CN103046681A - 太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶，由太阳能光热利用的热水单元1，太阳能光伏发电的发电单元2，屋顶空间平台载体单元3，总体控制单元4，四大部分有机组合，立体分层设计而成。其中太阳能热水器作为太阳能光热利用主要构件；太阳能电池板作为太阳能光伏发电主要构件；屋顶立体空间作为载体平台主要构件；三者通过电子控制总体系统有机组合，形成太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶。该技术克服了原有太阳能光热、光伏发电技术单独设置、占用空间大、受环境条件和成本高的限制。

Description

太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶
技术领域
本发明涉及一种太阳能光热、光伏发电综合利用技术，尤其是利用屋顶空间，把太阳能光热光伏发电一体化设计的太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶。
背景技术
目前，国内外广泛应用的太阳能热水技术主要有两大体系，即平板式热水系统和真空管热水系统，两者都存在着环境热损能量消耗过多的弊病，严重影响太阳能光热利用技术的效率，特别是用来做地热采暖时，由于热效率低的影响需要增加更多采热设施，这对光热热水扩展运用十分不利。而光伏发电技术在小面积家庭离网式发电应用上，大多是太阳能电池板列阵排布，常受到空间大小的限制，而且一个屋顶无法把两项技术同时利用，其空间利用率低且浪费严重。能否把太阳能光热、光伏发电混合一体化设计，利用同一个屋顶空间，实现两大技术优势互补，提高太阳能利用效果，减少重复投资，实现高效太阳能利用新模式。基于此，我们提出太阳能光热与光伏发电一体化综合利用的太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶设计。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶，由太阳能光热利用的热水单元、太阳能光伏发电的发电单元、屋顶空间平台载体单元、总体控制单元四大部分有机组合，立体分层设计而成。其中太阳能热水器作为太阳能光热利用主要构件；太阳能电池板作为太阳能光伏发电主要构件；屋顶立体空间作为载体平台主要构件；三者通过电子控制总体系统有机组合，形成太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶。该技术克服了原有太阳能光热、光伏发电技术单独设置、占用空间大、受环境条件和成本高的限制。采用太阳能光热利用与光伏发电一体化立体设计后，首先，把原来平面设计改成立体组合设计，电池板部分主要利用屋顶斜面的表层空间，可以开合移动，热水器部分主要利用屋顶平台及围护结构内的空间，两者分层而设又互不影响；减少各自单独设置的空间占有，更能利用太阳能光伏发电板做保温层，通过开合与屋顶保温结构共同对热水器保温，减少夜间的热量损失，提高热水器热能利用率，进而用来做采暖供热辅助能源，减少冬季采暖的能源消耗，节能环保一举多得。该项目特别适合新农村住宅和别墅建筑应用，如能大力推广将对缓解我国能源紧张局面起到积极支持作用，对提高我国能源资源战略竞争能力，拓展我国太阳能利用技术，都具有重大社会效益和经济效益。
本发明的目的是这样实现的：太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶，由太阳能光热利用的热水单元、太阳能光伏发电的发电单元、屋顶空间平台载体单元、总体控制单元四大部分有机组合，立体分层设计而成。其中太阳能热水单元设置在屋顶平台，四周设有保温围护结构；太阳能光伏发电单元设置在屋顶斜面，上下两端设有开合移动滑道；屋顶空间平台载体单元为斜三角结构，分层与光热光伏单元连接组合；总体控制单元为微电子电路系统结构，与3个单元连接组合。
本发明的目的还可以通过以下措施来实现：太阳能光热利用的热水单元，由平板热水器或真空管、储水箱及辅助电加热部分、管道泵、控制系统、通过管道相互连接组合而成；太阳能光伏发电的发电单元，由太阳能电池板、保温层、开合滑轮、控制系统组合而成；屋顶空间平台载体单元，由平面防水屋顶与斜三角围护框架结构组合而成，在斜面部分通过上下滑道与太阳能光伏移动发电板的滑轮连接；平面部分放置太阳能光热利用热水单元的平板热水器或真空管；总体控制单元为微电子电路系统结构，热水加热控制部分通过电线与热水器单元连接，光伏发电控制部分，分别于太阳能发电板、储电蓄电池及用电电器连接。
附图说明
图1是太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶热水利用单元结构示图
图2是太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶光伏发电单元结构示图
图3是太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶总体控制单元结构示图
图4是太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶总体结构示图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶，由太阳能光热利用的热水单元1，太阳能光伏发电的发电单元2，屋顶空间平台载体单元3，总体控制单元4，四大部分有机组合，立体分层设计而成。
在图1中，1为太阳能热水单元主体，9为真空管，10为热水交换器，11为管道泵，12为控制器电缆，13为储热水箱电加热器，14为热水输出管道，15为储热水箱，16为热水器底座。
在图2中，2为光伏发电单元主体电池板，17为保温层，18为框架，19为下滑轮，20为上滑轮。
在图3中，4为总体控制单元主体，21为版面显示仪表，22为热水器控制电缆，23为发电单元控制电缆，24为蓄电池连接线，25为电池板移动控制线。
在图4中，1为太阳能热水单元主体，2为光伏发电单元主体电池板，3为屋顶空间平台载体单元，4为总体控制单元主体，5为屋顶斜立面，6为屋顶平面，7为移动下滑道，8为移动上滑道。
整个太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶，由太阳能光热利用的热水单元、太阳能光伏发电的发电单元、屋顶空间平台载体单元、总体控制单元四大部分有机组合，立体分层设计而成。
本发明与现有技术比具有如下优点：
1、本发明把太阳能光热与太阳能光伏发电及屋顶平台科学一体化分层开合设计，从而组成太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶。该技术克服了原有太阳能光热、光伏发电技术单独设置、占用空间大、受环境条件和成本高的限制。采用太阳能光热利用与光伏发电一体化立体设计后，首先，把原来平面设计改成立体组合设计，电池板部分主要利用屋顶斜面的表层空间，可以开合移动，热水器部分主要利用屋顶平台及围护结构内的空间，两者分层而设又互不影响；减少各自单独设置的空间占有，更能利用太阳能光伏发电板做保温层，通过开合与屋顶保温结构共同对热水器保温，减少夜间的热量损失，提高热水器热能利用率，进而用来做采暖供热辅助能源，减少冬季采暖的能源消耗，节能环保一举多得。该项目特别适合新农村住宅和别墅建筑应用，如能大力推广将对缓解我国能源紧张局面起到积极支持作用，对提高我国能源资源战略竞争能力，拓展我国太阳能利用技术，都具有重大社会效益和经济效益。
2、本发明设计合理、结构简单、实用性强、占用空间小、造价不高、产能节能效果显著。
3、本发明可制成不同规格尺寸及组合，适用于各种新农村住宅或别墅建筑。

Claims (5)

1.太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶，由太阳能光热利用的热水单元1，太阳能光伏发电的发电单元2，屋顶空间平台载体单元3，总体控制单元4，四大部分有机组合，立体分层设计而成。其特征是：太阳能热水单元设置在屋顶平台，四周设有保温围护结构；太阳能光伏发电单元设置在屋顶斜面，上下两端设有开合移动滑道；屋顶空间平台载体单元为斜三角结构，分层与光热光伏单元连接组合；总体控制单元为微电子电路系统结构，与3个单元连接组合。
2.根据权利要求1所述的太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶，其特征是：太阳能光热利用的热水单元，由平板热水器或真空管、储水箱及辅助电加热部分、管道泵、控制系统、通过管道相互连接组合而成。
3.根据权利要求1所述的太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶，其特征是：太阳能光伏发电的发电单元，由太阳能电池板、保温层、开合滑轮、控制系统组合而成。
4.根据权利要求1所述的太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶，其特征是：屋顶空间平台载体单元，由平面防水屋顶与斜三角围护框架结构组合而成，在斜面部分通过上下滑道与太阳能光伏移动发电板的滑轮连接；平面部分放置太阳能光热利用热水单元的平板热水器或真空管。
5.根据权利要求1所述的太阳能光热光伏发电一体化开合屋顶，其特征是：总体控制单元为微电子电路系统结构，热水加热控制部分通过电线与热水器单元连接，光伏发电控制部分，分别于太阳能发电板、储电蓄电池及用电电器连接。
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PB01 Publication
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