CN118137946A - 一种低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统，包括光伏板组件，所述光伏板组件可拆卸的安装于安装框架内，所述安装框架连接于调节底座上，所述安装框架上设置有防护机构，所述调节底座包括固定座和转动座，所述转动座转动连接于固定座上方且内部与固定座连通，所述固定座周圈外壁上设置有若干呈环形均匀分布的固定板，所述固定座内部设置有驱动机构，所述转动座上表面的两侧分别转动连接有两个电动推杆的一端，所述电动推杆活塞杆的一端分别转动连接于安装框架底部表面，通过调节底座可以实现光伏板组件进行360°的方向调节，可以跟随光照条件进行调节，使光伏板组件可以充分的对太阳光能源进行回收。

Description

一种低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统

技术领域

本发明涉及光伏领域，具体而言，涉及一种低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统。

背景技术

光伏，即光伏发电系统，是利用半导体材料的光伏效应，将太阳辐射能转化为电能的一种发电系统。光伏发电系统的能量来源于取之不尽、用之不竭的太阳能，是一种清洁、安全和可再生的能源。光伏发电过程不污染环境，不破坏生态。光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。光伏发电系统是由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜、太阳跟踪控制系统等设备组成。其中太阳能电池即为光伏板组件，光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。现有光伏发电系统设置在建筑屋顶上大多采用大面积的光伏板组件方阵，以保证在有限的空间内充分的对太阳光能源进行高效的回收并转换，光伏板组件一般都是安装在固定结构的支架上并以固定的倾斜角度呈现。而在一些小型低矮的建筑上此种方式会造成一定的局限，因小型建筑屋顶空间有限无法设置大面的光伏板组件方阵且受到附近较高建筑物的遮挡导致采光时长有限，造成无法充分利用回收太阳光能源，造成光伏发电系统利用率较低的情况。

如何发明一种低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统来改善这些问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统，旨在改善在一些小型低矮的建筑上此种方式会造成一定的局限，因小型建筑屋顶空间有限无法设置大面的光伏板组件方阵且受到附近较高建筑物的遮挡导致采光时长有限，造成无法充分利用回收太阳光能源，造成光伏发电系统利用率较低的问题。

本发明是这样实现的：一种低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统，包括光伏板组件，所述光伏板组件可拆卸的安装于安装框架内，所述安装框架中部空心区域内设置有若干用于承托光伏板组件的托板，所述安装框架连接于调节底座上，所述安装框架上设置有防护机构，所述调节底座包括固定座和转动座，所述转动座转动连接于固定座上方且内部与固定座连通，所述固定座周圈外壁上设置有若干呈环形均匀分布的固定板，所述固定座内部设置有驱动机构，所述转动座上表面的两侧分别转动连接有两个电动推杆的一端，两个所述电动推杆活塞杆的一端分别转动连接于安装框架底部表面的两端。

在本发明的一种优选技术方案中，所述驱动机构包括设置于转动座周圈内壁上的齿圈，所述齿圈与一侧第一齿轮啮合连接，所述第一齿轮固定套设于第一电机输出轴一端，所述第一电机位于固定座内部且与固定座一侧内壁固定连接。

在本发明的一种优选技术方案中，所述安装框架两侧架体内部开设有安装槽，每个所述安装槽中分别设置有调节杆，所述调节杆的两端设置有突出部，每个所述突出部均滑动连接于对应安装槽一侧内壁上开设的通槽中，并通过通槽延伸至安装框架中部空心区域内，两个所述突出部的一端均固定连接于夹持板一侧表面上，每个所述调节杆均与对应的调节机构连接。

在本发明的一种优选技术方案中，所述夹持板的另一侧表面上设置有防滑橡胶保护垫。

在本发明的一种优选技术方案中，每个所述调节机构包括调节螺杆，所述调节螺杆螺纹连接于对应调节杆一侧表面上开设的螺纹孔中，所述调节螺杆两端分别转动安装于安装槽两侧内壁上，所述调节螺杆的一端上固定套设有蜗轮，所述蜗轮与一侧蜗杆啮合连接，所述蜗杆的一端转动安装于立板一侧表面上，所述立板固定连接于安装槽底部内壁上，所述蜗杆的另一端与驱动马达输出轴一端固定连接，所述驱动马达固定安装于安装框架一端表面上且其输出轴通过通孔延伸至安装槽内。

在本发明的一种优选技术方案中，所述防护机构包括两个挡板，每个所述挡板一侧内壁上设置有滑块，两个所述滑块滑动安装于滑槽中，所述滑槽开设于安装框架另一端表面上，两个所述挡板均与联动开合机构连接。

在本发明的一种优选技术方案中，所述联动开合机构包括第二电机，所述第二电机固定安装于其中一个托板底部表面，所述第二电机输出轴一端固定套设有第二齿轮，所述第二齿轮与两侧齿板同时啮合连接，两个所述齿板相对设置且一端分别与对应挡板一侧内壁固定连接。

在本发明的一种优选技术方案中，每个所述挡板朝向安装框架一侧的内壁上设置有若干均匀分布的刮板。

在本发明的一种优选技术方案中，每个所述刮板底部表面设置有毛刷。

在本发明的一种优选技术方案中，两个所述挡板均为透光材料。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的一种低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统，在低矮建筑屋顶利用光伏板组件进行能源回收转换时，通过调节底座可以实现光伏板组件进行360°的方向调节，同时可以进行多角度倾斜角调节，从而可以跟随实时的、具体的光照条件进行调节，以延长采光时长使光伏板组件可以充分的对太阳光能源进行回收，提升能源转换的效率，不会因光伏板组件安装在固定结构上导致无法进行方向和角度上的调节，受到附近较高建筑物的遮挡只能在特定的方向和角度上进行太阳光能源回收造成能源回收转换率较低的问题，同时设置防护机构可以在不回收能源时对光伏板组件进行有效的保护，以延长其使用寿命，降低使用中维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的整体结构示意立体图；

图2为本发明实施方式提供的另一侧整体结构示意立体图；

图3为本发明实施方式提供的安装框架整体剖面结构示意立体图；

图4为本发明实施方式提供的图3中A处放大结构示意立体图；

图5为本发明实施方式提供的调节底座整体剖面结构示意立体图；

图6为本发明实施方式提供的防护机构整体结构示意立体图；

图7为本发明实施方式提供的另一侧防护机构整体结构示意立体图。

图中：1-安装框架；2-调节底座；3-防护机构；4-光伏板组件；102-托板；103-安装槽；104-调节杆；105-夹持板；106-调节螺杆；107-蜗轮；108-蜗杆；109-立板；110-驱动马达；201-固定座；202-转动座；203-固定板；204-齿圈；205-第一齿轮；206-第一电机；207-电动推杆；301-挡板；302-滑块；303-滑槽；304-第二电机；305-第二齿轮；306-齿板；307-刮板；308-毛刷。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：一种低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统，包括光伏板组件4，光伏板组件4可拆卸的安装于安装框架1内，安装框架1中部空心区域内设置有若干用于承托光伏板组件4的托板102，安装框架1连接于调节底座2上，安装框架1上设置有防护机构3，调节底座2包括固定座201和转动座202，转动座202转动连接于固定座201上方且内部与固定座201连通，固定座201周圈外壁上设置有若干呈环形均匀分布的固定板203，固定座201内部设置有驱动机构，转动座202上表面的两侧分别转动连接有两个电动推杆207的一端，两个电动推杆207活塞杆的一端分别转动连接于安装框架1底部表面的两端。

请参阅图5，驱动机构包括设置于转动座202周圈内壁上的齿圈204，齿圈204与一侧第一齿轮205啮合连接，第一齿轮205固定套设于第一电机206输出轴一端，第一电机206位于固定座201内部且与固定座201一侧内壁固定连接。

启动第一电机206带动第一齿轮205转动，通过第一齿轮205和齿圈204啮合连接的关系带动转动座202进行相对固定座201的独立转动，从而可以调节安装框架1的方向，同时通过两个电动推杆207可以调节安装框架1整体的角度，从而可以实现光伏板组件4进行360°方向上的调节以及多角度的调节，也就可以相对的提高光伏板组件4对太阳光能源的回收利用率，减少因光伏板组件4整体的方向和角度无法调节导致无法对太阳光能源充分的回收利用降低光伏板组件4的转换效率的局限。

请参阅图3和图4，安装框架1两侧架体内部开设有安装槽103，每个安装槽103中分别设置有调节杆104，调节杆104的两端设置有突出部，每个突出部均滑动连接于对应安装槽103一侧内壁上开设的通槽中，并通过通槽延伸至安装框架1中部空心区域内，两个突出部的一端均固定连接于夹持板105一侧表面上，每个调节杆104均与对应的调节机构连接。

通过调节机构可以带动调节杆104在安装槽103中滑动位移，也就可以带动夹持板105进行同步的位移，两侧的夹持板105同时相向位移时可以将放置在安装框架1中部区域的光伏板组件4进行夹持，从而可以方便快捷的将光伏板组件4安装在安装框架1上，省去传统的采用螺栓等连接件将光伏板组件4安装在安装框架1上导致的繁琐，在后续的维护以及安装和拆卸的过程中更加的方便，且双向夹持的限位也相对稳定牢固。

进一步的，夹持板105的另一侧表面上设置有防滑橡胶保护垫。

通过设置防滑橡胶保护垫可以在提升夹持板105与光伏板组件4之间摩擦力保证限位稳定性的同时也可以保护光伏板组件4，避免光伏板组件4的表面被划伤。

进一步的，每个调节机构包括调节螺杆106，调节螺杆106螺纹连接于对应调节杆104一侧表面上开设的螺纹孔中，调节螺杆106两端分别转动安装于安装槽103两侧内壁上，调节螺杆106的一端上固定套设有蜗轮107，蜗轮107与一侧蜗杆108啮合连接，蜗杆108的一端转动安装于立板109一侧表面上，立板109固定连接于安装槽103底部内壁上，蜗杆108的另一端与驱动马达110输出轴一端固定连接，驱动马达110固定安装于安装框架1一端表面上且其输出轴通过通孔延伸至安装槽103内。

启动驱动马达110带动蜗杆108转动，通过蜗杆108和蜗轮107啮合连接的关系使调节螺杆106进行转动，因调节螺杆106和调节杆104螺纹连接且调节杆104两端的突出部和对应通槽滑动连接，所以调节螺杆106转动时调节杆104整体会带动夹持板105进行滑动位移，从而可以控制两侧夹持板105之间的距离，正对不同规格尺寸的光伏板组件4均可以进行方便有效的夹持限位，减少使用中的局限性，同时蜗杆108和蜗轮107的连接具有自锁效果，当两侧的夹持板105对光伏板组件4完成夹持后，在使用过程中光伏板组件4受到如大风等外力时也可以保持相对的稳定牢固。

请参阅图6和图7，防护机构3包括两个挡板301，每个挡板301一侧内壁上设置有滑块302，两个滑块302滑动安装于滑槽303中，滑槽303开设于安装框架1另一端表面上，两个挡板301均与联动开合机构连接。

通过联动开合机构可以控制两个挡板301进行滑动开合动作，当不需要使用光伏板组件4对太阳光能源进行回收利用时，可以关闭两个挡板301对光伏板组件4进行遮蔽，从而避免异物掉落砸坏光伏板组件4或者在雨雪天气无法回收太阳光能源时通过挡板301对雨雪进行阻挡从而减少光伏板组件4的损耗，提升其使用寿命。

进一步的，联动开合机构包括第二电机304，第二电机304固定安装于其中一个托板102底部表面，第二电机304输出轴一端固定套设有第二齿轮305，第二齿轮305与两侧齿板306同时啮合连接，两个齿板306相对设置且一端分别与对应挡板301一侧内壁固定连接。

启动第二电机304带动第二齿轮305转动，因第二齿轮305与上下两侧的齿板306同时啮合连接，所以在第二齿轮305转动时两个齿板306会进行同步反向的位移，从而带动两个挡板301实现同步的打开或关闭的动作，利用挡板301对光伏板组件4可以进行有效的防护，避免异物掉落损坏光伏板组件4以及雨雪堆积在光伏板组件4上因侵蚀降低其使用寿命。

进一步的，每个挡板301朝向安装框架1一侧的内壁上设置有若干均匀分布的刮板307。

刮板的材质为可形变且具有韧性的软材质，在挡板301进行开合工作时，刮板307可以对光伏板组件4表面的异物进行刮除，从而减少因光伏板组件4表面堆积异物降低其对太阳光能源回收转换的效率。

进一步的，每个刮板307底部表面设置有毛刷308。

在刮板307对光伏板组件4表面的异物进行刮除的同时，毛刷308还可以对光伏板组件4表面的灰尘进行清扫，实现对光伏板组件4表面的清洁效果，从而利用挡板301的每一次开合对光伏板组件4进行清洁，进一步的保证其对光能源回收转换的效果。

进一步的，两个挡板301均为透光材料。

可透光的材料在挡板301闭合对光伏板组件4进行防护的同时也可以对一些微弱的光能源进行回收转换，从而提升光伏板组件4在更多情况中对能源的回收利用率，增加应用场景减少使用局限性。

工作原理：将光伏板组件4放置在安装框架1中部空心区域中搭放在托板102上，通过安装框架1两侧的调节机构调节两个夹持板105之间的距离，实现对光伏板组件4的夹持固定，因调节机构具有自锁效果，在完成对光伏板组件4的夹持后可以相对保证限位的稳定性，光伏板组件4在大风天气等一些情况下受到外力冲击也可以与安装框架1之间保持相对牢固的连接，在一些低矮建筑屋顶使用光伏板组件4对太阳光能源进行回收转换时，可以通过第一电机206带动转动座202进行相对固定座201的独立转动，实现光伏板组件4在方向上的调节，通过两个电动推杆207的配合可以实现光伏板组件4在角度上的调节，从而使光伏板组件4可以始终以最适配的角度对太阳光能源进行回收转换，同时跟随光线照射方向的改变进行转动，最大程度的保证光伏板组件4对太阳光能源回收转换效率，在夜间或恶劣天气时不使用光伏板组件4对光能源进行回收时可以通过联动开合机构带动两个挡板301完成闭合，从而对光伏板组件4进行遮蔽防护，放置高空异物坠落砸坏光伏板组件4或者雨雪天气下，雨雪堆积在光伏板组件4表面影响其使用寿命。

需要说明的是，驱动马达110、第一电机206、电动推杆207、第二电机304和光伏板组件4具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

驱动马达110、第一电机206、电动推杆207、第二电机304和光伏板组件4的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统，包括光伏板组件，其特征在于，所述光伏板组件可拆卸的安装于安装框架内，所述安装框架中部空心区域内设置有若干用于承托光伏板组件的托板，所述安装框架连接于调节底座上，所述安装框架上设置有防护机构，所述调节底座包括固定座和转动座，所述转动座转动连接于固定座上方且内部与固定座连通，所述固定座周圈外壁上设置有若干呈环形均匀分布的固定板，所述固定座内部设置有驱动机构，所述转动座上表面的两侧分别转动连接有两个电动推杆的一端，两个所述电动推杆活塞杆的一端分别转动连接于安装框架底部表面的两端。

2.如权利要求1所述的低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统，其特征在于：所述驱动机构包括设置于转动座周圈内壁上的齿圈，所述齿圈与一侧第一齿轮啮合连接，所述第一齿轮固定套设于第一电机输出轴一端，所述第一电机位于固定座内部且与固定座一侧内壁固定连接。

3.如权利要求1所述的低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统，其特征在于：所述安装框架两侧架体内部开设有安装槽，每个所述安装槽中分别设置有调节杆，所述调节杆的两端设置有突出部，每个所述突出部均滑动连接于对应安装槽一侧内壁上开设的通槽中，并通过通槽延伸至安装框架中部空心区域内，两个所述突出部的一端均固定连接于夹持板一侧表面上，每个所述调节杆均与对应的调节机构连接。

4.如权利要求3所述的低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统，其特征在于：所述夹持板的另一侧表面上设置有防滑橡胶保护垫。

5.如权利要求3所述的低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统，其特征在于：每个所述调节机构包括调节螺杆，所述调节螺杆螺纹连接于对应调节杆一侧表面上开设的螺纹孔中，所述调节螺杆两端分别转动安装于安装槽两侧内壁上，所述调节螺杆的一端上固定套设有蜗轮，所述蜗轮与一侧蜗杆啮合连接，所述蜗杆的一端转动安装于立板一侧表面上，所述立板固定连接于安装槽底部内壁上，所述蜗杆的另一端与驱动马达输出轴一端固定连接，所述驱动马达固定安装于安装框架一端表面上且其输出轴通过通孔延伸至安装槽内。

6.如权利要求1所述的低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统，其特征在于：所述防护机构包括两个挡板，每个所述挡板一侧内壁上设置有滑块，两个所述滑块滑动安装于滑槽中，所述滑槽开设于安装框架另一端表面上，两个所述挡板均与联动开合机构连接。

7.如权利要求6所述的低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统，其特征在于：所述联动开合机构包括第二电机，所述第二电机固定安装于其中一个托板底部表面，所述第二电机输出轴一端固定套设有第二齿轮，所述第二齿轮与两侧齿板同时啮合连接，两个所述齿板相对设置且一端分别与对应挡板一侧内壁固定连接。

8.如权利要求6所述的低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统，其特征在于：每个所述挡板朝向安装框架一侧的内壁上设置有若干均匀分布的刮板。

9.如权利要求8所述的低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统，其特征在于：每个所述刮板底部表面设置有毛刷。

10.如权利要求6所述的低碳光伏能源回收的建筑屋顶系统，其特征在于：两个所述挡板均为透光材料。