CN107327091A - 一种太阳能光伏屋顶结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能光伏屋顶结构，包括屋顶，所述屋顶的表面等距离设置有安装条，相邻两个安装条之间形成有导流槽，并且相邻两个安装条之间安装有光伏板，导流槽的表面覆盖有防水层，所述安装条的上表面开设有插槽，并且安装条的内部设置有与插槽连通的卡槽。该太阳能光伏屋顶结构，结构简单，布局合理，对光伏板的拆装更换较为方便，对太阳光的利用率较高，散热效果较好，同时亦能够对光伏板表面的积雪或结冰进行消除，功能较为齐全，性能较为完善，节能效果较好，有效解决了目前的太阳能屋顶技术还不够完善，对屋顶的利用不够彻底，光伏板的安装步骤复杂，且牢固性不佳，亟待进行改进的问题。
Description
技术领域
本发明涉及节能建筑技术领域，具体为一种太阳能光伏屋顶结构。
背景技术
节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法，对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后，设计出的低能耗建筑，其主要指标有：建筑规划和平面布局要有利于自然通风，绿化率不低于35％；建筑间距应保证每户至少有一个居住空间在大寒日能获得满窗日照2小时等。
随着科学技术的飞速进步，人类对石油、煤炭等传统能源的开采能力迅速提高。同时，人类社会的发展对这些能源的需求也与日俱增，而传统能源污染环境、不可再生的特点决定了人类必将要寻找清洁、绿色、可再生的新能源来取代传统能源，而太阳能就是这样的能源之一。为减少能耗和温室气体排放、调整能源结构，早在1997年就出现了“百万太阳能屋顶计划”，其目标是到2010年将在100万个屋顶或建筑物其他可能的部位安装太阳能系统，使美国的太阳能应用技术得到了极大的提高。目前我国石油对外依存度已达51％，能源短缺给国家安全带来极大的隐患，而国际石油价格的剧烈波动也给我国造成的重大的经济损失。所以包括鼓励包括太阳能在内的新能源政策的推出，不仅对于实现产业结构调整，促进经济增长方式转变，扩大就业，具有十分重要的现实意义，更主要的是长远的社会效益、环境效益和经济效益。在世界各国政策的大力支持下，新能源产业的兴起已经成为引领世界经济走出低谷的一场工业革命，相关产业的发展空间极其广阔。
太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置，主要用于无电网的边远地区和人口分散地区；在有公共电网的地区，光伏发电系统与电网连接并网运行，省去蓄电池，不仅可以大幅度降低造价，而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。
太阳能屋顶是节能建筑的一种，太阳能屋顶就是在房屋顶部装设太阳能发电装置，利用太阳能光电技术在城乡建筑领域进行发电，以达到节能减排目标。为落实中国对世界承诺的节能减排目标，加强政策扶持新能源经济战略，国家相关部委推出太阳能屋顶计划，目前的太阳能屋顶技术还不够完善，对屋顶的利用不够彻底，光伏板的安装步骤复杂，且牢固性不佳，亟待进行改进。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种太阳能光伏屋顶结构，解决了目前的太阳能屋顶技术还不够完善，对屋顶的利用不够彻底，光伏板的安装步骤复杂，且牢固性不佳，亟待进行改进的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种太阳能光伏屋顶结构，包括屋顶，所述屋顶的表面等距离设置有安装条，相邻两个安装条之间形成有导流槽，并且相邻两个安装条之间安装有光伏板，导流槽的表面覆盖有防水层，所述安装条的上表面开设有插槽，并且安装条的内部设置有与插槽连通的卡槽，所述光伏板的两侧均设置有固定条，所述固定条的底面安装有卡块，所述卡块与卡槽卡接。
优选的，所述光伏板为倒V形或拱形。
优选的，所述固定条上开设有沉孔，沉孔内插接有螺杆，螺杆的底端与卡块焊接，螺杆位于沉孔内的一端螺纹连接有螺母。
优选的，所述导流槽的表面为弧面。
优选的，所述屋顶两侧的底部设置有与导流槽连通的排水管，排水管的内部安装有涡轮。
优选的，所述屋顶的顶部由前至后等距离安装有底座，底座的两侧均设置有导气管，并且所述导气管远离底座的一端位于导流槽的内部，每个底座上均安装有风机，所述风机的排气口与底座上的两个导气管连通。
优选的，所述风机的排气口与导气管的连接处设置有电加热丝。
优选的，所述风机的右侧设置有开口向下的进气管。
优选的，所述防水层为高聚物改性沥青防水层或合成高分子防水层。
(三)有益效果
本发明提供了一种太阳能光伏屋顶结构。具备以下有益效果：
(1)、该太阳能光伏屋顶结构，利用安装条上的插槽和卡槽与固定条上的卡块进行配合，能够利用光伏板的重力作用将卡块插入到插槽内，使卡块与卡槽卡接，不仅安装较为方便，而且牢固性较强，螺杆和螺母的配合能够对卡块与固定条之间的距离进行调节，从而能够在将光伏板安装结束后，对卡块进行紧固，进一步提高了卡块与卡槽配合的牢固性。
(2)、该太阳能光伏屋顶结构，将光伏板设置为拱形或倒V形，从而增大了光伏板与阳光的接触面积，能够在有限的空间内对太阳光进行充分利用，光电效率较高，光伏板底部导流槽的设置方便了光伏板底部通风散热的进行，延长了光伏板的使用寿命。
(3)、该太阳能光伏屋顶结构，在屋顶的底部设置与导流槽连通的排水管，能够利用排水管内安装的涡轮对由导流槽排出的雨水进行利用，通过涡轮的转动来起到水力发电的作用，将导流槽内雨水的重力势能转化为电能，达到了对雨水的充分利用。
(4)、该太阳能光伏屋顶结构，在屋顶的顶部设置风机，能够利用风机将空气抽入到导流槽内，从而使光伏板底部的空气形成对流，对光伏板的散热效果较佳，在光伏板排气口处设置电加热丝，能够在光伏板表面积雪或结冰时，利用风机将电加热丝产生的热量吹向光伏板的底面，达到了对光伏板表面积雪清除的目的。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明屋顶结构示意图；
图3为本发明屋顶剖视图；
图4为本发明屋顶与光伏板的连接结构示意图；
图5为本发明光伏板结构示意图；
图6为本发明风机结构示意图。
图中：1屋顶、2排水管、3安装条、4光伏板、5底座、6风机、7进气管、8导气管、9固定条、10防水层、11导流槽、12涡轮、13插槽、14卡槽、15卡块、16沉孔、17螺母、18螺杆、19电加热丝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种太阳能光伏屋顶结构，包括屋顶1，屋顶1的表面等距离设置有安装条3，相邻两个安装条3之间形成有导流槽11，光伏板4底部导流槽11的设置方便了光伏板4底部通风散热的进行，延长了光伏板4的使用寿命，并且相邻两个安装条3之间安装有光伏板4，导流槽11的表面覆盖有防水层10，安装条3的上表面开设有插槽13，并且安装条3的内部设置有与插槽13连通的卡槽14，光伏板4的两侧均设置有固定条9，固定条9的底面安装有卡块15，卡块15与卡槽14卡接，利用安装条3上的插槽13和卡槽14与固定条9上的卡块15进行配合，能够利用光伏板4的重力作用将卡块15插入到插槽13内，使卡块15与卡槽14卡接，不仅安装较为方便，而且牢固性较强，螺杆18和螺母17的配合能够对卡块15与固定条9之间的距离进行调节，从而能够在将光伏板4安装结束后，对卡块15进行紧固，进一步提高了卡块15与卡槽14配合的牢固性。
光伏板4为倒V形或拱形，当光伏板4为倒V形时，其底面的夹角位于四十五度至六十度之间，以起到稳定的作用，将光伏板4设置为拱形或倒V形，从而增大了光伏板4与阳光的接触面积，能够在有限的空间内对太阳光进行充分利用，光电效率较高。
固定条9上开设有沉孔16，沉孔16，是将紧固件的头部完全沉入零件的阶梯孔，其安装时较为美观，沉孔16内插接有螺杆18，螺杆18的底端与卡块15焊接，螺杆18位于沉孔16内的一端螺纹连接有螺母17，螺母17为六角螺母或四角螺母的一种。
导流槽11的表面为弧面，能够对雨水起到导流的作用，同时也能够利用雨水将光伏板4表面的热量带走，散热效果较佳。
屋顶1两侧的底部设置有与导流槽11连通的排水管2，排水管2的内部安装有涡轮12，在屋顶1的底部设置与导流槽11连通的排水管2，能够利用排水管2内安装的涡轮12对由导流槽11排出的雨水进行利用，通过涡轮12的转动来起到水力发电的作用，将导流槽11内雨水的重力势能转化为电能，达到了对雨水的充分利用。
屋顶1的顶部由前至后等距离安装有底座5，底座5的两侧均设置有导气管8，并且导气管8远离底座5的一端位于导流槽11的内部，每个底座5上均安装有风机6，风机6的排气口与底座5上的两个导气管8连通，风机6的排气口与导气管8的连接处设置有电加热丝19，在屋顶1的顶部设置风机6，能够利用风机6将空气抽入到导流槽11内，从而使光伏板4底部的空气形成对流，对光伏板4的散热效果较佳，在光伏板4排气口处设置电加热丝19，能够在光伏板4表面积雪或结冰时，利用风机6将电加热丝19产生的热量吹向光伏板4的底面，达到了对光伏板4表面积雪清除的目的。
风机6的右侧设置有开口向下的进气管7，将进气管7的开口向下设置，能够防止水或杂物进入到风机6的内部，对风机6起到了保护的作用，延长了风机6的使用寿命。
防水层10为高聚物改性沥青防水层或合成高分子防水层，高聚物改性沥青防水卷材是以玻纤毡、聚酯毡、黄麻布、聚乙烯膜，聚酯无纺布，金属箔或者两种复合材料为胎基，以掺量不少于10％的合成高分子聚合物改性沥青、氧化沥青为浸涂材料，以粉状、片状、粒状矿质材料，合成高分子薄膜，金属膜为覆面材料制成的可卷曲的片状类防水材料，聚合物改性沥青是在沥青中添加橡胶或者塑料树脂进行改性的，由于沥青本身的低软化点、高针入度和低温脆性等固有缺点，在利用它作为防水材料时，限制了使用范围。在沥青中添加了高分子聚合物改性后，大大改善了上列性能，使其耐候性、感温性(高温特性，低温柔性)、及与基底龟裂的适应性都有了明显的提高，使用这种改性沥青制成的防水材料从过去的“重、厚、长、大”的时代进入到“轻、薄、短、小”的工业化时代成为现实和可能，合成高分子防水层是以合成高分子材料为主体，掺入适量化学助剂和填料，经混炼、压延或挤出工艺制成的片状防水材料，也称为防水片材，其耐老化性能最好，化学稳定性佳优良的耐性候、耐臭氧性、耐热性、和低温柔性甚至超过氯丁与丁基橡胶，比塑料优越的多，它还具有质量轻、拉升强度高、伸长率大、使用寿命长、耐强碱腐蚀等。
本发明结构简单，布局合理，对光伏板4的拆装更换较为方便，对太阳光的利用率较高，散热效果较好，同时亦能够对光伏板4表面的积雪或结冰进行消除，功能较为齐全，性能较为完善，节能效果较好，有效解决了目前的太阳能屋顶技术还不够完善，对屋顶的利用不够彻底，光伏板的安装步骤复杂，且牢固性不佳，亟待进行改进的问题。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种太阳能光伏屋顶结构，包括屋顶(1)，其特征在于：所述屋顶(1)的表面等距离设置有安装条(3)，相邻两个安装条(3)之间形成有导流槽(11)，并且相邻两个安装条(3)之间安装有光伏板(4)，导流槽(11)的表面覆盖有防水层(10)，所述安装条(3)的上表面开设有插槽(13)，并且安装条(3)的内部设置有与插槽(13)连通的卡槽(14)，所述光伏板(4)的两侧均设置有固定条(9)，所述固定条(9)的底面安装有卡块(15)，所述卡块(15)与卡槽(14)卡接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏屋顶结构，其特征在于：所述光伏板(4)为倒V形或拱形。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏屋顶结构，其特征在于：所述固定条(9)上开设有沉孔(16)，沉孔(16)内插接有螺杆(18)，螺杆(18)的底端与卡块(15)焊接，螺杆(18)位于沉孔(16)内的一端螺纹连接有螺母(17)。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏屋顶结构，其特征在于：所述导流槽(11)的表面为弧面。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏屋顶结构，其特征在于：所述屋顶(1)两侧的底部设置有与导流槽(11)连通的排水管(2)，排水管(2)的内部安装有涡轮(12)。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏屋顶结构，其特征在于：所述屋顶(1)的顶部由前至后等距离安装有底座(5)，底座(5)的两侧均设置有导气管(8)，并且所述导气管(8)远离底座(5)的一端位于导流槽(11)的内部，每个底座(5)上均安装有风机(6)，所述风机(6)的排气口与底座(5)上的两个导气管(8)连通。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能光伏屋顶结构，其特征在于：所述风机(6)的排气口与导气管(8)的连接处设置有电加热丝(19)。
8.根据权利要求6所述的一种太阳能光伏屋顶结构，其特征在于：所述风机(6)的右侧设置有开口向下的进气管(7)。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能光伏屋顶结构，其特征在于：所述防水层(10)为高聚物改性沥青防水层或合成高分子防水层。
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