CN106411235A - 一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板 - Google Patents
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Abstract
本发明属于太阳能收集传输技术及应用领域，具体涉及一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板，所述屋面板内部安装有单轴跟踪系统，包括位于屋顶的屋面板和支架基础，所述屋面板包括相互连接的透光体、传输层和多个反光体，所述传输层内设置有光线收集口，所述反光体包括弧A0AX、直线A0B、直线BC围成的采集传输板，弧A0AX中A0端依次与直线A0B中A0端、直线BC的C端连接。本发明提出的一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板收集范围大，可收集后直接利用或转化，聚集度高，传输损失小，形状不受限制，适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及一种收集范围大，可收集后直接利用或转化，聚集度高，传输损失小，形状不受限制，适用范围广的可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板。属于太阳能收集传输技术及应用领域。
背景技术
世界太阳能利用的发展趋势是与建筑结合一体化，随着各种太阳能利用装置与建筑一体化的深入结合，将各种太阳能利用的装置制成太阳能收集屋面板式的建筑构件板替代现有屋面结构的应用需求也不断增加，对于采用太阳能收集屋面板的建筑坡顶安装固定结构，其基本工况是：太阳能收集屋面板金属框架受热膨胀产生一定的长度变形，结构设计中应留有可伸缩的余地，其基本要求是：太阳能收集屋面板构件单元与其安装固定框架结构间的连接应结构可靠、现场安装施工便捷、制造成本低，另外，还要适合在建筑构件式屋面板上作人工检修维护，除此之外，其外形应与建筑协调，并符合现有建筑坡面屋顶的功能，能长期可靠地耐候使用及具有良好的防水防尘性能，现有技术还无法满足上述要求。
太阳能利用技术的发展，使太阳能发电技术，太阳能照明技术逐渐走进人们的视野。昼夜差别大，太阳能密度低，收集困难等造成太阳能利用成本居高不下，是阻碍太阳大面积普及的主要因素。
目前太阳能利用主要有太阳能照明，光导纤维收集，收集光的口径小，不适合大面积收集；透镜收集，体积庞大，受形状限制，收集面积收到制约，不能利用漫射光，传输困难；太阳能反光阵列；需要精确的太阳跟踪定位装置，机械结构复杂，成本高，有运动部件，存在修理问题等，不能利用漫射光。
太阳能热利用，真空管能量密度不高，温度无法进一步提高，只适合小范围供热使用；透镜收集，体积庞大，受形状限制，收集面积收到制约，传输困难，不能利用漫射光；太阳能反光阵列；需要精确的太阳跟踪定位装置，机械结构复杂，成本高，有运动部件，存在修理问题等，不能利用漫射光。
太阳能发电、太阳能电池的工作效率低，单晶硅电池工作效率最高不到30％，商用的工作效率连20％都不到，工作范围有频带限制，其他部分转化为热能浪费掉，而且造成降温问题，老化问题，高成本问题等。
综上所述，为了解决现有技术存在的太阳能利用技术收集困难，利用效率低下等问题，目前亟需发明一种收集范围大，可收集后直接利用或转化，聚集度高，传输损失小，形状不受限制，适用范围广的可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板。
发明内容
本发明提出一种收集范围大，可收集后直接利用或转化，聚集度高，传输损失小，形状不受限制，适用范围广的可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板。解决现有技术存在的太阳能利用技术收集困难，利用效率低下等问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板，包括位于屋顶的屋面板和支架基础，所述屋面板内部安装有单轴跟踪系统，所述屋面板包括相互连接的透光体、传输层和多个反光体，所述传输层内设置有光线收集口，所述反光体包括弧A0AX、直线A0B、直线BC围成的采集传输板，弧A0AX中A0端依次与直线A0B中A0端、直线BC的C端连接。
所述弧A0AX对应的圆心角为20～75°，所述直线A0B、直线BC之间夹角的范围是0～180°。
所述反光体和透光体可为一体成型结构，所述反光体的内部可设置有填充物质，所述填充物质为固体、气体或真空，所述透光体可为固体、液体、气体或真空。
所述透光体为固体时，所述反光体固定在所述透光体上；所述透光体为液体、气体或真空时，所述反光体通过固定装置单独固定。
所述屋面板下设置有立柱支架和立柱，所述立柱支架呈倾斜状，且倾斜角度与所述屋面板的倾斜角度一致。
所述屋面板和所述立柱支架之间设置有横梁，所述横梁两侧分别设置固定螺栓来连接所述屋面板和所述立柱支架。
所述立柱的数量设置为一个及一个以上。
支架基础内预埋有预埋钢板，所述预埋钢板与所述立柱通过焊接或螺栓连接。
所述单轴跟踪系统包括驱动机构、与驱动机构配合以旋转屋面板的极轴旋转机构。
本发明具有以下的特点和有益效果：
本发明涉及的一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板收集范围大，可收集点直接利用或转化，也可远距离传输后利用或转化，可收集漫射光，可应用于太阳能照明，也可光热利用，也可太阳能电池发电。聚集度高，传输损失小，形状不受限制，适用范围广，可专门用于太阳能利用，在各种大小不同的建筑屋面上均适用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板的结构示意图；
图2为本发明一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板中反光体的结构示意图；
图3为本发明一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板中屋面板的结构示意图；
图4为本发明一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板中屋面板的光线折射图。
图中，1-透光体；2-反光体；3-传输层；4-光线收集口；5-屋面板；6-立柱；7-预埋钢板；8-立柱支架；9-横梁；10-固定螺栓。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
参照图1和图2所示的一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板的结构示意图和反光体的结构示意图。一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板，包括位于屋顶的屋面板5和支架基础，所述屋面板5内部安装有单轴跟踪系统，所述单轴跟踪系统包括驱动机构、与驱动机构配合以旋转屋面板5的极轴旋转机构。所述屋面板5包括相互连接的透光体1、传输层3和多个反光体2，所述传输层3内设置有光线收集口4；所述反光体2包括弧A0AX、直线A0B、直线BC围成的采集传输板；弧A0AX中A0端依次与直线A0B中A0端、直线BC的C端连接。所述弧A0AX对应的圆心角为0～90°，所述直线A0B、直线BC之间夹角的范围是0～180°。优选地，所述弧A0AX对应的圆心角为20～75°。
所述反光体2和透光体1可为一体成型结构，所述反光体2的内部可设置有填充物质。所述反光体2的内部可填充任何物质，在制作反光体2和透光体1时，可减少反光体2的物质原料，可用其他廉价材料代替物质原料，减少了成本。所述填充物质为固体、气体或真空，所述透光体1可为固体、液体、气体或真空。所述透光体1为固体时，所述反光体2固定在所述透光体1上；所述透光体1为液体、气体或真空时，所述反光体2通过单独固定装置固定。
所述屋面板5下设置有立柱支架8和立柱6，所述立柱支架8呈倾斜状，且倾斜角度与所述屋面板5的倾斜角度一致。
所述屋面板5和所述立柱支架8之间设置有横梁，所述横梁两侧分别设置固定螺栓来连接所述屋面板5和所述立柱支架8。
所述立柱6的数量设置为一个及一个以上。
支架基础内预埋有预埋钢板7，所述预埋钢板7与所述立柱6通过焊接或螺栓连接。
参照图3和图4所示的一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板的结构示意图和光线折射图；多个反光体2中弧A0AX朝一个方向依次排列在透光体1上组成第一收集组，多个反光体2中弧A0AX朝一个方向依次排列在透光体1上组成第二收集组；第一收集组中弧A0AX的朝向与第二收集组中弧A0AX的朝向相反。第二收集组和第一收集组的设置可提供光线的收集效率。
本发明涉及的一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板收集范围大，可收集点直接利用或转化，也可远距离传输后利用或转化，可收集漫射光，可应用于太阳能照明，也可光热利用，也可太阳能电池发电。聚集度高，传输损失小，形状不受限制，适用范围广，可专门用于太阳能利用，在各种大小不同的建筑屋面上均适用。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板，其特征在于：包括位于屋顶的屋面板和支架基础，所述屋面板内部安装有单轴跟踪系统，所述屋面板包括相互连接的透光体、传输层和多个反光体，所述传输层内设置有光线收集口，所述反光体包括弧A0AX、直线A0B、直线BC围成的采集传输板，弧A0AX中A0端依次与直线A0B中A0端、直线BC的C端连接。
2.根据权利要求1所述的一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板，其特征在于：所述弧A0AX对应的圆心角为20～75°，所述直线A0B、直线BC之间夹角的范围是0～180°。
3.根据权利要求1所述的一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板，其特征在于：所述反光体和透光体可为一体成型结构，所述反光体的内部可设置有填充物质，所述填充物质为固体、气体或真空，所述透光体可为固体、液体、气体或真空。
4.根据权利要求3所述的一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板，其特征在于：所述透光体为固体时，所述反光体固定在所述透光体上；所述透光体为液体、气体或真空时，所述反光体通过固定装置单独固定。
5.根据权利要求1或4所述的一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板，其特征在于：所述屋面板下设置有立柱支架和立柱，所述立柱支架呈倾斜状，且倾斜角度与所述屋面板的倾斜角度一致。
6.根据权利要求5所述的一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板，其特征在于：所述屋面板和所述立柱支架之间设置有横梁，所述横梁两侧分别设置固定螺栓来连接所述屋面板和所述立柱支架。
7.根据权利要求6所述的一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板，其特征在于：所述立柱的数量设置为一个及一个以上。
8.根据权利要求1或7所述的一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板，其特征在于：所述支架基础内预埋有预埋钢板，所述预埋钢板与所述立柱通过焊接或螺栓连接。
9.根据权利要求1所述的一种可自动跟踪太阳的太阳能收集、传输屋面板，其特征在于：所述单轴跟踪系统包括驱动机构、与驱动机构配合以旋转屋面板的极轴旋转机构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170215 |