CN106936376B - 抗风太阳能光伏房屋及其抗风方法 - Google Patents
抗风太阳能光伏房屋及其抗风方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106936376B CN106936376B CN201710130700.6A CN201710130700A CN106936376B CN 106936376 B CN106936376 B CN 106936376B CN 201710130700 A CN201710130700 A CN 201710130700A CN 106936376 B CN106936376 B CN 106936376B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- photovoltaic module
- threshold value
- deformation
- pulling force
- photovoltaic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 48
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 9
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
- H02S20/32—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明提供一种抗风太阳能光伏房屋，屋顶上安装有由多个光伏组件构成的太阳能电池板，以及架设在屋顶上用于支撑光伏组件的电动伸缩杆。屋顶上还安装有与第一控制器相连接的风速计，第一控制器通过接收风速计、测力计、形变计的相关信息控制电动伸缩杆将光伏组件调节到不同档位的伸缩幅度。该房屋还包含分别与第二控制器和稳压装置电性连接的蓄电池，蓄电池还分别与控制板以及安装在控制板上侧的电量显示器、警报器电性连接；所述太阳能光伏房屋还包含用于光伏组件的内部电路进行定时检测的电路检测装置。本发明还提供太阳能光伏房屋的抗风方法。本发明降低了由于外界风力导致光伏组件松脱甚至损坏的故障率，延长太阳能电池板的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及建筑太阳能应用技术领域，具体涉及抗风太阳能光伏房屋，本发明还涉及太阳能光伏房屋的抗风方法。
背景技术
随着人们环保意识的增强和对绿色低碳替代能源的日益重视，太阳能的开发和利用也将成为未来的主要清洁能源之一，太阳能电池板(Solar panel)是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，相对于普通电池和可循环充电电池来说，太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。曾有全国政协委员在全国政协会议上提交一份有关建议城市房屋建筑合理利用太阳能的提案。由于现代城市房屋以多层和高层住宅为主，并且高层建筑越来越多，越来越高，目前全国总能耗中有30％以上是建筑能耗，显然太阳能的利用是实现建筑节能减排目标的有效手段。但目前高层房屋利用太阳能电池板建造的太阳能屋顶的总体利用率不高，普遍存在着防雨、防风等安全隐患，现有的太阳能电池板及其光伏组件安装方式及自动控制程度尚不足以抵御强风的吹袭，很容易出现太阳能电池板由于大风的外力作用使得电池板松脱甚至损坏的现象，造成安全隐患。因此开发和推广适合普通房屋乃至高层建筑、的既能在大风恶劣天气中实现既可抗风降阻、又能够尽量高效率吸收太阳能量，合理利用太阳能资源的新型抗风太阳能光伏房屋是目前节能环保工作的重要目标之一。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述缺陷和问题，本发明提供一种抗风太阳能光伏房屋，该房屋屋顶上安装有由多个光伏组件构成的太阳能电池板，以及架设在屋顶上用于支撑光伏组件的电动伸缩杆。屋顶上还安装有与第一控制器相连接的风速计，第一控制器通过接收风速计、测力计、形变计的相关信息控制电动伸缩杆将光伏组件调节到不同档位的伸缩幅度。本发明还提供太阳能光伏房屋的抗风方法。本发明降低了由于外界风力导致光伏组件松脱甚至损坏的故障率，延长太阳能电池板的使用寿命。
本发明采用以下技术方案：
抗风太阳能光伏房屋，所述房屋的屋顶上安装有由多个光伏组件构成的太阳能电池板，以及架设在屋顶上用于支撑光伏组件的电动伸缩杆；所述光伏组件包含间隔排列的上升光伏组件和固定光伏组件；所述房屋包括第一控制器，所述第一控制器根据由风速计测得的经过太阳能电池板的风速或者由测力计测得的电动伸缩杆受到的拉力或者由形变计测得的光伏组件的形变控制电动伸缩杆将太阳能电池板在第一状态和第二状态之间转换；当所述风速小于风速阈值或所述拉力小于拉力阈值或所述形变小于形变阈值时，太阳能电池板处于第一状态，在第一状态中，所述固定光伏组件的几何中心和上升光伏组件的几何中心处于同一平面；当所述风速大于等于风速阈值或所述拉力大于等于拉力阈值时或所述形变大于等于形变阈值时，太阳能电池板处于第二状态，在第二状态中上升光伏组件上升以允许来自固定光伏组件上表面的风通过与之相邻的上升光伏组件的下方。
所述上升光伏组件和固定光伏组件的位置和数量是根据太阳能电池板所包含的光伏组件的数量和布局预先设定的。
进一步地，所述上升光伏组件与所述固定光伏组件的位置和数量根据以下情况现场设定；当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值，该光伏组件上升，与其相邻的未上升光伏组件作为固定光伏组件，拉力阈值的优先级高于形变阈值；当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力从大于等于拉力阈值转变为小于拉力阈值或是形变从大于等于形变阈值转变为小于形变阈值时，该光伏组件由上升的上升光伏组件下降转换为固定光伏组件；拉力阈值的优先级高于形变阈值。
进一步地，所述测力计是指基于电阻应变计为转换元件的电阻式传感器；所述形变计是指基于光纤的形变传感器。
进一步地，所述房屋还包含与第一控制器相连接的光线追踪器，所述第一控制器通过接收所述光线追踪器输入的信号控制电动伸缩杆使光伏组件追踪太阳。
进一步地，所述太阳能光伏房屋还包含分别与第二控制器和稳压装置电性连接的蓄电池，所述蓄电池还分别与控制板以及安装在控制板上侧的电量显示器、警报器电性连接；所述稳压装置分别与直流负载和逆变器电性连接，所述逆变器与交流负载电性连接；所述太阳能光伏房屋还包含用于光伏组件的内部电路进行定时检测的电路检测装置，所述电路检测装置一端连接蓄电池控制器，另一端通过稳压装置分别连接警报器和直流负载，当太阳能电池板的内部电路出现异常时，警报器发出提示警报。
太阳能光伏房屋的抗风方法，包括：
在屋顶上架设用于支撑光伏组件的电动伸缩杆；
在屋顶上安装上升光伏组件和固定光伏组件，用以构成太阳能电池板；
在屋顶上安装第一控制器以及分别与第一控制器相连接的风速计、测力计和形变计；
将第一控制器与电动伸缩杆电性连接；
所述第一控制器根据由风速计测得的经过太阳能电池板的风速或者由测力计测得的电动伸缩杆受到的拉力或者由形变计测得的光伏组件的形变控制电动伸缩杆将太阳能电池板在第一状态和第二状态之间转换；当所述风速小于风速阈值或所述拉力小于拉力阈值或所述形变小于形变阈值时，太阳能电池板处于第一状态，其中，所述固定光伏组件的上表面和与其相邻的上升光伏组件的上表面处于同一平面；当所述风速大于等于风速阈值或所述拉力大于等于拉力阈值时或所述形变大于等于形变阈值时，太阳能电池板处于第二状态，其中上升光伏组件上升以允许来自固定光伏组件上表面的风通过与之相邻的上升光伏组件的下方。
进一步地，依据所述太阳能电池板所包含的光伏组件的数量预先设定出所述上升光伏组件以及与其间隔排列的所述固定光伏组件在太阳能电池板的安装位置。
进一步地，在所述上升光伏组件与所述固定光伏组件的位置和数量根据以下情况现场设定；当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值，该光伏组件上升，与其相邻的未上升光伏组件作为固定光伏组件，拉力阈值的优先级高于形变阈值；当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力从大于等于拉力阈值转变为小于拉力阈值或是形变从大于等于形变阈值转变为小于形变阈值时，该光伏组件由上升的上升光伏组件下降转换为固定光伏组件。
进一步地，所述测力计是指基于电阻应变计为转换元件的电阻式传感器；所述形变计是指基于光纤的形变传感器。
进一步地，当所述光伏组件中的多个光伏组件的拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值时，其中的第一个出现拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值的光伏组件上升，作为上升光伏组件，与其相邻的未上升光伏组件作为固定光伏组件；拉力阈值的优先级高于形变阈值。
本发明技术效果：
1、本发明通过实现太阳能电池板在屋顶风力作用下与屋顶之间产生相对位移，进而在光伏组件与支座之间腾出能够过风的空隙，使得来自固定光伏组件上表面的风能够通过与之相邻的上升光伏组件的下方。大大减少了屋顶上的强风对光伏组件以及电池板的阻力，显著降低了由于外界风力导致光伏组件松脱甚至损坏的故障率，提高了使用太阳能电池板的安全性。
2、更进一步，当风经过太阳能电池板时对上升光伏组件产生的升力大于该上升光伏组件在与升力相反的方向上受到的力时，对于上升光伏组件而言，下方空间增大，阻力减小，由此通过上升光伏组件上方和下方的风速接近，升力也随之减小；对于固定光伏组件而言，周边浮动组件上升，增加了阻力，减小了通过固定光伏组件上方的风速，同时周边浮动组件上升产生的空隙使得固定光伏组件下方的风速增加，也就是说通过固定光伏组件上方和下方的风速接近，升力也随之减小；由此避免了升力对光伏组件的损害。
3、由于本发明通过上升光伏组件有益疏导屋顶大风来实现抗风的效果，有效地减少风阻，因此能够延长电池板和太阳能电池板的使用寿命。
4、由于本发明提供的太阳光伏能房屋的装置内部拥有较多的电路，出现问题时都会影响太阳能发电装置的运行，通过电路检测装置可以对内部电路进行定时检测，当出现异常时通过警报器进行提示。
5、本发明提供的太阳光伏能房屋屋顶上装置有光线追踪器，用于对光线进行追踪，通过PLC控制器可以控制电动伸缩杆将太阳能电池板调节到最佳的照射角度。
附图说明
图1是本发明抗风太阳能光伏房屋实施例的屋体结构示意图。
图2是本发明抗风太阳能光伏房屋实施例的屋顶太阳能电池板结构示意图。
图3是本发明抗风太阳能光伏房屋实施例在第一状态下局部光伏组件的状态示意图。
图4是本发明抗风太阳能光伏房屋在第二状态下局部光伏组件的状态示意图，图2示出了图1中的光伏组件在第二状态下的状态变化。
图5是本发明本发明抗风太阳能光伏房屋又一实施例的结构示意图。
附图标记说明：
1—屋顶、2—光伏组件、3—支架、4—底座、5—控制板(也称蓄电池控制板)、6—电量显示器、7—警报器、8—稳压装置、9—导线、10—直流负载、11—光线追踪器、12—太阳能电池板、13—自洁玻璃、14—蓄电池控制器、15—PLC控制器、16—电动伸缩杆、17—隔温板、18—电路检测装置、19—逆变器、20—交流负载、21—蓄电池。
具体实施方式
目前高层建筑或普通屋顶所使用的太阳能电池板往往不能够抵御强风的吹袭，很容易出现太阳能电池板由于大风的外力使得光伏组件松脱甚至损坏的现象，造成安全隐患。解决此类问题的常用方法通常选择加固光伏组件支座或支脚或者严格控制强风地域的太阳能电池板的使用数量，诸多方法通常没有从根本上减少屋顶强风对光伏组件的破坏阻力，只是阻风，没有做到有益疏导，治标不治本。本发明提供一种抗风太阳能房屋，该发明结合发明人长期观测，从通过光伏组件上方和下方的风速及速度差角度思考，当通过光伏组件上方和下方的风速越接近，光伏组件受到的升力也随之减小。本发明还提供一种构建抗风太阳能房屋的方法。为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述：
抗风太阳能光伏房屋，包括安装在屋顶上由多个光伏组件(2)构成的太阳能电池板，以及架设在屋顶上用于支撑光伏组件(2)的电动伸缩杆；光伏组件包含间隔排列的上升光伏组件和固定光伏组件。房屋包括第一控制器，即PLC控制器，PLC控制器根据由风速计测得的经过太阳能电池板的风速或者由测力计测得的电动伸缩杆受到的拉力或者由形变计测得的光伏组件的形变控制电动伸缩杆将太阳能电池板在第一状态和第二状态之间转换；具体地：当风速小于风速阈值或拉力小于拉力阈值或形变小于形变阈值时，太阳能电池板处于第一状态。参考图3，所谓第一状态，即构成太阳能电池板的固定光伏组件的上表面和与其相邻的上升光伏组件的上表面处于同平面，可以是水平平面，也可以是斜面。参考图4，当风速大于等于风速阈值或大于等于拉力阈值时或形变大于等于形变阈值时，太阳能电池板处于第二状态，所谓第二状态，即构成太阳能电池板的上升光伏组件上升以允许来自固定光伏组件上表面的风通过与之相邻的上升光伏组件的下方。第一状态是包含屋顶上无风状态，此时上升光伏组件和固定光伏组件皆不受风力作用，保持原始的静止状态。第二状态通常是指屋顶上起风或强风状态，当屋顶有风吹过，上升光伏组件与固定光伏组件的状态就有了区别。上升光伏组件电动伸缩杆的作用下向上升起，与支座之间腾出空间，使得来自固定光伏组件上表面的风能够通过与之相邻的上升光伏组件的下方。
根据本发明一种实施方式，依据太阳能电池板所包含的光伏组件的数量预先设定出所述上升光伏组件以及与其间隔排列的所述固定光伏组件在太阳能电池板的安装位置。参照附图：图1示出了本发明提供的太阳能电池板的组合装置，固定在屋顶(1)上的多个光伏组件按照一定次序排列安装，为了便于理解，将每个光伏组件标有不同数字，即图1中的每个小方框代表一块光伏组件。其中，一种实施方式为，数字2、4、6、8代表上升光伏组件，1、3、5、7、9代表固定光组件，两种光伏组件组合成如图1所示的整体太阳能电池板。
根据本发明另一种实施方式，上升光伏组件与固定光伏组件无预先设定，可相互转换，即在上升光伏组件与固定光伏组件的位置和数量根据以下情况现场设定：当某光伏组件的拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值，该光伏组件上升，与其相邻的未上升光伏组件作为固定光伏组件，拉力阈值的优先级高于形变阈值；当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力从大于等于拉力阈值转变为小于拉力阈值或是形变从大于等于形变阈值转变为小于形变阈值时，该光伏组件由上升的上升光伏组件下降转换为固定光伏组件；拉力阈值的优先级高于形变阈值的优先级。此种情况对第二状态的产生条件量化限定了。在本发明中，所述拉力阈值是指使得光伏组件受到破坏的最小拉力的百分比，通常，拉力阈值在最小拉力的20％～80％范围内取值，例如拉力阈值是50％。在本发明中，所述形变阈值是指能够使得光伏组件受到外力破坏的最小形变量的百分比，通常，形变阈值在最小形变量的20％～80％范围内取值，例如形变阈值为50％。在本发明中，所述风速阈值是指光伏组件在不受到破坏的情况下能够承受的最大风力，通常风速阈值在三级～十级范围内取值，例如风速阈值是五级风。风速计可以安装在屋顶上，通常一个屋顶安装一台风速计即可。至于测力计和形变计，可以每个光伏组件对应安装一个测力计和形变计。测力计安装在电动伸缩杆上。形变计可以采用基于光纤的传感器，铺设在光伏组件上表面，当光伏组件被拉伸或压缩时，光纤随之产生形变，测得的光伏组件的形变。
风速计(anemometer)是测量空气流速的仪器。它的种类较多，气象台站最常用的为风杯风速计，它由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应部分，空杯的凹面都顺向一个方向。整个感应部分安装在一根垂直旋转轴上，在风力的作用下，风杯绕轴以正比于风速的转速旋转。光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光信号经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化，成为被调制的信号源，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。
进一步地，测力计是指基于电阻应变计为转换元件的电阻式传感器；形变计是指基于光纤的形变传感器。
进一步地，房屋还包含与第一控制器相连接的光线追踪器，第一控制器通过接收光线追踪器输入的信号，控制电动伸缩杆将太阳能电池板调节到最佳的照射角度，即第一控制器根据所述光线追踪器的信号控制电动伸缩杆使光伏组件追踪太阳。
辐照度(Ee,E)是一种物理参数，是在某一指定表面上单位面积上所接受的辐射能量。单位：瓦特/平方米。
太阳能光伏房屋的抗风方法，包括：
在屋顶上架设用于支撑光伏组件的电动伸缩杆；
在屋顶上安装上升光伏组件和固定光伏组件，用以构成太阳能电池板；
在屋顶上安装第一控制器以及分别与第一控制器相连接的风速计、测力计和形变计；
将第一控制器与电动伸缩杆电性连接；
第一控制器(即PCL控制器)根据由风速计测得的经过太阳能电池板的风速或者由测力计测得的电动伸缩杆受到的拉力或者由形变计测得的光伏组件的形变控制电动伸缩杆将太阳能电池板在第一状态和第二状态之间转换；当风速小于风速阈值或所述拉力小于拉力阈值或所述形变小于形变阈值时，太阳能电池板处于第一状态，其中，固定光伏组件的上表面和与其相邻的上升光伏组件的上表面处于同一平面；当风速大于等于风速阈值或拉力大于等于拉力阈值时或所述形变大于等于形变阈值时，太阳能电池板处于第二状态，其中上升光伏组件上升以允许来自固定光伏组件上表面的风通过与之相邻的上升光伏组件的下方。
进一步地，依据太阳能电池板所包含的光伏组件的数量预先设定出所述上升光伏组件以及与其间隔排列的固定光伏组件在太阳能电池板的安装位置。
进一步地，所述上升光伏组件与所述固定光伏组件无预先设定，可相互转换，即在上升光伏组件与固定光伏组件的位置和数量根据以下情况现场设定：当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值，该光伏组件上升，与其相邻的未上升光伏组件作为固定光伏组件，拉力阈值的优先级高于形变阈值；当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力从大于等于拉力阈值转变为小于拉力阈值或是形变从大于等于形变阈值转变为小于形变阈值时，该光伏组件由上升的上升光伏组件下降转换为固定光伏组件。拉力传感器又叫电阻应变式传感器，隶属于称重传感器系列，是一种将物理信号转变为可测量的电信号输出的装置。
进一步地，当所述光伏组件中的多个光伏组件的拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值时，其中的第一个出现拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值的光伏组件上升，作为上升光伏组件，与其相邻的未上升光伏组件作为固定光伏组件；拉力阈值的优先级高于形变阈值。当拉力或形变较大时，在一定时段内，总会有一个或多个光伏组件率先做出上升动作并作为上升光伏组件。当所述光伏组件中的多个光伏组件的拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值时，其中的第一个出现拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值的光伏组件上升，作为上升光伏组件。这样既使得整体太阳能电池板在一定风力和拉力下起具有一定的削减风力的作用，又达到了节能效果。
电阻应变式传感器——以电阻应变计为转换元件的电阻式传感器。电阻应变式传感器由弹性敏感元件、电阻应变计、补偿电阻和外壳组成，可根据具体测量要求设计成多种结构形式。弹性敏感元件受到所测量的力而产生变形，并使附着其上的电阻应变计一起变形。电阻应变计再将变形转换为电阻值的变化，从而可以测量力、压力、扭矩、位移、加速度和温度等多种物理量。
拉力传感器的优点是精度高，测量范围广,寿命长,结构简单，频响特性好，能在恶劣条件下工作，易于实现小型化、整体化和品种多样化等。因此它广泛应用于自动测试和控制技术中。
进一步地，所述测力计是指基于电阻应变计为转换元件的电阻式传感器；所述形变计是指基于光纤的形变传感器。
根据本发明又一实施方式，参照附图5，所述太阳能光伏房屋还包含分别与第二控制器和稳压装置电性连接的蓄电池，第二控制器在图5中对应示出的是指蓄电池控制器(14)，第一控制器指的是PLC控制器(15)。蓄电池(21)还分别与控制板(5)以及安装在控制板上侧的电量显示器、警报器电性连接；稳压装置(8)分别与直流负载(10)和逆变器(19)电性连接，逆变器与交流负载电性连接；太阳能光伏房屋还包含用于光伏组件的内部电路进行定时检测的电路检测装置(18)，电路检测装置一端连接蓄电池控制器(5)，另一端通过稳压装置分别连接警报器和直流负载，当太阳能电池板的内部电路出现异常时，警报器(7)发出提示警报。
进一步地，通过太阳能电池板(12)进行光电转换，通过蓄电池控制器(14)将电量储存在蓄电池(21)内部，再通过稳压装置(8)进行稳定，一方面供给直流负载(10)使用，一方面通过逆变器(19)进行转换，供给交流负载(20)进行使用，由于光伏组件(2)内部拥有较多的电路，出现问题时都会影响太阳能发电装置的运行，通过电路检测装置(18)可以对内部电路进行定时检测，当出现异常时通过警报器(7)进行提示，自洁玻璃(13)是在玻璃表面上涂抹一层特殊的涂料后，使得灰尘或者污浊液体(包括含水，甚至含油的液体)都难以附着在玻璃的表面，或者比较容易地被水(或者雨水)冲洗掉，这样玻璃表面非常容易保持清洁，减少了清洁玻璃表面的麻烦，也可以节省日益匮乏的水资源，光线追踪器(11)可以对光线进行追踪，通过PLC控制器(15)可以控制电动伸缩杆(16)将太阳能电池板(12)调节到最佳的照射角度，隔温板(17)可以内部热量散出和外部热量进入。
与现有技术相比，本实施方式的有益效果是：由于太阳能发电装置内部拥有较多的电路，出现问题时都会影响太阳能发电装置的运行，通过电路检测装置可以对内部电路进行定时检测，当出现异常时通过警报器进行提示，自洁玻璃时在玻璃表面上涂抹一层特殊的涂料后，使得灰尘或者污浊液体(包括含水，甚至含油的液体)都难以附着在玻璃的表面，或者比较容易地被水(或者雨水)冲洗掉，这样玻璃表面非常容易保持清洁，减少了清洁玻璃表面的麻烦，也可以节省日益匮乏的水资源，光线追踪器可以对光线进行追踪，通过PLC控制器可以控制电动伸缩杆将太阳能电池板调节到最佳的照射角度，隔温板可以内部热量散出和外部热量进入。
本发明提供的高层建筑抗风太阳能房屋及其构建方法设计新颖、成本低廉、抗风效果显著，彻底解决了太阳能电池板由于高层建筑顶部大风的外力使得电池板松脱甚至损坏问题。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，不能以此限定本发明实施范围；凡依本发明申请专利范围及创作说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (10)
1.抗风太阳能光伏房屋，其特征在于，所述房屋的屋顶上安装有由多个光伏组件构成的太阳能电池板，以及架设在屋顶上用于支撑光伏组件的电动伸缩杆；所述光伏组件包含间隔排列的上升光伏组件和固定光伏组件；所述房屋包括第一控制器，所述第一控制器根据由风速计测得的经过太阳能电池板的风速或者由测力计测得的电动伸缩杆受到的拉力或者由形变计测得的光伏组件的形变控制电动伸缩杆将太阳能电池板在第一状态和第二状态之间转换；当所述风速小于风速阈值或所述拉力小于拉力阈值或所述形变小于形变阈值时，太阳能电池板处于第一状态，在第一状态中，所述固定光伏组件的几何中心和上升光伏组件的几何中心处于同一平面；当所述风速大于等于风速阈值或所述拉力大于等于拉力阈值时或所述形变大于等于形变阈值时，太阳能电池板处于第二状态，在第二状态中上升光伏组件上升以允许来自固定光伏组件上表面的风通过与之相邻的上升光伏组件的下方。
2.根据权利要求1所述的抗风太阳能光伏房屋，其特征在于，所述上升光伏组件和固定光伏组件的位置和数量是根据太阳能电池板所包含的光伏组件的数量和布局预先设定的。
3.根据权利要求1所述的抗风太阳能光伏房屋，其特征在于，所述上升光伏组件与所述固定光伏组件的位置和数量根据以下情况现场设定；当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值，该光伏组件上升作为上升光伏组件，与其相邻的未上升光伏组件作为固定光伏组件，拉力阈值的优先级高于形变阈值；当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力从大于等于拉力阈值转变为小于拉力阈值或是形变从大于等于形变阈值转变为小于形变阈值时，该光伏组件由上升的上升光伏组件下降转换为固定光伏组件；拉力阈值的优先级高于形变阈值的优先级。
4.根据权利要求1或3所述的抗风太阳能光伏房屋，其特征在于，所述测力计是指基于电阻应变计为转换元件的电阻式传感器；所述形变计是指基于光纤的形变传感器。
5.根据权利要求1所述的抗风太阳能光伏房屋，其特征在于，所述房屋还包含与第一控制器相连接的光线追踪器，所述第一控制器根据所述光线追踪器的信号控制电动伸缩杆使光伏组件追踪太阳。
6.根据权利要求1所述的抗风太阳能光伏房屋，所述太阳能光伏房屋还包含分别与第二控制器和稳压装置电性连接的蓄电池，所述蓄电池还分别与控制板以及安装在控制板上侧的电量显示器、警报器电性连接；所述稳压装置分别与直流负载和逆变器电性连接，所述逆变器与交流负载电性连接；所述太阳能光伏房屋还包含用于光伏组件的内部电路进行定时检测的电路检测装置，所述电路检测装置一端连接所述第二控制器，另一端通过稳压装置分别连接警报器和直流负载，当太阳能电池板的内部电路出现异常时，警报器发出提示警报。
7.太阳能光伏房屋的抗风方法，包括：
S100，提供根据权利要求1-6任一项所述的抗风太阳能光伏房屋的屋顶；
S200，当所述风速小于风速阈值或所述拉力小于拉力阈值或所述形变小于形变阈值时，所述第一控制器控制电动伸缩杆将太阳能电池板转换为第一状态；
S300，当所述风速大于等于风速阈值或所述拉力大于等于拉力阈值时或所述形变大于等于形变阈值时，所述第一控制器控制电动伸缩杆将太阳能电池板转换为第二状态。
8.根据权利要求7所述的太阳能光伏房屋的抗风方法，
在S300中，所述上升光伏组件和固定光伏组件的位置和数量是根据太阳能电池板所包含的光伏组件的数量和布局预先设定的。
9.根据权利要求7所述的太阳能光伏房屋的抗风方法，
在S300中，所述上升光伏组件与所述固定光伏组件的位置和数量根据以下情况现场设定；当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值，该光伏组件上升，与其相邻的未上升光伏组件作为固定光伏组件，拉力阈值的优先级高于形变阈值；当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力从大于等于拉力阈值转变为小于拉力阈值或是形变从大于等于形变阈值转变为小于形变阈值时，该光伏组件由上升的上升光伏组件下降转换为固定光伏组件。
10.根据权利要求7所述的太阳能光伏房屋的抗风方法，当所述光伏组件中的多个光伏组件的拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值时，其中的第一个出现拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值的光伏组件上升，作为上升光伏组件，与其相邻的未上升光伏组件作为固定光伏组件；拉力阈值的优先级高于形变阈值的优先级。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710130700.6A CN106936376B (zh) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | 抗风太阳能光伏房屋及其抗风方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710130700.6A CN106936376B (zh) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | 抗风太阳能光伏房屋及其抗风方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106936376A CN106936376A (zh) | 2017-07-07 |
| CN106936376B true CN106936376B (zh) | 2018-05-15 |
Family
ID=59424376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710130700.6A Active CN106936376B (zh) | 2017-03-07 | 2017-03-07 | 抗风太阳能光伏房屋及其抗风方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106936376B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107733331B (zh) * | 2017-10-16 | 2019-04-05 | 高邮市灯具厂 | 一种具有多种使用状态的光伏发电组件 |
| CN110492834A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-11-22 | 皖西学院 | 一种遇风自保护式光电设备 |
| CN111322569B (zh) * | 2020-03-06 | 2022-01-11 | 扬州市万佳照明电器有限公司 | 一种防风路灯 |
| CN115328218A (zh) * | 2022-10-13 | 2022-11-11 | 南通锦仕新能源科技有限公司 | 一种抗风型光伏发电用支架 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103711265B (zh) * | 2014-01-06 | 2016-05-18 | 桂林理工大学 | 开放式建筑物抗风屋盖的制作方法 |
| CN104213674A (zh) * | 2014-09-30 | 2014-12-17 | 句容金猴机械研究所有限公司 | 一种卡槽连接瓦 |
| CN205369984U (zh) * | 2016-01-27 | 2016-07-06 | 许强 | 节能环保房屋及多层建筑 |
| CN106059453A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-10-26 | 江苏电科电气设备有限公司 | 屋顶光伏组件支架 |
-
2017
- 2017-03-07 CN CN201710130700.6A patent/CN106936376B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106936376A (zh) | 2017-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106936376B (zh) | 抗风太阳能光伏房屋及其抗风方法 | |
| CN103806607B (zh) | 一种能跟踪太阳光的双斜坡活动屋顶及控制方法 | |
| CN206611188U (zh) | 高速公路区域分布式多能互补能源微网系统 | |
| CN209082777U (zh) | 太阳能幕墙模块结构及太阳能幕墙 | |
| CN106143819A (zh) | 浮体架台及水上光伏电站 | |
| CN101539419A (zh) | 太阳能跟踪位置传感器 | |
| CN206554422U (zh) | 一种太阳能屋顶建筑构件 | |
| CN107517276A (zh) | 一种风光互补水面网箱养殖综合监控平台 | |
| CN103531650A (zh) | 一种浮筏式光伏阵列 | |
| CN209025793U (zh) | 一种新能源风力发电装置 | |
| CN207809703U (zh) | 一种用于水上漂浮式光伏系统的支架式浮筒 | |
| CN208431965U (zh) | 一种智能砷化镓高倍聚光热电联产系统 | |
| CN204965165U (zh) | 屋顶绿化轻薄基质太阳能滴灌系统 | |
| CN208316655U (zh) | 一种多层全角度自动追光太阳能光伏组件跟踪装置 | |
| CN215530311U (zh) | 一种光伏玻璃温室 | |
| CN203034850U (zh) | 一种超高海拔中用于放置风电机组变流器的智能房 | |
| CN205351125U (zh) | 一种节能路灯 | |
| CN207251680U (zh) | 一种风光互补水面网箱养殖综合监控平台 | |
| CN201043332Y (zh) | 非晶硅光伏建筑一体化 | |
| CN209308073U (zh) | 一种自供电水位预警井盖 | |
| CN209238295U (zh) | 一种新型光伏控制器的灌胶结构 | |
| CN208971441U (zh) | 一种光伏发电组件的安装用带排水槽支撑部件 | |
| CN208971442U (zh) | 一种光伏发电组件的组合安装部件 | |
| CN208638320U (zh) | 用于光伏板的灰水自动清除器 | |
| CN206993051U (zh) | 一种自重式双面光伏电池装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |