CN117266459A - 一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统及其施工方法 - Google Patents

一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统及其施工方法 Download PDF

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CN117266459A CN202311509900.4A CN202311509900A CN117266459A CN 117266459 A CN117266459 A CN 117266459A CN 202311509900 A CN202311509900 A CN 202311509900A CN 117266459 A CN117266459 A CN 117266459A
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Abstract

本发明公开了一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统及其施工方法,属于太阳能建筑技术领域。一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统及其施工方法,包括装配框架和支撑轴架,还包括光伏板件,其设置于装配框架表面的两侧,所述支撑轴架设置在装配框架的下方,装配框架下方的一侧设置有折叠背板,所述装配框架包括光伏板架和中心线盒,光伏板架位于中心线盒的两侧,所述光伏板架的内部设置有板件托槽。为解决倾斜式的覆盖法会导致后方的光伏板在转化的过程中会将一部分的热辐射反射到前方光伏板的背面,进而导致光伏板组件温度升高的问题,展开后的折叠背板配合反光组板可以将这部分的光源再次进行反射到后方光伏板件的表面以及大气中。

Description

一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统及其施工方法
技术领域
本发明涉及太阳能建筑技术领域,具体为一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统及其施工方法。
背景技术
公开号为CN215368283U的中国专利公开了一种建筑一体化新型太阳能屋顶,该建筑一体化新型太阳能屋顶,将第一安装板、第二安装板和加设安装板通过插接拼合形成整体,再通过横向定位板和多个竖向定位板对太阳能板进行定位,形成太阳能屋顶,该方式安装的太阳能板都可以单独拆卸更换,便于后期维护太阳能屋顶。
上述专利中,光伏板为倾斜安装方便更有效的进行光源的吸收,而这种倾斜式的覆盖法会导致后方的光伏板在转化的过程中会将一部分的热辐射反射到前方光伏板的背面,进而导致光伏板组件温度升高;因此,不满足现有的需求,对此提出了一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统及其施工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统及其施工方法,展开后的折叠背板配合反光组板可以将这部分的光源再次进行反射到后方光伏板件的表面以及大气中,可以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统,包括装配框架和支撑轴架,还包括光伏板件,其设置于装配框架表面的两侧,所述支撑轴架设置在装配框架的下方,装配框架下方的一侧设置有折叠背板,所述装配框架包括光伏板架和中心线盒,光伏板架位于中心线盒的两侧,所述光伏板架的内部设置有板件托槽,板件托槽的一侧设置有开合槽,所述开合槽的两端均设置有线控滑槽,所述光伏板架的外侧设置有侧位合板,侧位合板与光伏板架通过螺钉连接,所述折叠背板安装在开合槽的内部,所述折叠背板一侧的两端均设置有线性拉杆,线性拉杆安装在线控滑槽的内部。
优选的,所述线性拉杆的一端设置有固位滑轴,线性拉杆的另一端设置有电控滑轴,所述固位滑轴和电控滑轴均与线性拉杆转动连接,所述固位滑轴与折叠背板焊接连接,电控滑轴与线控滑槽滑动连接。
优选的,所述光伏板件包括瓦片单元和光伏背框,瓦片单元与光伏背框通过卡槽连接,所述瓦片单元之间贴合连接,瓦片单元通过光伏背框与板件托槽连接。
优选的,所述折叠背板另一侧的表面设置有多个中心连轴,中心连轴与折叠背板固定连接,所述中心连轴的外侧设置有反光组板,反光组板与中心连轴转动连接,所述反光组板与折叠背板之间设置有隔断间隙,隔断间隙的外表面设置有隔温层板,所述隔温层板与折叠背板通过粘胶剂连接。
优选的,所述支撑轴架的顶部设置有阻尼铰架,阻尼铰架的内部设置有横轴搭架,所述横轴搭架与阻尼铰架转动连接,所述横轴搭架的外表面设置有转接卡板,转接卡板与横轴搭架通过螺钉连接,所述中心线盒的底部设置有接线端轴,接线端轴与转接卡板通过螺钉连接。
优选的,所述支撑轴架的内部设置有垂直线腔,垂直线腔贯穿横轴搭架延伸至中心线盒的内部,所述横轴搭架一端的底部设置有限位摆杆,限位摆杆底部的一侧设置有一体成型的弧形轨杆,所述支撑轴架的表面设置有穿位槽,弧形轨杆通过穿位槽与支撑轴架连接。
优选的,所述垂直线腔的顶部设置有电控机轴,电控机轴与支撑轴架通过螺钉连接,所述电控机轴的底部设置有倾角齿轮,倾角齿轮与电控机轴转动连接,所述倾角齿轮通过啮合齿槽与弧形轨杆的内侧贴合。
优选的,所述感光单元包括集成电路板件和测光球轴,测光球轴有多个,所述测光球轴安装在集成电路板件的外表面,测光球轴通过集成电路板件与中心线盒电性连接,所述测光球轴的外表面设置有透光玻璃球罩。
优选的,所述测光球轴包括方位分轴和光敏窗孔,方位分轴有八个,所述光敏窗孔设置在方位分轴之间,光敏窗孔与方位分轴通过卡槽连接。
一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统的施工方法,包括如下步骤:
步骤一:根据装配框架的实际尺寸预先将支撑轴架安装固定在平面屋顶,形成一个矩阵式安装点位,安装后需要保障弧形轨杆一侧朝向南方,随后将光伏板件同装配框架进行装配,并将装配好的装配框架逐一安装在支撑轴架的顶端;
步骤二:在安装过程中装配框架需要与屋顶面保持平行,光伏板件所需的线路与装配框架表面的中心线盒连接,中心线盒的线路则向下延伸至支撑轴架内,待装配框架与支撑轴架全面覆盖后,对装配框架之间的间隙检测,框架与框架之间需要保持一公分的安装间距;
步骤三:中心线盒表面的感光单元可以通过内部的测光球轴来感知太阳光的方位和强弱,并根据不同的方位和强弱来调整装配框架与支撑轴架之间的角度,太阳一天中的移动轨迹是从正东-东南-正南-西南-正西,当太阳从正东升起向东南移动时,阳光照射在光伏板件表面此时装配框架与屋顶依旧保持水平,而当太阳从东南向西南移动时,装配框架会借助弧形轨杆向下进行翻转,最后在太阳从西南向正西移动时,装配框架会重新恢复水平;
步骤四:在装配框架倾斜转动的同时折叠背板也会向外翻转展开,折叠背板展开后可以同后方的光伏板件之间形成反射,通过折叠背板将光伏板件表面反射出的太阳光重新进行反射,反射的光源一部分作用在原光伏板件上,另一部分则作用在大气中。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明,在装配框架倾斜转动的同时折叠背板也会向外翻转展开,折叠背板展开后可以同后方的光伏板件之间形成反射,阳光照射在倾斜的光伏板件表面时板件自身会吸收大部分的热辐射,还有一部分热辐射会经光伏板件表面形成反射,这部分反射形成的光源会照射在前方装配框架的背面,此时展开后的折叠背板配合反光组板可以将这部分的光源再次进行反射到后方光伏板件的表面以及大气中,这样不仅可以提高光源的利用效率,还可以有效的避免光源直接反射到整个光伏板件的背面导致温度升高从而间接影响到整个建筑屋顶的温度;
2、本发明,测光球轴可以太阳光的方位和强弱,并根据不同的方位和强弱来调整装配框架与支撑轴架之间的角度,当太阳从正东升起向东南移动时,阳光照射在光伏板件表面此时装配框架与屋顶依旧保持水平,而当太阳从东南向西南移动时,装配框架会借助弧形轨杆向下进行翻转,最后在太阳从西南向正西移动时,装配框架会重新恢复水平,这样可以保障光伏板件对于阳光的吸收和转化效率。
附图说明
图1为本发明的整体主视图;
图2为本发明的整体侧视图;
图3为本发明的折叠背板结构示意图;
图4为本发明的装配框架分解结构示意图;
图5为本发明的反光组板结构示意图;
图6为本发明的支撑轴架结构示意图;
图7为本发明的支撑轴架剖面结构示意图;
图8为本发明的测光球轴结构示意图。
图中:1、装配框架;2、支撑轴架;3、光伏板件;4、折叠背板;101、光伏板架;102、中心线盒;103、感光单元;1011、板件托槽;1012、开合槽;1013、线控滑槽;1014、侧位合板;1021、接线端轴;1031、集成电路板件;1032、测光球轴;1033、透光玻璃球罩;1034、方位分轴;1035、光敏窗孔;201、限位摆杆;202、横轴搭架;203、阻尼铰架;204、电控机轴;205、垂直线腔;2011、弧形轨杆;2012、穿位槽;2021、转接卡板;2041、倾角齿轮;2042、啮合齿槽;301、瓦片单元;302、光伏背框;401、反光组板;402、线性拉杆;403、中心连轴;4021、固位滑轴;4022、电控滑轴;4031、隔断间隙;4032、隔温层板。
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。
为了解决倾斜式的覆盖法会导致后方的光伏板在转化的过程中会将一部分的热辐射反射到前方光伏板的背面,进而导致光伏板组件温度升高的问题;请参阅图1-8,本发明提供以下方案:
一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统,包括装配框架1和支撑轴架2,还包括光伏板件3,其设置于装配框架1表面的两侧,支撑轴架2设置在装配框架1的下方,装配框架1下方的一侧设置有折叠背板4,装配框架1包括光伏板架101和中心线盒102,光伏板架101位于中心线盒102的两侧,光伏板架101的内部设置有板件托槽1011,板件托槽1011的一侧设置有开合槽1012,开合槽1012的两端均设置有线控滑槽1013,光伏板架101的外侧设置有侧位合板1014,侧位合板1014与光伏板架101通过螺钉连接,折叠背板4安装在开合槽1012的内部,折叠背板4一侧的两端均设置有线性拉杆402,线性拉杆402安装在线控滑槽1013的内部;
在安装过程中装配框架1需要与屋顶面保持平行,光伏板件3所需的线路与装配框架1表面的中心线盒102连接,中心线盒102的线路则向下延伸至支撑轴架2内,待装配框架1与支撑轴架2全面覆盖后,对装配框架1之间的间隙检测,框架与框架之间需要保持一公分的安装间距;
线性拉杆402的一端设置有固位滑轴4021,线性拉杆402的另一端设置有电控滑轴4022,固位滑轴4021和电控滑轴4022均与线性拉杆402转动连接,固位滑轴4021与折叠背板4焊接连接,电控滑轴4022与线控滑槽1013滑动连接,电控滑轴4022在移动时会将线性拉杆402从线控滑槽1013内部推出,与线性拉杆402另一端相连的折叠背板4就会向外翻转展开,折叠背板4的翻转角度为0-45°,光伏板件3包括瓦片单元301和光伏背框302,瓦片单元301与光伏背框302通过卡槽连接,瓦片单元301之间贴合连接,瓦片单元301通过光伏背框302与板件托槽1011连接,折叠背板4另一侧的表面设置有多个中心连轴403,中心连轴403与折叠背板4固定连接,中心连轴403的外侧设置有反光组板401,反光组板401与中心连轴403转动连接,反光组板401与折叠背板4之间设置有隔断间隙4031,隔断间隙4031的外表面设置有隔温层板4032,隔温层板4032与折叠背板4通过粘胶剂连接,折叠背板4的外表面分布有多个反光组板401,每个反光组板401与折叠背板4之间都采用独立的转轴来进行控制,在折叠背板4翻转展开后还可以通过中心连轴403来控制反光组板401进行两侧角度的翻转,两侧的翻转角度均为0-15°;
在装配框架1倾斜转动的同时折叠背板4也会向外翻转展开,折叠背板4展开后可以同后方的光伏板件3之间形成反射,阳光照射在倾斜的光伏板件3表面时板件自身会吸收大部分的热辐射,还有一部分热辐射会经光伏板件3表面形成反射,这部分反射形成的光源会照射在前方装配框架1的背面,此时展开后的折叠背板4配合反光组板401可以将这部分的光源再次进行反射到后方光伏板件3的表面以及大气中,从而有效的避免光源直接反射到整个光伏板件3的背面导致温度升高,间接影响到整个建筑屋顶的温度;
支撑轴架2的顶部设置有阻尼铰架203,阻尼铰架203的内部设置有横轴搭架202,横轴搭架202与阻尼铰架203转动连接,横轴搭架202的外表面设置有转接卡板2021,转接卡板2021与横轴搭架202通过螺钉连接,中心线盒102的底部设置有接线端轴1021,接线端轴1021与转接卡板2021通过螺钉连接,支撑轴架2的内部设置有垂直线腔205,垂直线腔205贯穿横轴搭架202延伸至中心线盒102的内部,横轴搭架202一端的底部设置有限位摆杆201,限位摆杆201底部的一侧设置有一体成型的弧形轨杆2011,支撑轴架2的表面设置有穿位槽2012,弧形轨杆2011通过穿位槽2012与支撑轴架2连接,垂直线腔205的顶部设置有电控机轴204,电控机轴204与支撑轴架2通过螺钉连接,电控机轴204的底部设置有倾角齿轮2041,倾角齿轮2041与电控机轴204转动连接,倾角齿轮2041通过啮合齿槽2042与弧形轨杆2011的内侧贴合,通过倾角齿轮2041的旋转可以带动弧形轨杆2011进行移动,进而控制整个横轴搭架202以阻尼铰架203为中心进行转动调节,感光单元103包括集成电路板件1031和测光球轴1032,测光球轴1032有多个,测光球轴1032安装在集成电路板件1031的外表面,测光球轴1032通过集成电路板件1031与中心线盒102电性连接,测光球轴1032的外表面设置有透光玻璃球罩1033,测光球轴1032包括方位分轴1034和光敏窗孔1035,方位分轴1034有八个,光敏窗孔1035设置在方位分轴1034之间,光敏窗孔1035与方位分轴1034通过卡槽连接,八个方位分轴1034组成一个半圆形的测光球轴1032,每个相邻的方位分轴1034之间安装有多个光敏窗孔1035,且每组光敏窗孔1035都对应一个方位,通过光敏窗孔1035可以直接感知光源的强弱,这样太阳在移动的过程中可以通过光敏窗孔1035之间的感知强弱变化来判断当前太阳所处的方位和日照角度;
中心线盒102表面的感光单元103可以通过内部的测光球轴1032来感知太阳光的方位和强弱,并根据不同的方位和强弱来调整装配框架1与支撑轴架2之间的角度,当太阳从正东升起向东南移动时,阳光照射在光伏板件3表面此时装配框架1与屋顶依旧保持水平,而当太阳从东南向西南移动时,装配框架1会借助弧形轨杆2011向下进行翻转,最后在太阳从西南向正西移动时,装配框架1会重新恢复水平,这样可以保障光伏板件3对于阳光的吸收和转化效率。
工作原理,根据装配框架1的实际尺寸预先将支撑轴架2安装固定在平面屋顶,形成一个矩阵式安装点位,安装后需要保障弧形轨杆2011一侧朝向南方,随后将光伏板件3同装配框架1进行装配,并将装配好的装配框架1逐一安装在支撑轴架2的顶端,在安装过程中装配框架1需要与屋顶面保持平行,光伏板件3所需的线路与装配框架1表面的中心线盒102连接,中心线盒102的线路则向下延伸至支撑轴架2内,待装配框架1与支撑轴架2全面覆盖后,对装配框架1之间的间隙检测,框架与框架之间需要保持一公分的安装间距,中心线盒102表面的感光单元103可以通过内部的测光球轴1032来感知太阳光的方位和强弱,并根据不同的方位和强弱来调整装配框架1与支撑轴架2之间的角度,太阳一天中的移动轨迹是从正东-东南-正南-西南-正西,当太阳从正东升起向东南移动时,阳光照射在光伏板件3表面此时装配框架1与屋顶依旧保持水平,而当太阳从东南向西南移动时,装配框架1会借助弧形轨杆2011向下进行翻转,最后在太阳从西南向正西移动时,装配框架1会重新恢复水平,在装配框架1倾斜转动的同时折叠背板4也会向外翻转展开,折叠背板4展开后可以同后方的光伏板件3之间形成反射,通过折叠背板4将光伏板件3表面反射出的太阳光重新进行反射,反射的光源一部分作用在原光伏板件3上,另一部分则作用在大气中。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,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。
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 (10)

1.一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统,包括装配框架(1)和支撑轴架(2),其特征在于;还包括光伏板件(3),其设置于装配框架(1)表面的两侧,所述支撑轴架(2)设置在装配框架(1)的下方,装配框架(1)下方的一侧设置有折叠背板(4),所述装配框架(1)包括光伏板架(101)和中心线盒(102),光伏板架(101)位于中心线盒(102)的两侧,所述光伏板架(101)的内部设置有板件托槽(1011),板件托槽(1011)的一侧设置有开合槽(1012),所述开合槽(1012)的两端均设置有线控滑槽(1013),所述光伏板架(101)的外侧设置有侧位合板(1014),侧位合板(1014)与光伏板架(101)通过螺钉连接,所述折叠背板(4)安装在开合槽(1012)的内部,所述折叠背板(4)一侧的两端均设置有线性拉杆(402),线性拉杆(402)安装在线控滑槽(1013)的内部,所述中心线盒(102)的外表面设置有感光单元(103),感光单元(103)包括集成电路板件(1031)和测光球轴(1032),其中测光球轴(1032)有多个。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统,其特征在于:所述线性拉杆(402)的一端设置有固位滑轴(4021),线性拉杆(402)的另一端设置有电控滑轴(4022),所述固位滑轴(4021)和电控滑轴(4022)均与线性拉杆(402)转动连接,所述固位滑轴(4021)与折叠背板(4)焊接连接,电控滑轴(4022)与线控滑槽(1013)滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统,其特征在于:所述光伏板件(3)包括瓦片单元(301)和光伏背框(302),瓦片单元(301)与光伏背框(302)通过卡槽连接,所述瓦片单元(301)之间贴合连接,瓦片单元(301)通过光伏背框(302)与板件托槽(1011)连接。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统,其特征在于:所述折叠背板(4)另一侧的表面设置有多个中心连轴(403),中心连轴(403)与折叠背板(4)固定连接,所述中心连轴(403)的外侧设置有反光组板(401),反光组板(401)与中心连轴(403)转动连接,所述反光组板(401)与折叠背板(4)之间设置有隔断间隙(4031),隔断间隙(4031)的外表面设置有隔温层板(4032),所述隔温层板(4032)与折叠背板(4)通过粘胶剂连接。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统,其特征在于:所述支撑轴架(2)的顶部设置有阻尼铰架(203),阻尼铰架(203)的内部设置有横轴搭架(202),所述横轴搭架(202)与阻尼铰架(203)转动连接,所述横轴搭架(202)的外表面设置有转接卡板(2021),转接卡板(2021)与横轴搭架(202)通过螺钉连接,所述中心线盒(102)的底部设置有接线端轴(1021),接线端轴(1021)与转接卡板(2021)通过螺钉连接。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统,其特征在于:所述支撑轴架(2)的内部设置有垂直线腔(205),垂直线腔(205)贯穿横轴搭架(202)延伸至中心线盒(102)的内部,所述横轴搭架(202)一端的底部设置有限位摆杆(201),限位摆杆(201)底部的一侧设置有一体成型的弧形轨杆(2011),所述支撑轴架(2)的表面设置有穿位槽(2012),弧形轨杆(2011)通过穿位槽(2012)与支撑轴架(2)连接。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统,其特征在于:所述垂直线腔(205)的顶部设置有电控机轴(204),电控机轴(204)与支撑轴架(2)通过螺钉连接,所述电控机轴(204)的底部设置有倾角齿轮(2041),倾角齿轮(2041)与电控机轴(204)转动连接,所述倾角齿轮(2041)通过啮合齿槽(2042)与弧形轨杆(2011)的内侧贴合。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统,其特征在于:所述测光球轴(1032)安装在集成电路板件(1031)的外表面,测光球轴(1032)通过集成电路板件(1031)与中心线盒(102)电性连接,所述测光球轴(1032)的外表面设置有透光玻璃球罩(1033)。
9.根据权利要求8所述的一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统,其特征在于:所述测光球轴(1032)包括方位分轴(1034)和光敏窗孔(1035),方位分轴(1034)有八个,所述光敏窗孔(1035)设置在方位分轴(1034)之间,光敏窗孔(1035)与方位分轴(1034)通过卡槽连接。
10.一种太阳能建筑一体化屋顶降温系统的施工方法,基于权利要求7所述的太阳能建筑一体化屋顶降温系统实现,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:根据装配框架(1)的实际尺寸预先将支撑轴架(2)安装固定在平面屋顶,形成一个矩阵式安装点位,安装后保障弧形轨杆(2011)一侧朝向南方,随后将光伏板件(3)同装配框架(1)进行装配,并将装配好的装配框架(1)逐一安装在支撑轴架(2)的顶端;
步骤二:在安装过程中装配框架(1)需要与屋顶面保持平行,光伏板件(3)所需的线路与装配框架(1)表面的中心线盒(102)连接,中心线盒(102)的线路则向下延伸至支撑轴架(2)内,待装配框架(1)与支撑轴架(2)全面覆盖后,对装配框架(1)之间的间隙检测,框架与框架之间保持一公分的安装间距;
步骤三:中心线盒(102)表面的感光单元(103)通过内部的测光球轴(1032)来感知太阳光的方位和强弱,并根据不同的方位和强弱来调整装配框架(1)与支撑轴架(2)之间的角度,太阳一天中的移动轨迹是从正东-东南-正南-西南-正西,当太阳从正东升起向东南移动时,阳光照射在光伏板件(3)表面此时装配框架(1)与屋顶依旧保持水平,当太阳从东南向西南移动时,装配框架(1)会借助弧形轨杆(2011)向下进行翻转,最后在太阳从西南向正西移动时,装配框架(1)重新恢复水平;
步骤四:在装配框架(1)倾斜转动的同时折叠背板(4)也会向外翻转展开,折叠背板(4)展开后同后方的光伏板件(3)之间形成反射,通过折叠背板(4)将光伏板件(3)表面反射出的太阳光重新进行反射,反射的光源一部分作用在原光伏板件(3)上,另一部分则作用在大气中。
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