完成屋頂太陽能發電；擴大了屋面集雨面積，并完成初期雨水的分流，能夠空中澆灌植物，實現對初期雨水的高效利用和城市景觀綠化，設計巧妙，清潔環保，實用性強，具有長遠的經濟效益和廣闊的應用前景。
【IPC分類】E04D13/00, E04D13/04, E04D13/18, H02S20/23
【公開號】CN204826451
【申請號】CN201520500350
【發明人】吳亞萍
【申請人】安徽理工大學
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月9日