CN201839229U - 太阳能光电板的导风结构 - Google Patents

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朱海
徐刚
张春晖
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Abstract

本实用新型公开了一种太阳能光电板的导风结构，其包括分别设置于太阳能光电板长度方向的两侧边缘的第一、第二导风板，此第一、第二导风板与太阳能光电板之间分别呈一定夹角设置。采用上述方案后，本实用新型太阳能光电板的导风结构，与现有技术比较的优点和特点为：(1)导风板主要作用是改变光电板的空气流场，能有效减卸高速气流在光电板上施加的风荷载，达到保障光电板安全及其正常使用功能。(2)导风板只需少量板材，并可与光电板一起制作，省工省时省料，可标准化生产；(3)使得太阳能光电板的抗弯性能大大提高。

Description

太阳能光电板的导风结构 
技术领域
本实用新型涉及太阳能光电板的导风结构。 
背景技术
目前城市夜景照明广泛应用光电技术及LED新技术，利用倾斜设置的太阳能光电板在白天吸收并贮存太阳热能，在夜间将其转换成电能发电，供街道、广场等公共场所的LED照明所用。太阳能光电板是主要的吸热换电器件，露天设置于电杆上，因其自重较轻，对风荷载较为敏感，在我国东南沿海地区，常受台风损坏，造成较大的经济损失，且因太阳能光电板风毁堕落可能造成行人伤亡事故。 
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种太阳能光电板的导风结构，其可有效解决太阳能光电板的风损问题。 
本实用新型的技术方案是这样的：太阳能光电板的导风结构，包括分别设置于太阳能光电板长度方向的两侧边缘的第一、第二导风板，此第一、第二导风板与太阳能光电板之间分别呈一定夹角设置。 
以太阳能光电板与水平面的夹角为α，上述第一、第二导风板与上述太阳能光电板的夹角均为90°-α至90°。 
上述第一、第二导风板为条形薄板。 
上述第一、第二导风板为金属材料板或高分子材料板。 
上述第一、第二导风板与太阳能光电板的边框或基体为一体成型结构。 
采用上述方案后，本实用新型首先将气动技术应用于太阳能光电板的抗风问题上，不同于以往抗风技术，本实用新型在太阳能光电板上设置导风板，能起到改变空气流场，有效地卸减风荷载的作用，减少太阳能光电 板的风灾损失。其工作原理可用大禹治水的理念来说明：大禹能有效地减轻洪涝灾害，其治水方案是采用“疏水”，而不是采用“堵水”措施来实现。 
本实用新型太阳能光电板的导风结构，与现有技术比较的优点和特点为： 
(1)导风板主要作用是改变太阳能光电板的空气流场，能有效减卸高速气流在太阳能光电板上施加的风荷载，达到保障太阳能光电板安全及其正常使用功能。 
(2)导风板只需少量板材，用料范围广，金属、高分子材料均可，而且可充分应用其它产品的边角废料，可与太阳能光电板一起制作，形式美观，省工省时省料，可标准化生产，自动化程度高，质量可靠，符合可持续发展的经济要求。 
(3)导风板的设置，使传统太阳能光电板的平板受风弯曲问题，变成了“Z”截面构件的受风弯曲问题，其抗弯性能大大提高，同时，其自身的材料性能还可充分应用，能加强太阳能光电板构件的强度和刚度，可极大提高带导风板的新型太阳能光电板的结构可靠性和正常使用功能，具有明显的经济效益和社会效益。 
附图说明
图1为本实用新型的立体示意图； 
图2为本实用新型的正面视图； 
图3为本实用新型的侧视图； 
图4为本实用新型中太阳能光电板的放置示意图； 
图5为本实用新型中太阳能光电板的风向角标示图。 
具体实施方式
本实用新型太阳能光电板的导风结构，其结构如图1-3所示，包括导风板2和导风板3，太阳能光电板1由光电板本体11和包围在光电板11外围的边框12构成，导风板2、3分别设置于太阳能光电板1的边框12长度 方向的两侧边缘，太阳能光电板1和导风板2、3构成一Z字形，如图4所示，为了更好地采光吸热，太阳能光电板1一般以短边倾斜放置，以太阳能光电板1与水平面的夹角为α，导风板2、3与太阳能光电板1之间的夹角均为90°-α至90°。 
导风板2、3为条形薄板，可为易于制作的金属材料板(如薄钢板)或高分子材料板(如铝塑板)，导风板2、3可分别固定安装于太阳能光电板1的边框12长度方向的两侧边缘，也可与太阳能光电板1的边框12一体成型。导风板2、3还可与太阳能光电板1的基板一体成型。 
采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics)的数值模拟方法，计算风向角和导风板宽度变化时对光电板风荷载的分布规律，以此分析设置导风板的气动卸载效果。本实用新型中，太阳能光电板的风向角标示如图5所示，导风板2、3对风荷载的影响见表1、表2所示。 
表1导风板对风荷载的影响(导风板与太阳能光电板夹角90°-α) 
Figure DEST_PATH_GSB00000385409800031
表2导风板对风荷载的影响(导风板与太阳能光电板夹角90°) 
Figure DEST_PATH_GSB00000385409800032
Figure DEST_PATH_GSB00000385409800041
表1为导风板2、3竖立设置时，风向角和导风板2、3宽度变化时的太阳能光电板1净风压值及其卸载率；表2为导风板2、3与太阳能光电板1垂直设置时，风向角和导风板2、3宽度变化时的光电板1净风压值及其卸载率。这里的净风压是指太阳能光电板1上、下表面的风压差，其表达式为 
Cp＝Cp1-Cp2                (1) 
式中，Cp1为上表面风压，Cp2为下表面风压。 
表1和表2中h为导风板2、3的宽度，b为太阳能光电板1的宽度(如图4所示)，h/b＝0即为未设置导风板，e为导风板2、3对风荷载的卸减率，其值为 
Figure DEST_PATH_GSB00000385409800042
从表1和表2的比对可知，在任意风向角下，都具有一定的卸载效果，而在最不利的0°和180°风向角下，卸载效果最为显著，导风板与太阳能光电板在立面的夹角成90°-α时，减载效果最好。随导风板宽度增加，卸减率也增加，当然，导风板自身也受风荷载作用，这在设置导风板时应优化其设计宽度。 
导风板2、3能减小太阳能光电板1风荷载值，其气动减载机理可用气动流场特性来说明。因导风板2、3的设置，空气流场发生改变，以0°风向角为例，设置导风板2、3减轻了气流对太阳能光电板1上表面的撞击，即减小了太阳能光电板1上表面风压力；减轻了气流对太阳能光电板1下 表面的分离，即减小了太阳能光电板1下表面风吸力，从而对太阳能光电板1起到减载风荷载的作用。 
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。 

Claims (5)

1.太阳能光电板的导风结构，其特征在于：包括分别设置于太阳能光电板长度方向的两侧边缘的第一、第二导风板，此第一、第二导风板与太阳能光电板之间分别呈一定夹角设置。
2.根据权利要求1所述的太阳能光电板的导风结构，其特征在于：以太阳能光电板与水平面的夹角为α，上述第一、第二导风板与太阳能光电板的夹角均为90°-α至90°。
3.根据权利要求1所述的太阳能光电板的导风结构，其特征在于：上述第一、第二导风板为条形薄板。
4.根据权利要求1所述的太阳能光电板的导风结构，其特征在于：上述第一、第二导风板为金属材料板或高分子材料板。
5.根据权利要求1所述的太阳能光电板的导风结构，其特征在于：上述第一、第二导风板与太阳能光电板的边框或基体为一体成型结构。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101888198A (zh) * 2010-05-19 2010-11-17 华侨大学 太阳能光电板的导风结构
CN105839517A (zh) * 2016-06-15 2016-08-10 黄标城 一种带有活动导风减压口的桥梁

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CN101888198A (zh) * 2010-05-19 2010-11-17 华侨大学 太阳能光电板的导风结构
CN101888198B (zh) * 2010-05-19 2013-03-13 华侨大学 太阳能光电板的导风结构
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