CN111147005A - 太阳光反射系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的太阳光反射系统的特征在于，包括：双面受光型太阳能电池模块，设置于屋顶；框架，用于排列在上述屋顶所设置的双面受光型太阳能电池模块；以及反射层，位于在上述屋顶所设置的双面受光型太阳能电池模块的后侧，设置于上述屋顶的底面，上述反射层具有隔热及防水功能，并且将避开上述双面受光型太阳能电池模块直接进入上述屋顶底面或者穿过上述双面受光型太阳能电池模块进入上述屋顶底面的太阳光中的85％以上的波长范围为380～1100nm的太阳光漫反射到上述双面受光型太阳能电池模块的后侧。
Description
技术领域
本发明涉及太阳光反射系统。
背景技术
通常，太阳光模块只通过从前面受光来发电，因此在增加发电量方面有局限性。最近，已开发出在前部面和后部面均可以受光来发电的双面受光型太阳能电池。
韩国公开专利(10-2018-0002015)公开了太阳光模块用背板，以增加双面受光型太阳能电池的发电量。
然而，尽管太阳光模块用背板具有非常优秀的性质，但双面受光型太阳能电池的发电量也必然会根据反射太阳光的底面的状态而变化。
例如，根据底面为土的情况、底面铺有混凝土的情况、底面涂有白色涂料的情况、底面被雪覆盖的情况、底面潮湿的情况、底面干燥的情况等，发电量必然会有很大的不同。
并且，若要使用太阳光模块用背板，则存在必须将已设置的双面受光型太阳能电池全部更换为在韩国公开专利(10-2018-0002015)所公开的双面受光型太阳能电池的问题。
为了解决这种问题，本申请人开发并申请了一种通过在双面受光型太阳能电池模块后侧底面铺设高反射膜，来使发电量增加30％以上的太阳光反射系统。
进一步地，为了在设置空间不足的市中心等的人口密集区域使用这种太阳光反射系统，将开发可以设置在屋顶上的太阳光反射系统。
更进一步地，将开发可以将这种太阳光反射系统设置在有坚硬面的任何地方的太阳光反射系统。
现有技术文献
专利文献
韩国公开专利：10-2018-0002015
发明内容
本发明的目的在于，提供可设置在屋顶来发电的太阳光反射系统。
本发明的另一目的在于，提供可设置在任何具有坚硬面的地方的太阳光反射系统。
用于实现上述目的的太阳光反射系统的特征在于，包括：双面受光型太阳能电池模块，设置于屋顶；框架，用于排列在上述屋顶所设置的双面受光型太阳能电池模块；以及反射层，位于在上述屋顶所设置的双面受光型太阳能电池模块的后侧，设置于上述屋顶的底面，上述反射层具有隔热及防水功能，并且将避开上述双面受光型太阳能电池模块直接进入上述屋顶底面或者穿过上述双面受光型太阳能电池模块进入上述屋顶底面的太阳光中的85％以上的波长范围为380～1100nm的太阳光漫反射到上述双面受光型太阳能电池模块的后侧。
并且，上述目的通过具有如下特征的太阳光反射系统来实现，即，包括：双面受光型太阳能电池模块，设置于屋顶；框架，用于排列在上述屋顶所设置的双面受光型太阳能电池模块；以及反射层，位于在上述屋顶所设置的双面受光型太阳能电池模块的后侧，涂敷在设置于上述屋顶的底面的氨基甲酸乙酯防水剂上，上述反射层将在避开上述双面受光型太阳能电池模块直接进入上述屋顶底面或者穿过上述双面受光型太阳能电池模块进入上述屋顶底面的太阳光中的85％以上的波长范围为380～1100nm的太阳光漫反射到上述双面受光型太阳能电池模块的后侧。
并且，上述目的通过具有如下特征的太阳光反射系统来实现，即，包括：双面受光型太阳能电池模块；框架，用于将上述双面受光型太阳能电池模块排列在坚硬面的上侧；以及反射层，位于上述双面受光型太阳能电池模块的后侧，以涂敷在上述坚硬面上的方式形成，上述反射层将避开上述双面受光型太阳能电池模块直接进入上述坚硬面或者穿过上述双面受光型太阳能电池模块进入上述坚硬面的太阳光中的80％以上的波长范围为380～1100nm的太阳光漫反射到上述双面受光型太阳能电池模块的后侧。
在本发明的太阳光反射系统设置在屋顶的情况下，本发明的反射层不仅反射太阳光，还具有隔热及防水功能，因此可以代替以前设置在屋顶底面的氨基甲酸乙酯防水剂。并且，通过在反射层的表面形成多个突起，来增加太阳光漫反射率，从而可以使太阳光均匀地分布在双面受光型太阳能电池模块后部面。并且，本发明的反射层可以形成在以前设置在屋顶底面的氨基甲酸乙酯防水剂上。因此，即使不去除以前设置在屋顶底面的氨基甲酸乙酯防水剂也可以进行设置。并且，本发明的反射层可将设置于屋顶的双面受光型太阳能电池的发电量提高30％以上。并且，本发明能够以垂直的方式对双面受光型太阳能电池模块进行排列，来在屋顶设置尽可能多的双面受光型太阳能电池模块，因此可以最大限度地利用屋顶空间。
另一方面，本发明的太阳光反射系统可设置在任何具有坚硬面的地方，因此，与使用反光膜的情况相比，可以扩大太阳光反射系统的设置区域。并且，可以通过将玻璃珠铺撒在本发明的反射层的表面，来提高反射层的表面强度，并防止反射层剥离。而且，玻璃珠增加了太阳光的漫反射率，进而提高了太阳光反射系统的发电效率。并且，涂敷于坚硬面的反射层由上侧反射层和下侧反射层两层构成，在将包含氧化钛(TiO2)的水性涂料涂敷于坚硬面的情况下，可以防止因表面先固化内部较晚固化而产生裂缝(crack)。并且，可以通过使上侧反射层中的氧化钛的量多于下侧反射层中的氧化钛的量，来提高太阳光反射系统的发电效率。
附图说明
图1为示出本发明第一实施例的太阳光反射系统的图。
图2为用于说明图1所示的双面受光型太阳能电池模块的高度与上部面长度的关系以及双面受光型太阳能电池模块间的距离关系的图。
图3为示出多个双面受光型太阳能电池模块以垂直的方式排列的状态的图，图3的(a)部分为从正面观察的图，图3的(b)部分为从上面俯视的图。
图4为示出在图1所示的反射层的上部面形成有突起的状态的图。
图5为示出图1所示的反射层的剖视图。
图6为示出变形例的反射层的剖视图。
图7为示出本发明第二实施例的太阳光反射系统的图。
图8为示出图7所示的反射层的剖视图。
图9为示出变形例的反射层的图。
图10为示出本发明第三实施例的太阳光反射系统的图。
图11为示出图10所示的反射层的图。
图12为示出根据第一变形例来在图11所示的反射层的表面铺撒多个玻璃珠的状态的图。
图13为示出根据第二变形例来使图11所示的反射层由两层构成的状态的图。
图14为示出本发明第四实施例的太阳光反射系统的图。
图15为示出本发明第五实施例的太阳光反射系统的图。
附图标记的说明
1、2、3、4、5：太阳光反射系统 10、20：反射层
11：底层 12：中层
13：上层 21：第一涂敷层
22：第二涂敷层
M：双面受光型太阳能电池模块
F：框架 G：屋顶底面
WP：氨基甲酸乙酯防水剂 F：框架
R：坚硬面 G：玻璃珠
W：水槽 A1：下侧反射层
A2：上侧反射层
具体实施方式
对于在本发明中表示相同或相似的作用效果的结构要素赋予相同的名称和相同的附图标记。
以下，详细说明本发明第一实施例的太阳光反射系统。
如图1所示，本发明第一实施例的太阳光反射系统1包括双面受光型太阳能电池模块M、框架F和反射层10。
双面受光型太阳能电池模块M可以通过公知技术构成，双面受光型太阳能电池模块M的结构本身不是本发明的主旨，因此省略对其的说明。
双面受光型太阳能电池模块M以倾斜的方式排列于框架F。框架F包括：第一框架F1，用于支撑双面受光型太阳能电池模块M的边缘；第二框架F2，用于将框架F固定在屋顶底面G；以及第三框架F3，用于加固第二框架F2。
本发明以最小数量(4～6个)设置固定于屋顶底面G的第二框架F2，以防止避开多个双面受光型太阳能电池模块M直接进入框架F的下侧屋顶底面G的太阳光L2被第二框架F2阻隔。
为了加固最少限度的第二框架F2，本发明通过第三框架F3来连接多个第二框架F2的侧面。
第一框架F1以20～45°的角度向上倾斜地支撑多个双面受光型太阳能电池模块M，以更好地接收太阳光。
由第一框架F1沿着向上方向支撑的双面受光型太阳能电池模块M最多为4个。其理由是，即使向上方向的数量多于4个，但由于到达最上面的第5个双面受光型太阳能电池模块M的后部面的太阳光L3少，因此双面受光型太阳能电池模块M的后部面发电量无法再增加。因此，向上方向的数量优选为最多4个。另一方面，由第一框架F1支撑的双面受光型太阳能电池模块M的宽度方向上的数量不受限制。
根据双面受光型太阳能电池模块M的向上方向的数量，将屋顶底面G与双面受光型太阳能电池模块M的最下端之间的高度H调节为0.5m至3m。
其理由是，为了使太阳光L2避开多个双面受光型太阳能电池模块M直接进入框架F的下侧屋顶底面G，需要尽可能低的高度H。
例如，若双面受光型太阳能电池模块M的向上方向的数量为1个，则屋顶底面G与双面受光型太阳能电池模块M的最下端之间的高度为0.5m便足够。
然而，若双面受光型太阳能电池模块M的向上方向的数量为4个，则屋顶底面G与双面受光型太阳能电池模块M的最下端之间的高度应为3m，这样，位于向上方向最上面的双面受光型太阳能电池模块M的后部面才能反射到太阳光L2。
如图2所示，多个双面受光型太阳能电池模块M之间的间距D为双面受光型太阳能电池模块M的纵向长度HL的1/3以上。
只有多个双面受光型太阳能电池模块M之间的间距D必须达到这个程度，太阳光L2才能通过多个双面受光型太阳能电池模块M之间直接进入屋顶底面G。
如图3的(a)部分所示，为了最大限度地利用屋顶空间，可以垂直地配置多个双面受光型太阳能电池模块M。如图3的(b)部分所示，多个双面受光型太阳能电池模块M以前后左右隔开规定间隔的方式配置，因此在白天可以最大限度地接收从东方经过南方向西方移动的太阳的光。
反射层10将避开多个双面受光型太阳能电池模块M直接进入框架F的下侧屋顶底面G或者穿过双面受光型太阳能电池模块M进入屋顶底面G的太阳光L1、L2中的85％以上的波长范围为380～1100nm的太阳光L3反射到上述双面受光型太阳能电池模块M的后侧，因而，与没有反射层10的情况相比，发电量增加30％以上。其中，附图标记L表示整个太阳光，L1表示穿过双面受光型太阳能电池模块M进入屋顶底面G的太阳光，L2表示避开多个双面受光型太阳能电池模块M直接进入框架F的下侧屋顶底面G的太阳光，L3表示通过反射层10反射到双面受光型太阳能电池模块M的后部面的太阳光。
如图4所示，在反射层10的表面可形成多个突起10a。突起10a为凸出的形状，突起10a还增加太阳光的漫反射率，因此太阳光可以均匀地传递到双面受光型太阳能电池模块M的后部面。
如图5所示，反射层10由底层11和中层12构成。底层11和中层12相互粘结。
底层11设置于屋顶底面G。底层11由氨基甲酸乙酯底漆构成，起到防水作用。
中层12由丁基类树脂和氧化钛构成。氧化钛以与丁基类树脂混合的状态存在。
丁基类树脂起到隔热和防水的作用。氧化钛起到反射太阳光的作用。在中层12内包含10～35％的氧化钛。
如图6所示，为了保护中层12，在中层12上还可形成上层13。
上层13由丁基类树脂和氧化钛构成。与中层12相比，在上层13添加更多的丁基类树脂，因此可具有比中层12更光滑的表面。
以下，详细说明本发明第二实施例的太阳光反射系统。
如图7所示，本发明第二实施例的太阳光反射系统2由双面受光型太阳能电池模块M、框架F和反射层20构成。
本发明第二实施例的太阳光反射系统2的双面受光型太阳能电池模块M和框架F与本发明第一实施例的太阳光反射系统2的双面受光型太阳能电池模块M和框架F相同，因此省略对其的说明。
为了使本发明适用于在底面G铺有氨基甲酸乙酯防水剂WP的屋顶，反射层20形成于现有氨基甲酸乙酯防水剂WP上。
如图8所示，反射层20由水性涂料P和氧化钛构成。氧化钛以与水性涂料P混合的状态存在。反射层20通过将与氧化钛相混合的水性涂料P涂敷在氨基甲酸乙酯防水剂WP上来形成。在反射层20内包含10～35％的氧化钛。反射层20的厚度为100um。
如图9所示，反射层20可由第一涂敷层21和第二涂敷层22两层构成。
第一涂敷层21由水性涂料P和氧化钛构成。氧化钛以与水性涂料P混合的状态存在。在第一涂敷层21内包含10～35％的氧化钛。第一涂敷层21的厚度为50um。
第二涂敷层22由水性涂料P和氧化钛构成。氧化钛以与水性涂料P混合的状态存在。在第二涂敷层22内包含10～35％的氧化钛。第二涂敷层22的厚度为50um。
像这样，反射层必须要由第一涂敷层21和第二涂敷层22两层构成的理由是，若反射层20的厚度变厚，则其表面先固化而内部较晚固化，因此可能产生裂缝。为了解决这种问题，将混合有氧化钛的水性涂料P以每次50um涂2次的方式薄薄地涂敷到氨基甲酸乙酯防水剂WP上，从而分别形成第一涂敷层21和第二涂敷层22。
以下，详细说明本发明第三实施例的太阳光反射系统。
如图10所示，本发明第三实施例的太阳光反射系统3由双面受光型太阳能电池模块M、框架F和反射层20构成。
框架F以倾斜的方式将双面受光型太阳能电池模块M排列在坚硬面R的上侧。其中，坚硬面R的概念包括所有的固体状态的坚硬的面，例如混凝土路面、沥青路面、水槽底面、山区的岩石等。
框架F包括：第一框架F1，用于支撑双面受光型太阳能电池模块M的边缘；第二框架F2，用于将框架F固定在坚硬面R；以及第三框架F3，用于加固第二框架F2。
图10所示的反射层10以涂敷在坚硬面R的方式形成，由此，太阳光反射系统的设置区域可以扩大为废弃的混凝土道路、废弃的沥青道路、重建地区的废弃建筑物、由岩石的山区等有坚硬面的任何地方。
反射层10将避开多个双面受光型太阳能电池模块M直接进入框架F的下侧坚硬面R或者穿过双面受光型太阳能电池模块M进入坚硬面R的太阳光L1、L2中的80％以上的波长范围为380～1100nm的太阳光L3反射到上述双面受光型太阳能电池模块M的后侧，因而，与没有反射层10的情况相比，发电量增加30％以上。其中，附图标记L表示整个太阳光，L1表示穿过双面受光型太阳能电池模块M进入坚硬面R的太阳光，L2表示避开多个双面受光型太阳能电池模块M直接进入框架F的下侧坚硬面R的太阳光，L3表示通过反射层10反射到双面受光型太阳能电池模块M的后部面的太阳光。
如图11所示的，反射层10由水性涂料P和氧化钛构成。氧化钛以与水性涂料P混合的状态存在。反射层10通过将与氧化钛相混合的水性涂料P涂敷在坚硬面R上来形成。在反射层10内包含10～35％的氧化钛。
第一变形例
如图12所示，可以在反射层10'的表面铺设多个玻璃珠10'a，多个玻璃珠10'a可以提高反射层10'的表面强度，从而防止反射层10'剥离。并且，多个玻璃珠10'a增加太阳光的漫反射率，进而提高太阳光反射系统的发电效率。
第二变形例
如图13所示，反射层10"由下侧反射层A1和上侧反射层A2两层构成。由于反射层10"由两层构成，因此在将包含氧化钛的水性涂料涂敷于坚硬面的情况下，可以防止因表面先固化内部较晚固化而产生裂缝。
下侧反射层A1由水性涂料P和氧化钛构成。氧化钛以与水性涂料P混合的状态存在。在下侧反射层A1内包含少于10％的氧化钛。
上侧反射层A2由水性涂料P和氧化钛构成。氧化钛以与水性涂料P混合的状态存在。在上侧反射层A2内包含10～35％的氧化钛。
可以通过使位于上侧的上侧反射层A2中氧化钛的量多于位于下侧的下侧反射层A1中氧化钛的量，来提高太阳光反射系统的发电效率。
以下，详细说明本发明第四实施例的太阳光反射系统。
在本发明第四实施例的太阳光反射系统4中，反射层10形成于水槽的底面。
图14所示的反射层10通过在水槽W的底面B涂敷包含氧化钛的水性涂料来形成。附图标记L表示整个太阳光。
双面受光型太阳能电池模块M通过在水槽W上所设置的框架F来排列。在水槽W装满水并放入鱼。当然，即使是没有水的空水槽W也可以。而且，水槽W也可以为被拆除的鱼市所废弃的水槽。
以下，详细说明本发明第五实施例的太阳光反射系统。
在本发明第五实施例的太阳光反射系统5中，反射层10形成于倾斜面。
图15所示的反射层10通过在坚硬的倾斜面C涂敷包含氧化钛的水性涂料来形成。附图标记L表示整个太阳光。
双面受光型太阳能电池模块M通过在倾斜面上所设置的框架F来排列。其中，坚硬的倾斜面C为水泥结构物的倾斜面、混凝土结构物的倾斜面、沥青结构物的倾斜面、山区岩石的倾斜面等任何坚硬的倾斜面。
Claims (10)
1.一种太阳光反射系统，其特征在于，
包括：
双面受光型太阳能电池模块，设置于屋顶；
框架，用于排列在上述屋顶所设置的双面受光型太阳能电池模块；以及
反射层，位于在上述屋顶所设置的双面受光型太阳能电池模块的后侧，设置于上述屋顶的底面，
上述反射层具有隔热及防水功能，并且将避开上述双面受光型太阳能电池模块直接进入上述屋顶底面或者穿过上述双面受光型太阳能电池模块进入上述屋顶底面的太阳光中的85％以上的波长范围为380～1100nm的太阳光漫反射到上述双面受光型太阳能电池模块的后侧。
2.根据权利要求1所述的太阳光反射系统，其特征在于，
上述框架以倾斜的方式对上述双面受光型太阳能电池模块进行排列，
根据上述双面受光型太阳能电池模块的向上方向的数量，在0.5m至3m的范围内对上述屋顶底面与上述双面受光型太阳能电池模块的最下端之间的高度进行调节。
3.根据权利要求1所述的太阳光反射系统，其特征在于，上述框架以垂直的方式对上述双面受光型太阳能电池模块进行排列。
4.根据权利要求1所述的太阳光反射系统，其特征在于，在上述反射层的上部面形成多个突起。
5.根据权利要求1所述的太阳光反射系统，其特征在于，
上述反射层包括：
底层，粘结于上述屋顶的底面，由氨基甲酸乙酯底漆构成；以及
中层，粘结于上述底层的上部面，由丁基类树脂和氧化钛构成，
上述中层包含10～35％的上述氧化钛。
6.根据权利要求5所述的太阳光反射系统，其特征在于，
在上述中层上还形成有上层，
上述上层由丁基类树脂和氧化钛构成，
上述上层包含10～35％的上述氧化钛。
7.一种太阳光反射系统，其特征在于，
包括：
双面受光型太阳能电池模块，设置于屋顶；
框架，用于排列在上述屋顶所设置的双面受光型太阳能电池模块；以及
反射层，位于在上述屋顶所设置的双面受光型太阳能电池模块的后侧，涂敷在设置于上述屋顶的底面的氨基甲酸乙酯防水剂上，
上述反射层将避开上述双面受光型太阳能电池模块直接进入上述屋顶底面或者穿过上述双面受光型太阳能电池模块进入上述屋顶底面的太阳光中的85％以上的波长范围为380～1100nm的太阳光漫反射到上述双面受光型太阳能电池模块的后侧。
8.一种太阳光反射系统，其特征在于，
包括：
双面受光型太阳能电池模块；
框架，用于将上述双面受光型太阳能电池模块排列在坚硬面的上侧；以及
反射层，位于上述双面受光型太阳能电池模块的后侧，以涂敷在上述坚硬面上的方式形成，
上述反射层将避开上述双面受光型太阳能电池模块直接进入上述坚硬面或者穿过上述双面受光型太阳能电池模块进入上述坚硬面的太阳光中的80％以上的波长范围为380～1100nm的太阳光漫反射到上述双面受光型太阳能电池模块的后侧。
9.根据权利要求8所述的太阳光反射系统，其特征在于，
上述反射层由位于上侧的上侧反射层和位于下侧的下侧反射层两层构成，
上述下侧反射层由水性涂料和氧化钛构成，在上述下侧反射层内包含少于10％的上述氧化钛，
上述上侧反射层由水性涂料和氧化钛构成，在上述上侧反射层内包含10～35％的上述氧化钛。
10.根据权利要求8所述的太阳光反射系统，其特征在于，上述反射层形成于坚硬的水槽的底面或坚硬的倾斜面。
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