CN112542982B - 一种建筑幕墙式太阳能发电系统及方法 - Google Patents

一种建筑幕墙式太阳能发电系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112542982B
CN112542982B CN202011382516.9A CN202011382516A CN112542982B CN 112542982 B CN112542982 B CN 112542982B CN 202011382516 A CN202011382516 A CN 202011382516A CN 112542982 B CN112542982 B CN 112542982B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power generation
module
curtain wall
solar power
solar
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
Application number
CN202011382516.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112542982A (zh
Inventor
祁振华
高群山
王保亮
王大路
李爽
史丽娟
李冰
林晓阳
张彦克
陈晨
任小明
任佳伟
张国博
刘吉南
王艳虎
杨晓彤
夏鹏飞
郭福江
王一博
朱长玉
陈伟
顾也炎
孟凡荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Railway Construction Engineering Group Third Construction Co ltd
China Railway Construction Engineering Group Co Ltd
Original Assignee
China Railway Construction Engineering Group Co Ltd
North Engineering Co Ltd of China Railway Construction Engineering Group Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Railway Construction Engineering Group Co Ltd, North Engineering Co Ltd of China Railway Construction Engineering Group Co Ltd filed Critical China Railway Construction Engineering Group Co Ltd
Priority to CN202011382516.9A priority Critical patent/CN112542982B/zh
Publication of CN112542982A publication Critical patent/CN112542982A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112542982B publication Critical patent/CN112542982B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • H02S10/10—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power including a supplementary source of electric power, e.g. hybrid diesel-PV energy systems
    • H02S10/12—Hybrid wind-PV energy systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/88—Curtain walls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/007—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations the wind motor being combined with means for converting solar radiation into useful energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/10—Combinations of wind motors with apparatus storing energy
    • F03D9/11—Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing electrical energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/30—Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/34—Wind motors specially adapted for installation in particular locations on stationary objects or on stationary man-made structures
    • F03D9/43—Wind motors specially adapted for installation in particular locations on stationary objects or on stationary man-made structures using infrastructure primarily used for other purposes, e.g. masts for overhead railway power lines
    • F03D9/45—Building formations
    • 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
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/34—Electrical components comprising specially adapted electrical connection means to be structurally associated with the PV module, e.g. junction boxes
    • 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
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/38—Energy storage means, e.g. batteries, structurally associated with PV modules
    • 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
    • H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • 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
    • Y02B10/30—Wind power
    • 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
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • 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
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • 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
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/728—Onshore wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明属于太阳能发电领域，具体公开了一种建筑幕墙式太阳能发电系统及方法，包括幕墙发电子系统、安全监控子系统与蓄电系统，所述幕墙发电子系统包括建筑幕墙发电板与发电转化模块，建筑幕墙发电板具有幕墙架板、风力发电结构与太阳能发电板，幕墙架板设有多个且分布于建筑物上，幕墙架板端部通过连接件装设于建筑物上，幕墙架板端部一侧设有凹槽，且凹槽沿幕墙架板端部分布，凹槽内安装有托架；所述太阳能发电板呈弧形状，太阳能发电板端部通过托架固装于凹槽上。本发明在发电、储电系统中加入了安全监控子系统，通过安全监控子系统对发电、储电系统进行监控，并通过对电量检测、分析、判断获取系统当前的安全性。

Description

一种建筑幕墙式太阳能发电系统及方法
技术领域
本发明涉及太阳能发电领域，具体为一种建筑幕墙式太阳能发电系统及方法。
背景技术
太阳能的能源是来自地球外部天体的能源（主要是太阳能），是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量，人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。我们生活所需的煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后，再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。21世纪内太阳能将成为全球主要能源之一，是最原始的能源，地球上几乎所有其他能源都直接或间接来自太阳能。太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。太阳能具有资源充足、长寿，分布广泛、安全、清洁，技术可靠等优点。由于太阳能可以转换成多种其他形式的能量，因此应用范围非常广泛。
建筑幕墙作为现代的新型建筑外墙形式，因其采光面积大、美观、装饰性能好等优点被广泛应用，又由于建筑幕墙的自重轻于混凝土或者砖砌墙体，再配合悬挂结构和成熟的支撑结构，使得建筑外围护系统的抗震性能优于传统外墙形式，加之玻璃幕墙易拆装，便于清洁和维护管理，因此玻璃幕墙在高层建筑或者超高层建筑中得到广泛应用。高层建筑或超高层建筑在高楼层光照时间长，光照辐射强，而风速随楼层高度增加明显，在100米高度，风速可以达到5～6m/s，因此高层建筑物具有开发风能和太阳能的客观环境条件，而现有对高层建筑对太阳能的利用率较低，因此需要一种建筑幕墙式太阳能发电系统来实现对其利用，以及在其进行太阳能发电时进行发电监控以及监控数据的分析。
发明内容
本发明的目的在于提供一种建筑幕墙式太阳能发电系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种建筑幕墙式太阳能发电系统，包括幕墙发电子系统、安全监控子系统与蓄电系统，所述幕墙发电子系统包括建筑幕墙发电板与发电转化模块，建筑幕墙发电板具有幕墙架板、风力发电结构与太阳能发电板，幕墙架板设有多个且分布于建筑物上，幕墙架板端部通过连接件装设于建筑物上，幕墙架板端部一侧设有凹槽，且凹槽沿幕墙架板端部分布，凹槽内安装有托架；所述太阳能发电板呈弧形状，太阳能发电板端部通过托架固装于凹槽上，太阳能发电板通过导线连接有接线盒模块、发电转化模块；所述幕墙架板与建筑物之间设有通风通道，通风通道内分布有若干风力发电结构，风力发电结构通过导线连接接线盒模块、发电转化模块，且发电转化模块连接至蓄电系统。
作为本发明一种优选的技术方案，托架为热塑性聚酯弹性体一体成型而成，热塑性聚酯弹性体具有优异的抗弯曲疲劳性能，极好的瞬间高温性能，优异的耐冲击性能,尤其是在低温(-40℃)，良好的抗撕裂性和耐磨性，出色的耐化学性和耐候性，优异的电性能以及优异的电荷承受能力。作为太阳能发电板的托架能实现更好的支撑以及使用寿命。
作为本发明一种优选的技术方案，风力发电结构包括风罩、涡轮发电机和分流装置，风罩一端为进风口，另一端为出风口，风罩内设有分流装置，且分流装置内侧安装有涡轮发电机。
作为本发明一种优选的技术方案，风罩为一圆台形状，且其包括两个对称连通的前罩与后罩连通，自然风从前罩的大口进风口进入，逐渐流向小口出风口，采用渐缩结构能进一步提升风速，使风力更好的吹动涡轮发电机。
作为本发明一种优选的技术方案，分流装置的外形呈圆头锥形状有利于风流的导向，减小风流阻力。
作为本发明一种优选的技术方案，安全监控子系统用于对幕墙发电子系统进行安全监控，安全监控子系统包括电压获取模块、温度确认模块、预警模块与控制模块。
作为本发明一种优选的技术方案，电压获取模块、控制模块均与接线盒模块连接，电压获取模块用于获取每个太阳能发电板的开路电压，其将开路电压信息发送至温度确认模块。
作为本发明一种优选的技术方案，温度确认模块基于开路电压并确定每个太阳能发电板的工作温度，其将温度数据发送至蓄电系统。
作为本发明一种优选的技术方案，蓄电系统包括蓄电模块、电量检测模块、分析模块与判断模块，蓄电模块用于将发电转化模块转化后的电能进行蓄电，电量检测模块与蓄电模块连接且其用于检测蓄电模块的电量，其将获取的电量数据发送至分析模块。
作为本发明一种优选的技术方案，蓄电模块为储能电池，蓄电模块使用磷酸铁锂电池，且其能量密度100W-150W/kg。
作为本发明一种优选的技术方案，分析模块用于分析预设时间内蓄电模块的实际充电量数据，分析模块内预存有理论发电量数据，分析模块通过对比计算获得理论发电量数据与实际充电量数据的差值，分析模块将该差值发送至判断模块。
作为本发明一种优选的技术方案，上述理论发电量数据通过太阳辐射电流表检测，太阳辐射电流表与分析模块连接，分析模块根据接收的数据计算太阳能发电的理论发电量，太阳辐射电流表型号为BYTRT-DL。
作为本发明一种优选的技术方案，判断模块用于获取理论发电量数据、实际充电量数据的差值以及太阳能发电板的工作温度数据，判断模块包括存储单元与对比单元，存储单元内存储有差值预设值域与温度数据预设值域。
作为本发明一种优选的技术方案，对比单元基于预存的差值预设值域与温度数据预设值域进行对比判断，若在值域范围内，则继续发电，若不在，对比单元向安全监控子系统的预警模块发送预警信息。
作为本发明一种优选的技术方案，预警模块与控制模块连接，预警模块向控制模块发送预警信息，控制模块基于预警信息进行报警控制操作，报警控制操作包括但不局限于控制太阳能发电板关断、控制幕墙发电子系统关断、控制整个太阳能发电系统停止运作（包括幕墙发电子系统、安全监控子系统与蓄电系统），这样可以降低太阳能发电板3及整个发电系统发生火灾的概率，提高太阳能发电系统的安全性。
本发明还提供了上述一种建筑幕墙式太阳能发电系统的发电监控方法，包括如下步骤：
S1：内弧形状的太阳能发电板接收太阳能并使其进行光生伏特效应，风力发电结构在通风通道内获得风能并转动，太阳能发电板、风力发电结构生成电能并产生电流；
S2：蓄电系统获取太阳能发电板、风力发电结构生成的电能，并对其进行蓄电以及电量检测、分析、判断。
作为本发明一种优选的技术方案，S2中还包括：安全监控子系统获取每个太阳能发电板的开路电压，并基于开路电压并确定每个太阳能发电板的工作温度；S2中的电量检测、分析、判断具体包括：S21：温度确认模块将温度数据发送至蓄电系统的分析模块，分析模块通过对比分析计算获得理论发电量数据与实际充电量数据的差值，并将差值发送至判断模块；S22：判断模块获取理论发电量数据、实际充电量数据的差值以及太阳能发电板的工作温度数据，并进行继续发电以及预警判断。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用弧形的太阳能发电板，弧形结构能主动适应太阳光入射角度的变化，可以扩展太阳能光伏发电的应用空间和范围，并可增加阳光辐射接收量，提高系统发电效果。
2、本发明在风力发电结构的作业下能够极大地提高发电效率和发电量。在太阳能的基础上增加了对风能的利用率。将本发明应用到建筑中能够在一定程度上缓解用电压力。
3、本发明在发电、储电系统中加入了安全监控子系统，通过安全监控子系统对发电、储电系统进行监控，并通过对电量检测、分析、判断获取系统当前的安全性，当判断发电系统处于安全区间内，可进行继续发电，或判断不处于安全区间内，通过对比单元向安全监控子系统的预警模块发送预警信息，由控制模块基于预警信息控制太阳能发电板与发电转化模块断开，能降低发电系统发生火灾的概率，提高所述太阳能发电系统的安全性。
附图说明
图1为本发明建筑幕墙发电板的结构示意图；
图2为本发明风力发电结构的结构示意图；
图3为本发明的系统原理框图；
图4为本发明蓄电系统的框图；
图5为本发明安全监控子系统的框图。
图中：1、幕墙架板；101、凹槽；2、风力发电结构；21、风罩；22、涡轮发电机；23、分流装置；3、太阳能发电板；4、托架；5、接线盒模块；6、发电转化模块；7、通风通道；8、电压获取模块；9、温度确认模块；10、预警模块；11、控制模块；12、蓄电模块；13、电量检测模块；14、分析模块；15、判断模块；151、存储单元；152、对比单元。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种建筑幕墙式太阳能发电系统，包括幕墙发电子系统、安全监控子系统与蓄电系统，所述幕墙发电子系统包括建筑幕墙发电板与发电转化模块6，建筑幕墙发电板具有幕墙架板1、风力发电结构2与太阳能发电板3，幕墙架板1设有多个且分布于建筑物上，幕墙架板1端部通过连接件装设于建筑物上，幕墙架板1端部一侧设有凹槽101，且凹槽101沿幕墙架板1端部分布，凹槽101内安装有托架4。
在本实施例中，所述太阳能发电板3呈弧形状，太阳能发电板3端部通过托架4固装于凹槽101上。
在本实施例中，内弧形的太阳能发电板3能主动适应太阳光入射角度的变化，使电池片表面始终存在阳光直射区域，阳光“直射比”大幅提高。
在本实施例中，托架4为热塑性聚酯弹性体一体成型而成，热塑性聚酯弹性体具有优异的抗弯曲疲劳性能，极好的瞬间高温性能，优异的耐冲击性能,尤其是在低温(-40℃)，良好的抗撕裂性和耐磨性，出色的耐化学性和耐候性，优异的电性能以及优异的电荷承受能力。作为太阳能发电板3的托架4能实现更好的支撑以及使用寿命。
在本实施例中，本发明采用弧形的太阳能发电板3，弧形结构能主动适应太阳光入射角度的变化，可以扩展太阳能光伏发电的应用空间和范围，并可增加阳光辐射接收量，提高系统发电效果。
实施例2：
请参阅图2，风力发电结构2包括风罩21、涡轮发电机22和分流装置23，风罩21一端为进风口，另一端为出风口，风罩21内设有分流装置23，且分流装置23内侧安装有涡轮发电机22。
在本实施例中，风罩21为一圆台形状，且其包括两个对称连通的前罩与后罩连通，自然风从前罩的大口进风口进入，逐渐流向小口出风口，采用渐缩结构能进一步提升风速，使风力更好的吹动涡轮发电机22。
在本实施例中，分流装置23的外形呈圆头锥形状有利于风流的导向，减小风流阻力。
在本实施例中，本发明在风力发电结构2的作业下能够极大地提高发电效率和发电量。在太阳能的基础上增加了对风能的利用率。将本发明应用到建筑中能够在一定程度上缓解用电压力。
实施例3：
请参阅图3-5，太阳能发电板3通过导线连接有接线盒模块5、发电转化模块6；所述幕墙架板1与建筑物之间设有通风通道7，通风通道7内分布有若干风力发电结构2，风力发电结构2通过导线连接接线盒模块5、发电转化模块6，且发电转化模块6连接至蓄电系统。
在本实施例中，安全监控子系统用于对幕墙发电子系统进行安全监控，安全监控子系统包括电压获取模块8、温度确认模块9、预警模块10与控制模块11。
在本实施例中，上述电压获取模块8、控制模块11均与接线盒模块5连接，电压获取模块8用于获取每个太阳能发电板3的开路电压，其将开路电压信息发送至温度确认模块9。
在本实施例中，温度确认模块9基于开路电压并确定每个太阳能发电板3的工作温度，其将温度数据发送至蓄电系统。
在本实施例中，蓄电系统包括蓄电模块12、电量检测模块13、分析模块14与判断模块15，蓄电模块12用于将发电转化模块6转化后的电能进行蓄电，电量检测模块13与蓄电模块12连接且其用于检测蓄电模块12的电量，其将获取的电量数据发送至分析模块14。
在本实施例中，蓄电模块12为储能电池，蓄电模块12使用磷酸铁锂电池，且其能量密度100W-150W/kg。
在本实施例中，分析模块14用于分析预设时间内蓄电模块12的实际充电量数据，分析模块14内预存有理论发电量数据，分析模块14通过对比计算获得理论发电量数据与实际充电量数据的差值，分析模块14将该差值发送至判断模块15。
在本实施例中，理论发电量数据通过太阳辐射电流表检测，太阳辐射电流表与分析模块14连接，分析模块14根据接收的数据计算太阳能发电的理论发电量。
在本实施例中，太阳辐射电流表型号为BYTRT-DL。
在本实施例中，判断模块15用于获取理论发电量数据、实际充电量数据的差值以及太阳能发电板3的工作温度数据，判断模块15包括存储单元151与对比单元152，存储单元151内存储有差值预设值域与温度数据预设值域。
在本实施例中，对比单元152基于预存的差值预设值域与温度数据预设值域进行对比判断，若在值域范围内，则继续发电，若不在，对比单元152向安全监控子系统的预警模块10发送预警信息；
在本实施例中，预警模块10与控制模块11连接，预警模块10向控制模块11发送预警信息，控制模块11基于预警信息进行报警控制操作，报警控制操作包括但不局限于控制太阳能发电板3关断、控制幕墙发电子系统关断、控制整个太阳能发电系统停止运作（包括幕墙发电子系统、安全监控子系统与蓄电系统），这样可以降低太阳能发电板3及整个发电系统发生火灾的概率，提高太阳能发电系统的安全性。
本发明还提供了上述一种建筑幕墙式太阳能发电系统的发电监控方法，包括如下步骤：
S1：太阳能发电板3接收太阳能并使其进行光生伏特效应，风力发电结构2在通风通道内获得风能并转动，太阳能发电板3、风力发电结构2生成电能并产生电流；
S2：蓄电系统获取太阳能发电板3、风力发电结构2生成的电能，并对其进行蓄电以及电量检测、分析、判断。
在本实施例中，S2中还包括：安全监控子系统获取每个太阳能发电板3的开路电压，并基于开路电压并确定每个太阳能发电板3的工作温度。
在本实施例中，S2中的电量检测、分析、判断具体包括：
S21：温度确认模块9将温度数据发送至蓄电系统的分析模块14，分析模块14通过对比分析计算获得理论发电量数据与实际充电量数据的差值，并将差值发送至判断模块15；
S22：判断模块15获取理论发电量数据、实际充电量数据的差值以及太阳能发电板3的工作温度数据，并进行继续发电以及预警判断。
本发明在发电、储电系统中加入了安全监控子系统，通过安全监控子系统对发电、储电系统进行监控。
本发明通过对电量检测、分析、判断获取系统当前的安全性，当判断发电系统处于安全区间内，可进行继续发电，或判断不处于安全区间内，通过对比单元152向安全监控子系统的预警模块发送预警信息，由控制模块11基于预警信息控制太阳能发电板3与发电转化模块6断开，能降低发电系统发生火灾的概率，提高所述太阳能发电系统的安全性。
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 (4)

1.一种建筑幕墙式太阳能发电系统，其特征在于，包括幕墙发电子系统、安全监控子系统与蓄电系统，所述幕墙发电子系统包括建筑幕墙发电板与发电转化模块（6），建筑幕墙发电板具有幕墙架板（1）、风力发电结构（2）与太阳能发电板（3），幕墙架板（1）设有多个且分布于建筑物上，幕墙架板（1）端部通过连接件装设于建筑物上，幕墙架板（1）端部一侧设有凹槽（101），且凹槽（101）沿幕墙架板（1）端部分布，凹槽（101）内安装有托架（4）；所述太阳能发电板（3）呈弧形状，太阳能发电板（3）端部通过托架（4）固装于凹槽（101）上，太阳能发电板（3）通过导线连接有接线盒模块（5）、发电转化模块（6）；所述幕墙架板（1）与建筑物之间设有通风通道（7），通风通道（7）内分布有若干风力发电结构（2），风力发电结构（2）通过导线连接接线盒模块（5）、发电转化模块（6），且发电转化模块（6）连接至蓄电系统；
所述安全监控子系统用于对幕墙发电子系统进行安全监控，安全监控子系统包括电压获取模块（8）、温度确认模块（9）、预警模块（10）与控制模块（11），电压获取模块（8）、控制模块（11）均与接线盒模块（5）连接，电压获取模块（8）用于获取每个太阳能发电板（3）的开路电压，其将开路电压信息发送至温度确认模块（9）；
所述温度确认模块（9）基于开路电压并确定每个太阳能发电板（3）的工作温度，其将温度数据发送至蓄电系统；
所述蓄电系统包括蓄电模块（12）、电量检测模块（13）、分析模块（14）与判断模块（15），蓄电模块（12）用于将发电转化模块（6）转化后的电能进行蓄电，电量检测模块（13）与蓄电模块（12）连接且其用于检测蓄电模块（12）的电量，其将获取的电量数据发送至分析模块（14）；
所述分析模块（14）用于分析预设时间内蓄电模块（12）的实际充电量数据，分析模块（14）内预存有理论发电量数据，分析模块（14）通过对比计算获得理论发电量数据与实际充电量数据的差值，分析模块（14）将该差值发送至判断模块（15）；
所述判断模块（15）用于获取理论发电量数据、实际充电量数据的差值以及太阳能发电板（3）的工作温度数据，判断模块（15）包括存储单元（151）与对比单元（152），存储单元（151）内存储有差值预设值域与温度数据预设值域；
所述对比单元（152）基于预存的差值预设值域与温度数据预设值域进行对比判断，若在值域范围内，则继续发电，若不在，对比单元（152）向安全监控子系统的预警模块（10）发送预警信息；
所述预警模块（10）与控制模块（11）连接，预警模块（10）向控制模块（11）发送预警信息，控制模块（11）基于预警信息控制太阳能发电板（3）与发电转化模块（6）断开。
2.根据权利要求1所述的一种建筑幕墙式太阳能发电系统，其特征在于，所述风力发电结构（2）包括风罩（21）、涡轮发电机（22）和分流装置（23），风罩（21）一端为进风口，另一端为出风口，风罩（21）内设有分流装置（23），且分流装置（23）内侧安装有涡轮发电机（22）。
3.根据权利要求1-2所述任一项的一种建筑幕墙式太阳能发电系统的发电监控方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：太阳能发电板（3）接收太阳能并使其进行光生伏特效应，风力发电结构（2）在通风通道内获得风能并转动，太阳能发电板（3）、风力发电结构（2）生成电能并产生电流；
S2：蓄电系统获取太阳能发电板（3）、风力发电结构（2）生成的电能，并对其进行蓄电以及电量检测、分析、判断。
4.根据权利要求3所述的一种建筑幕墙式太阳能发电系统的发电监控方法，其特征在于，S2中还包括：安全监控子系统获取每个太阳能发电板（3）的开路电压，并基于开路电压并确定每个太阳能发电板（3）的工作温度；S2中的电量检测、分析、判断具体包括：S21：温度确认模块（9）将温度数据发送至蓄电系统的分析模块（14），分析模块（14）通过对比分析计算获得理论发电量数据与实际充电量数据的差值，并将差值发送至判断模块（15）；S22：判断模块（15）获取理论发电量数据、实际充电量数据的差值以及太阳能发电板的工作温度数据，并进行继续发电以及预警判断。
CN202011382516.9A 2020-12-01 2020-12-01 一种建筑幕墙式太阳能发电系统及方法 Active CN112542982B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011382516.9A CN112542982B (zh) 2020-12-01 2020-12-01 一种建筑幕墙式太阳能发电系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011382516.9A CN112542982B (zh) 2020-12-01 2020-12-01 一种建筑幕墙式太阳能发电系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112542982A CN112542982A (zh) 2021-03-23
CN112542982B true CN112542982B (zh) 2022-08-05

Family

ID=75016700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011382516.9A Active CN112542982B (zh) 2020-12-01 2020-12-01 一种建筑幕墙式太阳能发电系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112542982B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113193593A (zh) * 2021-04-25 2021-07-30 中印恒盛(北京)贸易有限公司 一种细胞承重分布式供电系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102053692B1 (ko) * 2018-03-13 2019-12-09 한밭대학교 산학협력단 자동조절이 가능한 pv프레임이 적용된 bipv 이중외피 시스템
CN108871613A (zh) * 2018-06-28 2018-11-23 北京汉能光伏投资有限公司 一种太阳能发电系统的温度检测方法和装置
CN109361357A (zh) * 2018-10-17 2019-02-19 合肥凌山新能源科技有限公司 一种太阳能发电智能监控系统
CN109236569A (zh) * 2018-10-30 2019-01-18 陈凤耘 一种风力增压与太阳能互补发电装置
CN110565852A (zh) * 2019-08-22 2019-12-13 西安中易建科技有限公司 太阳能幕墙结构及其发电方法
CN211312978U (zh) * 2019-09-18 2020-08-21 江苏合发装饰工程实业有限公司 一种节能型建筑玻璃幕墙支撑结构
CN110565873B (zh) * 2019-09-30 2024-03-12 王平 太阳能光伏墙板

Also Published As

Publication number Publication date
CN112542982A (zh) 2021-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fedak et al. The concept of autonomous power supply system fed with renewable energy sources
CN108462429B (zh) 一种离网型新能源智能供电系统
CN112542982B (zh) 一种建筑幕墙式太阳能发电系统及方法
CN103334883A (zh) 一种风力发电幕墙
CN106230016A (zh) 风光‑氢储能及煤化工混合动力发电系统
CN203014421U (zh) 太阳能绿色手术室供电系统
KR101665872B1 (ko) 빗물 집수구조를 갖춘 신재생에너지 발전장치
CN202103887U (zh) 一种路灯照明光伏电站系统
CN211981794U (zh) 智能光伏电站
CN202709303U (zh) 一种太阳能风能空调
CN112696723A (zh) 一种电能代替的分布式清洁供暖系统及其评价方法
CN201450352U (zh) 一种家用风光互补电源
CN101251088A (zh) 一种利用气体为能源的发电设备及其发电方法
CN106877405B (zh) 基于光伏-风电-甲烷的农村家庭能源系统及控制方法
CN203374433U (zh) 一种风力发电幕墙
CN107579535B (zh) 一种孤岛能源系统及其工作方法
CN105591592A (zh) 一种垃圾填埋与光伏联合发电系统
CN211775178U (zh) 一种新型建筑节能系统
CN204593688U (zh) 基于风光互补发电的公交车站用降温系统
CN204244149U (zh) 可伸缩窗式太阳能发电系统
CN201667621U (zh) 通讯基站的风光互补供电系统
CN204465084U (zh) 太阳能家用供电系统
CN204425230U (zh) 室外自供电监控的护罩
CN201569068U (zh) 防雷型自然能四季式热水系统
CN202840624U (zh) 可移动风光互补建筑一体化发电系统

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
CP03 Change of name, title or address

Address after: 100071 Nord tower 1, 128 South Fourth Ring Road West, Fengtai District, Beijing.

Patentee after: China Railway Construction Engineering Group

Patentee after: China Railway Construction Engineering Group Third Construction Co.,Ltd.

Address before: 100160 Nord tower 1, 128 South Fourth Ring Road West, Fengtai District, Beijing.

Patentee before: China Railway Construction Engineering Group

Patentee before: CHINA RAILWAY CONSTRUCTION ENGINEERING GROUP NORTHERN ENGINEERING CO.,LTD.

CP03 Change of name, title or address