CN113037182A - 一种光伏建筑一体化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏一体化技术领域，具体涉及是一种光伏建筑一体化系统，包括设于建筑顶部的光伏系统，光伏系统包括设于建筑顶部平面的水平光伏组和设于建筑顶部侧面的倾斜光伏组，水平光伏组和倾斜光伏组均包含太阳能光伏板、稳压器和蓄电结构，太阳能光伏板的电流输出端通过导线并经由稳压器与蓄电结构的电流输入端连通。通过在建筑顶部设置由水平光伏组和倾斜光伏组组成的光伏系统，在很大程度上合理利用了建筑顶部可进行光伏反应的区域，并且通过设置的蓄电结构将产生的电能进行短时间的存储，为应急照明或者其他特殊情况进行使用，解决了目前的光伏建筑一体化系统或者一体化结构，在很大程度上无法合理利用建筑顶部可进行光伏作用区域的问题。

Description

一种光伏建筑一体化系统

技术领域

本发明涉及光伏一体化技术领域，具体涉及是一种光伏建筑一体化系统。

背景技术

光伏建筑一体化，是应用太阳能发电的一种新概念，简单地讲就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。根据光伏方阵与建筑结合的方式不同，光伏建筑一体化可分为两大类：一类是光伏方阵与建筑的结合，另一类是光伏方阵与建筑的集成。

其中在光伏方阵与建筑的结合中，通常是针对建筑顶部的结构与光伏方阵进行简易的结合，如在建筑顶部设置带有光伏方阵的热水器，基于光伏方阵将太阳能转换为电能对水进行加热，这种模式在使用中存在建筑顶部可光伏利用区域利用率不高。

发明内容

本发明针对以上问题，提供一种光伏建筑一体化系统。

采用的技术方案是，一种光伏建筑一体化系统包括设于建筑顶部的光伏系统，光伏系统包括设于建筑顶部平面的水平光伏组和设于建筑顶部侧面的倾斜光伏组，水平光伏组和倾斜光伏组均包含太阳能光伏板、稳压器和蓄电结构，太阳能光伏板的电流输出端通过导线并经由稳压器与蓄电结构的电流输入端连通。

可选的，倾斜光伏组包括倾斜固定板、倾斜太阳能光伏板和支撑杆，倾斜太阳能光伏板固定于倾斜固定板上，倾斜固定板通过支撑杆与建筑顶部侧面。

进一步的，支撑杆包括第一支撑杆和第二支撑杆，第二支撑杆的垂直投影长于第一支撑杆，且第二支撑杆一端与建筑顶部侧面的第二固定座连接，第二支撑杆另一端与倾斜固定板连接，第一支撑杆一端与建筑顶部侧面的第一固定座连接，第一支撑杆另一端与倾斜固定板连接。

可选的，第二支撑杆与倾斜固定板下部连接，第一支撑杆与倾斜固定板上部连接。

可选的，倾斜固定板与建筑顶部侧面的间距从上至下增大。

可选的，水平光伏组包括第三支撑杆、顶面太阳能光伏板和顶面固定板，第三支撑杆一端与顶面固定板连接，第三支撑杆另一端与设于顶面上的第三固定座连接，顶面太阳能光伏板设于顶面固定板上表面。

进一步的，顶面太阳能光伏板包括设于建筑顶部平面一侧的第一顶面太阳能光伏板和设于建筑顶部平面另一侧的第二顶面太阳能光伏板，且第一顶面太阳能光伏板由远离第二顶面太阳能光伏板的一侧朝向靠近第二顶面太阳能光伏板的一侧倾斜向下，第二顶面太阳能光伏板由远离第一顶面太阳能光伏板的一侧朝向靠近第一顶面太阳能光伏板的一侧倾斜向下。

可选的，顶面太阳能光伏板由多个子顶面太阳能光伏板组成，子顶面太阳能光伏板包括倾斜方向相反的第一子顶面太阳能光伏板和第二子顶面太阳能光伏板，且第一子顶面太阳能光伏板和第二子顶面太阳能光伏板交替设置。

可选的，第一子顶面太阳能光伏板和第二子顶面太阳能光伏板间存在间隙。

进一步的，相邻的第一子顶面太阳能光伏板和第二子顶面太阳能光伏板通过横向连接杆和竖向连接杆进行连接。

本发明的有益效果至少包括以下之一；

1、通过在建筑顶部设置由水平光伏组和倾斜光伏组组成的光伏系统，在很大程度上合理利用了建筑顶部可进行光伏反应的区域，并且通过设置的蓄电结构将产生的电能进行短时间的存储，为应急照明或者其他特殊情况进行使用。

2、解决了目前的光伏建筑一体化系统或者一体化结构，在很大程度上无法合理利用建筑顶部可进行光伏作用区域的问题。

附图说明

图1为建筑顶部结构示意图；

图2为一种建筑顶部侧面结构示意图；

图3为另一种建筑顶部侧面结构示意图；

图4为第三种建筑顶部侧面结构示意图；

图5为图1中A区域放大结构示意图；

图6为图1中B区域放大结构示意图；

图中标记为： 1为建筑、2为水平光伏组、3为倾斜光伏组、4为倾斜固定板、5为倾斜太阳能光伏板、6为第一支撑杆、7为第二支撑杆、8为第一固定座、9为第二固定座、10为第三固定座、11为第三支撑杆、12为第一顶面顶面固定板、13为第一顶面太阳能光伏板、14为第二顶面顶面固定板、15为第二顶面太阳能光伏板、16为横向连接杆、17为竖向连接杆、18为第一子顶面太阳能光伏板、19为第二子顶面太阳能光伏板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点能够更加清晰明白，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明保护内容。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”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；术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种光伏建筑一体化系统包括设于建筑1顶部的光伏系统，光伏系统包括设于建筑1顶部平面的水平光伏组2和设于建筑1顶部侧面的倾斜光伏组3，水平光伏组2和倾斜光伏组3均包含太阳能光伏板、稳压器和蓄电结构，太阳能光伏板的电流输出端通过导线并经由稳压器与蓄电结构的电流输入端连通。

这样设计的目的在于，通过在建筑顶部设置由水平光伏组和倾斜光伏组组成的光伏系统，在很大程度上合理利用了建筑顶部可进行光伏反应的区域，并且通过设置的蓄电结构将产生的电能进行短时间的存储，为应急照明或者其他特殊情况进行使用。解决了目前的光伏建筑一体化系统或者一体化结构，在很大程度上无法合理利用建筑顶部可进行光伏作用区域的问题。

在实际使用中，太阳能光伏板采集太阳能并且将其转换为电能，而稳压器则是使得太阳能光伏板能够输出稳定的电压从而对蓄电结构进行充电，而蓄电结构通常接入建筑的备用用电系统中，在出现异常停电时，对应急照明灯或者电梯等必要设备进行供电。

本实施例中，如图2至图4所示，公开了三种倾斜光伏组设置的方式，其中一种是倾斜光伏组3包括倾斜固定板4、倾斜太阳能光伏板5和支撑杆，倾斜太阳能光伏板5固定于倾斜固定板4上，倾斜固定板4通过支撑杆与建筑1顶部侧面。

这样设计的目的在于，通常情况下建筑顶部与建筑最上方使用区域如果是住房则是顶楼住户间具有较大的空间，通常并不会设置光伏部件，造成此区域的太阳能无法充分利用，因此设置油倾斜固定板、倾斜太阳能光伏板和支撑杆组成的倾斜光伏组，对此处的太阳能合理利用，并且采用倾斜的设置不会影响建筑最上方使用区域的采光。

再则，如图6所示，支撑杆包括第一支撑杆6和第二支撑杆7，第二支撑杆7的垂直投影长于第一支撑杆6，且第二支撑杆7一端与建筑1顶部侧面的第二固定座9连接，第二支撑杆7另一端与倾斜固定板4连接，第一支撑杆6一端与建筑1顶部侧面的第一固定座8连接，第一支撑杆6另一端与倾斜固定板4连接。

这样设计的目的在于，采用由第一支撑杆和第二支撑杆组成的支撑杆结构，并且基于外置于建筑顶部侧面的固定板实现对倾斜固定板进行固定，从而倾斜太阳能光伏板能够插于倾斜固定板内完成安装和固定。

在此基础上本实施例中，第二支撑杆7与倾斜固定板4下部连接，第一支撑杆6与倾斜固定板4上部连接。倾斜固定板4与建筑1顶部侧面的间距从上至下增大。

这样设计的目的在于，采用倾斜固定板与建筑顶部侧面的间距从上至下增大的设置模式，有利于增加太阳能光伏板采集太阳能的时间和可用面积，通常倾斜光伏组中倾斜太阳能光伏板的倾斜角度为10°-20°。

同时，在图4中提供了一种建筑顶部四面进行铺设倾斜光伏组的实施方式，通常这种方式适合建筑顶部为方形的结构，并且采用这种实施方式整个倾斜光伏组的迎风面较小，整体安全系数高。

通常为了保障建筑最上方使用区域的采光，倾斜光伏组中多采用单片倾斜太阳能光伏板并排设置。

本实施例中，水平光伏组2包括第三支撑杆11、顶面太阳能光伏板和顶面固定板，第三支撑杆11一端与顶面固定板连接，第三支撑杆11另一端与设于顶面上的第三固定座10连接，顶面太阳能光伏板设于顶面固定板上表面。顶面太阳能光伏板包括设于建筑1顶部平面一侧的第一顶面太阳能光伏板13和设于建筑1顶部平面另一侧的第二顶面太阳能光伏板15，且第一顶面太阳能光伏板13由远离第二顶面太阳能光伏板15的一侧朝向靠近第二顶面太阳能光伏板15的一侧倾斜向下，第二顶面太阳能光伏板15由远离第一顶面太阳能光伏板13的一侧朝向靠近第一顶面太阳能光伏板13的一侧倾斜向下。

这样设计的目的在于，整个水平光伏组主要由两块大的，且倾斜方向相反的顶面太阳能光伏板组成，这样在部分日照并不充裕的区域较之整体水平设置，在相同时间内太阳能采集效率得到一部分提升，同时在具体实施时，顶面太阳能光伏板在水平面上倾斜角度为5°-10°。

本实施例中，顶面太阳能光伏板由多个子顶面太阳能光伏板组成，子顶面太阳能光伏板包括倾斜方向相反的第一子顶面太阳能光伏板18和第二子顶面太阳能光伏板19，且第一子顶面太阳能光伏板18和第二子顶面太阳能光伏板19交替设置。。

这样设计的目的在于，提供了另外一种在部分日照较为充裕的环境下应用的场景，通过将两块大的且倾斜方向相反的顶面太阳能光伏板变更为多个子顶面太阳能光伏板，能够灵活响应太阳光照的变化，并且降低非直射时倾斜设置造成单位面积受到太阳光照降低的影响，这种设计方式子顶面太阳能光伏板的倾斜角度为20°-30°。

本实施例中，第一子顶面太阳能光伏板18和第二子顶面太阳能光伏板19间存在间隙，相邻的第一子顶面太阳能光伏板18和第二子顶面太阳能光伏板19通过横向连接杆16和竖向连接杆17进行连接。

这样设计的目的在于，采用相邻的子顶面太阳能光伏板间存在间隙，便于液体滑落，同时设置的横向连接杆和竖向连接杆则是提高整体的稳定性，需要指出的是在多数情况下第一子顶面太阳能光伏板和第二子顶面太阳能光伏板是通过与之连接的顶面固定板再基于横向连接杆和竖向连接杆完成组网连接。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏建筑一体化系统，其特征在于：包括设于建筑（1）顶部的光伏系统，所述光伏系统包括设于建筑（1）顶部平面的水平光伏组（2）和设于建筑（1）顶部侧面的倾斜光伏组（3），所述水平光伏组（2）和倾斜光伏组（3）均包含太阳能光伏板、稳压器和蓄电结构，所述太阳能光伏板的电流输出端通过导线并经由稳压器与蓄电结构的电流输入端连通。

2.根据权利要求1所述的一种光伏建筑一体化系统，其特征在于：所述倾斜光伏组（3）包括倾斜固定板（4）、倾斜太阳能光伏板（5）和支撑杆，所述倾斜太阳能光伏板（5）固定于倾斜固定板（4）上，所述倾斜固定板（4）通过支撑杆与建筑（1）顶部侧面。

3.根据权利要求2所述的一种光伏建筑一体化系统，其特征在于：所述支撑杆包括第一支撑杆（6）和第二支撑杆（7），所述第二支撑杆（7）的垂直投影长于第一支撑杆（6），且第二支撑杆（7）一端与建筑（1）顶部侧面的第二固定座（9）连接，第二支撑杆（7）另一端与倾斜固定板（4）连接，所述第一支撑杆（6）一端与建筑（1）顶部侧面的第一固定座（8）连接，第一支撑杆（6）另一端与倾斜固定板（4）连接。

4.根据权利要求3所述的一种光伏建筑一体化系统，其特征在于：所述第二支撑杆（7）与倾斜固定板（4）下部连接，所述第一支撑杆（6）与倾斜固定板（4）上部连接。

5.根据权利要求4所述的一种光伏建筑一体化系统，其特征在于：所述倾斜固定板（4）与建筑（1）顶部侧面的间距从上至下增大。

6.根据权利要求1所述的一种光伏建筑一体化系统，其特征在于：所述水平光伏组（2）包括第三支撑杆（11）、顶面太阳能光伏板和顶面固定板，所述第三支撑杆（11）一端与顶面固定板连接，第三支撑杆（11）另一端与设于顶面上的第三固定座（10）连接，所述顶面太阳能光伏板设于顶面固定板上表面。

7.根据权利要求6所述的一种光伏建筑一体化系统，其特征在于：所述顶面太阳能光伏板包括设于建筑（1）顶部平面一侧的第一顶面太阳能光伏板（13）和设于建筑（1）顶部平面另一侧的第二顶面太阳能光伏板（15），且第一顶面太阳能光伏板（13）由远离第二顶面太阳能光伏板（15）的一侧朝向靠近第二顶面太阳能光伏板（15）的一侧倾斜向下，所述第二顶面太阳能光伏板（15）由远离第一顶面太阳能光伏板（13）的一侧朝向靠近第一顶面太阳能光伏板（13）的一侧倾斜向下。

8.根据权利要求6所述的一种光伏建筑一体化系统，其特征在于：所述顶面太阳能光伏板由多个子顶面太阳能光伏板组成，所述子顶面太阳能光伏板包括倾斜方向相反的第一子顶面太阳能光伏板（18）和第二子顶面太阳能光伏板（19），且第一子顶面太阳能光伏板（18）和第二子顶面太阳能光伏板（19）交替设置。

9.根据权利要求8所述的一种光伏建筑一体化系统，其特征在于：所述第一子顶面太阳能光伏板（18）和第二子顶面太阳能光伏板（19）间存在间隙。

10.根据权利要求9所述的一种光伏建筑一体化系统，其特征在于：相邻的所述第一子顶面太阳能光伏板（18）和第二子顶面太阳能光伏板（19）通过横向连接杆（16）和竖向连接杆（17）进行连接。

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