CN201708727U - 窗檐式太阳能发电装置 - Google Patents

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Abstract

一种利用太阳能发电原理改型设计适应民用的窗檐式太阳能发电装置，其将太阳能电池板改型设计为能把太阳能电池板(并配置保护控制部件)安装在窗户外上方墙面与安装窗户遮阳窗檐融合为一体的户外机和把“蓄变控”(蓄电池、逆变器、主无线遥控控制器含保护及仪表)设计整合为一体的户内机相连接并入房屋电路(不改造原房屋电路)，并通过设计配置的副无线遥控控制器串接在市电入户开关前并接受主无线遥控控制器指令自动控制市电断合，从而形成的民用(小单位)太阳能电供电系统。

Description

窗檐式太阳能发电装置 
技术领域
本实用新型涉及太阳能发电系统技术普及应用的民用装置。 
背景技术
目前国家正力促新能源产业发展应用、节能减碳的实施，而利用太阳能发电是新能源产业发展应用的项目之一，其技术正日趋完善，但目前还应用在公众设施领域，在民用方面的应用较少，还存在着瓶颈，其主要表现是目前具有购买太阳能发电装置能力的民众大部分都居住在楼房，没有安装太阳能电池板的位置及受到房屋用电线路改造的困惑，与德国应用比较成功的“屋顶太阳能计划”相比有着国情的差异，所以要想在中国广泛应用太阳能这个可再生新能源以达到节能减碳的目的，如何应用在民用上被广大民众所接受才能体现最大的效应，就像现在大家买空调等家用电器一样的心态。根据目前太阳能发电技术的发展，实际上已基本具备了应用到千家万户的技术水平，只要对太阳能电池板的布阵装置及电路进行实用性设计改造，就能解决这个瓶颈。窗檐式太阳能发电装置主要就是根据太阳能发电技术原理及装备进行改造设计以适应大众化的实用新型发明，在房屋阳面窗户上方的外墙上安装装饰新颖的窗檐式太阳能电池板组合装置，无需改造居民原有房屋电路系统仅进行匹配设计，就像安装空调一样便捷，且使用安全、自动化。 
发明内容
为了打破目前太阳能发电装置难于应用普及到千家万户中的瓶颈，本实用新型是根据目前太阳能发电技术原理及装备进行改造设计的窗檐式太阳能发电装置，其解决的技术方面就在于对太阳能电池板的布阵进行改型设计为窗檐式布置，即实用又美观，太阳能发电电路采取就近接入房屋原用电线路(接入电源插座)，太阳能电与市电的电路自动切换采用无线遥控控制器技术来实现。本实用新型是通过太阳能电池板接受阳光产生电能，通过蓄电储能或直接逆变整流后经过用电保护、自动化控制形成电路连接的利用太阳能发电供电设备，太阳能电池板改型设计为能把配置具有保护控制功能部件的太阳能电池板与窗户遮阳窗檐融合为一体的户外机安装在房屋外墙窗户外上方墙面或独立外挂在建筑物上和把具有蓄电池、逆变器、主无线遥控控制器等保护及仪表功能的“蓄变控”设计整合为一体的户内机相连接并入房屋电路而不改造原房屋电路，并通过设计配置的副无线遥控控制器串接在市电入户开关前并接受主无线遥控控制器指令自动控制市电断合，从而形成供民用或小单位利用太阳能发电的供电系统。 
本实用新型采用的技术方案是：窗檐式太阳能发电装置分为户外机、户内机两部分，户外机部分是太阳能电池板组合件。太阳能电池板的作用是采集太阳光并转换为电能，所以安装在有一定的仰角面向太阳照射的位置，其安装的位置与房屋窗户遮阳窗檐基本一样，本实用新型解决的一大技术方案就是把安装窗户遮阳窗檐与太阳能电池板融合为一体，并对窗檐式太阳能电池板下沿垂直面进行美观多样化设计，使这个户外装置既美观又可发电。安装太阳能电池板的数量可以根据用户的用电负荷进行实际设计，为能够采集最大的光能发电，电池板可采用太阳跟踪器(也可以不用)。户内机部分是这个装置系统的蓄能、逆变、控制环节组成的一体机箱，如何运用已成熟的技术来满足用户安装方便、经济实惠、自动化，是本实用新型解决的另一大技术(避免对房屋原电路进行改造)设计方案，其要点：一是太阳能电路并入房屋原有电路的安装点采取就近接入电源插座的方式，不对原房屋的电路进行改造，原房屋的电路布置仍自成体系，二是采用两个无线遥控控制器进行电路控制自动切换供应电源(太阳能电、市电)，具体是：主无线遥控控制器串接在逆变器后具有自动判断电压及漏电 保护(I↓)功能；副无线遥控控制器串接在市电进户开关前具有接受主无线遥控控制器动作指令，两个无线遥控控制器是太阳能电与市电向房屋电路供电的管理开关，当太阳能电满足220V电压时主无线遥控控制器动作闭合电源开关向用户供电，同时遥控副控制器跳电源开关断开市电，当用户用电负荷过剩时系统对蓄电池进行充电以存储电能，当太阳能电无法满足220V电压时主、副无线遥控控制器动作则反之，由市电供电。 
本实用新型的有益效果是：太阳能发电是全球性的节能减碳项目之一，目前我国也极力开发和推广应用，但目前还应用在公众设施领域，而在民用方面的应用还存在着上述瓶颈，本实用新型改造设计为民用所能接受，把它作为一种新的家用电器来购置使用，即满足了民众认可新生事物的欲望又使其不知不觉的融入节能环保减碳的行动，滴水成河众志成城，国家也节省了投资又尽早实现了目标，那样的话我国在“哥本哈根气候变化大会”的承诺也能尽早实现。目前世界上太阳能发电应用在民用方面比较成功的是德国的“屋顶太阳能计划”，本实用新型能的推广应用希望能成为中国的“窗顶太阳能计划”。 
附图说明
图1是窗檐式太阳能发电装置电路原理示意图，图中电路是处于太阳能电供电状态。图中所示名称如下： 
A.虚线框是窗檐式太阳能电池板组合件 
B.虚线框是“蓄变控”一体机 
C.虚线框是房屋电路部分 
1.太阳能电池板； 
2.电池板下沿垂直装饰面； 
3.电池板固定架； 
4.下部装饰板； 
5.房屋原电路入户开关组； 
6.并接点，太阳能电路就近并接入房屋原电路电源插座； 
7.主无线遥控控制器(具备漏电保护″I↓″功能)； 
8.逆变器； 
9.免维护蓄电池； 
10.串接点，副无线遥控控制器串接在市电入户开关组前； 
11.市电入户。 
图2是电池板组合件构造图，其通过A-A电池板组合件的截面图来说明电池板组合件的功能综合性、简易性、美观性。图中所示名称如下： 
QB.墙壁； 
CH.窗户； 
1.太阳能电池板； 
2.电池板下沿垂直装饰面； 
3.电池板固定架； 
4.下部装饰板； 
5.太阳能电池板太阳跟踪器伺服电机； 
6.太阳跟踪器动作连杆； 
7.安装仰角； 
8.电池板保护及输出开关组成件； 
9.接地线。 
图3是“蓄变控一体机”示意图，其将所列的设备、部件及仪表组合为一体封装，以适应房屋内安装，图中所示名称如下： 
①.发电电度表； 
②.电压表； 
③.低电压指示灯； 
④.一体机工作灯； 
⑤.正常供电指示灯； 
⑥.漏电保护复归按钮； 
⑦.主无线遥控控制器(具备漏电保护″I↓″功能)； 
⑧.逆变器； 
⑨.免维护蓄电池； 
⑩.“蓄变控一体机”外壳。 
A.主视图 
B.侧视图 
具体实施方式
本实用新型的设计理念是以大力推广太阳能发电技术普及应用到民用的角度进行的，故在设施上设计为户内、外机体以便于适应民用，在安装实施方面考虑为安全、方便、实用，就像安装空调一样甚至更简单。 
在图1中，是本实用新型的电路原理示意图，其实施方案是将本实用新型结构件主要分为两机、两点，两机是：户外机，即图中的窗檐式太阳能电池板组合件所示；户内机，即图中的“蓄变控一体机”所示，两点是：插接点(10)所示的副无线遥控控制器其串接在市电进户开关前；并接点(6)所示的将太阳能发电系统电路就近接入房屋原用电线路中的电源插座内，避免对房屋电路的改造。窗檐式太阳能电池板组合件(户外机)是本实用新型解决的一大技术方案，是根据我国国情以适应广大民众应用太阳能新技术所带来的效应而设计的，其要点就是把太阳能电池板改型设计与窗户遮阳的窗檐融合为一体以便于安装，并对窗檐式太阳能电池板下沿垂直面进行美观多样化设计，使这个户外装置既美观又可发电从而解决了我国民用以大部分的家庭为单位民用位置安装太阳能电池板的问题，依理同样也适应小型公司单位在办公楼场所的应用。在图1中所示本实用新型的实施例中，窗檐式太阳能电池板组合件(户外机)通过电源线接入“蓄变控一体机”(户内机)，通过“蓄变控一体机”内的逆变器将太阳能电池板送入的直流电进行整流转换为交流电并通过主无线遥控控制器送出，在并接点(6)并入原房屋用户电路，同时在串接点(10)的副无线遥控控制器断开市电电源，形成房屋的用电由太阳能电供电，当太阳能电供电不足时主(副)无线遥控控制器电源开关动作反之，由市电供电。副无线遥控控制器受主无线遥控控制器，主无线遥控控制器自动检测太阳能直流电的电压及用户用电电压发出电源开关动作指令，确保用户用电的供电正常。 
在图2中，太阳能电池板(1)可以根据用户用电容量或用户窗户上部的安装位置来确定电池板(尺寸)数量，电池板方阵的每块电池板电路先通过各自的逆止二极管与电池板保护及输出开关组成件(8)输入端口相连，电池板保护及输出开关组成件(8)内装配了汇流保护器、电涌保护功能器、总断路开关，其作用是防止太阳电池方阵侧异常产生高电压脉冲并可通过接地线(9)导入大地，以保证太阳能电池板的安全使用，正常情况下电池板产生的直流电流通过电池板保护及输出开关组成件(8)总断路开关输出端口送入图1中“蓄变控一体机”(户内机)的线路端口接入逆变器或蓄电池(“蓄变控一体机”详细说明在图3中)。电 池板的安装仰角(7)由技术人员根据当地的太阳辐射角度来调整，电池板下沿垂直装饰面(2)及下部装饰板(4)的式样可以根据用户要求爱好进行总体安装。电池板组合件(户外机)安装在房屋阳面窗户上方，尽可能太阳全日可照射的位置。 
在图3中，是“蓄变控一体机”(户内机)的结构件总成示意图及动作过程，其实施方案是将图中①～⑨部件组装在一个机箱壳内，太阳能电池板产生的直流电经总断路开关输出端口接出的电源线接入“蓄变控一体机”的输入端口后分两路，一路接入逆变器⑧、一路接入免维护蓄电池⑨，★当太阳能电全部供给房屋用户时其直流电经逆变器⑧→主无线遥控控制器⑦→接入”蓄变控一体机”的输出端口(通过电源线接入图1中的并接点(6)向用户供电)；★当用户用电量小于太阳能发电量时可将多余的部分电能向蓄电池充电；★当太阳能发电量无法满足用户用电量(低电压)时图1中串接点(10)的副无线遥控控制器开关闭合同时主无线遥控控制器⑦的电源开关断开由市电供电。发电电度表①、电压表②、低电压指示灯③、一体机工作灯④、正常供电指示灯⑤分别是为用户提供“蓄变控一体机”的工作信息的仪表部件，主无线遥控控制器漏电保护复归按钮⑥是当用户用电线路发生漏电短路时，保护动作开关断开后，经安全检查无误需重新送电按此按钮使其电源开关合闸。正常情况下，主无线遥控控制器与副无线遥控控制器中的电源开关只能“主合副断”或反之，但当用户用电线路发生漏电短路主无线遥控控制器保护动作断开开关时副无线遥控控制器中的电源开关也不会合闸。 

Claims (1)

1.窗檐式太阳能发电装置，是通过太阳能电池板接受阳光产生电能，通过蓄电储能或直接逆变整流后经过用电保护、自动化控制形成电路连接的利用太阳能发电供电设备，其特征是：太阳能电池板改型设计为能把配置具有保护控制功能部件的太阳能电池板与窗户遮阳窗檐融合为一体的户外机安装在房屋外墙窗户外上方墙面或独立外挂在建筑物上和把具有蓄电池、逆变器、主无线遥控控制器等保护及仪表功能的“蓄变控”设计整合为一体的户内机相连接并入房屋电路而不改造原房屋电路，并通过设计配置的副无线遥控控制器串接在市电入户开关前并接受主无线遥控控制器指令自动控制市电断合，从而形成供民用或小单位利用太阳能发电的供电系统。 
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CN102287033A (zh) * 2011-06-30 2011-12-21 北京百润水艺环境工程技术有限公司 一种伸缩式太阳能遮阳棚
CN110230457A (zh) * 2018-03-05 2019-09-13 四川聚创石墨烯科技有限公司 一种基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件
CN110565884A (zh) * 2019-08-30 2019-12-13 徐州泰和门窗有限公司 适用于窗户的太阳能雨棚

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