CN201975399U - 一种可用作建筑物外墙的太阳能发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可用作建筑物外墙的太阳能发电装置，包括多个太阳能电池板，以及支撑所述太阳能电池板的多个框架；还包括一固定轴，在所述固定轴上设置有用于与外墙固定的连接装置，在所述固定轴上套接有至少一个旋转轴，所述旋转轴可沿所述固定轴180°旋转，并与所述框架相连接；所述太阳能电池板与供电系统相连接。本实用新型实现对太阳能的跟踪及利用，吸收最大限度的太阳能，提高太阳能转换成电能的效率，能够有效避免太阳能电池板受到损坏，不仅更有利于建筑物居民的日常生活用电需求，并且节省了地面和建筑物顶部的空间。

Description

一种可用作建筑物外墙的太阳能发电装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用，具体涉及一种用于建筑物外墙的太阳能发电装置。

背景技术

随着传统燃料能源的逐渐消耗，人类能源供给问题已经成为制约人类可持续发展的关键问题，作为一种能量来源，太阳能是取之不竭、用之不尽的清洁型能源，所以现在世界各国都广泛推广太阳能。光伏发电系统是利用太阳能电池的光伏效应将太阳能辐射直接转换成电能的发电系统，目前，太阳能光伏发电产业正以28%左右的年平均速度发展，是世界发展最快的产业之一，可以广泛应用各个需要电源的场所，大到发电站、小到建筑物、交通工具。

现有技术中，中国专利文献CN201608666U公开了一种太阳能聚光发电装置，包括固定支架、太阳能电池板及能把太阳光反射并聚集到太阳能电池板上的太阳能聚光模块，太阳能聚光模板及太阳能电池板固定在固定支架上。该实用新型通过太阳能聚光模块将太阳能聚集起来，集中反射到太阳能电池板上，能够减少光电转换器件的面积，充分利用太阳能电池板的发电能力。但是，该专利技术存在以下不足：第一、由于电池板是固定在支架结构上的，所以其不能随太阳位置的变化而移动，而太阳能电池板的发电量与太阳能聚光模板上太阳光光线入射角度有光，当太阳光与电池板垂直时，太阳能聚光模板上收到的太阳辐射量最大，相应地所述太阳能电池板的发电量也最大。第二、抗自然突害能力差,由于太阳能电池板始终为固定角度安装，且电池板的面积较大，因此迎风面积大，当飓风、暴雨、冰雹等自然灾害突然来临，太阳能电池板不能调节角度，极易造成对太阳能聚光发电装置的损坏。

目前,现有技术中,太阳能发电装置都是设置在地面或建筑物顶部，但是由于上述技术问题的存在,如果将上述结构的太阳能发电装置设置在建筑物外墙上,如果沿外墙直接贴合设置,那么由于太阳光光线的位置变化,会导致太阳能发电装置吸收的太阳光减少,降低了光电转换效率;如果考虑到尽可能获得充足的太阳光入射光线进行太阳能发电装置的设置的话,那么就需要将太阳能发电装置倾斜于墙面设置,这样很容易出现前述的自然灾害冲击电池板,造成电池板损坏的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中的太阳能发电装置中太阳能电池板的位置呈固定设置，如果将其直接用作建筑物外墙的话，若直接贴合外墙设置，那么太阳能电池板接收的入射光线不充足，容易影响光电转换率，若与墙面呈一定角度固定设置，又容易受到自然灾害冲击而损坏太阳能电池板，进而提供一种可以直接作为建筑物外墙使用的太阳能发电装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可用作建筑物外墙的太阳能发电装置，包括多个太阳能电池板，以及支撑所述太阳能电池板的多个框架；

还包括一固定轴，在所述固定轴上设置有用于与外墙固定的连接装置，在所述固定轴上套接有至少一个旋转轴，所述旋转轴可沿所述固定轴旋转，并与所述框架相连接；

所述太阳能电池板与供电系统相连接。

所述旋转轴可沿所述固定轴在0-180°的范围内旋转。

所述旋转轴和所述框架之间通过万向联轴器相连接。

所述太阳能电池板由多个太阳能电池串联或并联而成。

所述太阳能电池板还连接设置有蓄电池，所述蓄电池与所述供电系统相连接。

在每个所述太阳能电池板上设置有聚光板，所述聚光板上设置有透光盖板。

所述太阳能电池板底面涂有散热涂层。

还设置有控制系统，所述控制系统包括中心控制单元；

至少一个视频单元，所述视频单元设置在所述建筑物外墙上，和所述中心控制单元相连接，所述视频单元将所述太阳能电池板的旋转位置视频传输至所述中心控制单元；

旋转操作机构，所述旋转操作机构设置在所述旋转轴上，并与所述中心控制单元相连接，接收所述中心控制单元输出的旋转控制指令，驱动所述旋转轴以所述固定轴为中心进行一定角度的旋转。

还包括设置在所述万向联轴器上的万向旋转操作机构，所述万向旋转操作机构与所述中心控制单元相连接，接收所述中心控制单元输出的旋转控制指令，驱动所述万向联轴器以所述旋转轴和所述框架之间的连接点为中心进行一定角度的旋转。

所述角度为0~360°。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

（1）本实用新型所述的太阳能发电装置，由于其能够通过旋转轴沿所述固定轴180°旋转，从而有效地实现了太阳能电池板随太阳移动而改变采光位置进行实时跟踪的目的，可以最大限度地吸收太阳能，在相同的时间内提高了太阳能转换成电能的效率。同样，由于太阳能电池板可以自由转动，当自然灾害突然来临时，太阳能电池板可以根据实际情况改变方向，甚至可以调整至紧贴外墙，避免太阳能电池板受到损坏。此外，利用该太阳能发电装置作为外墙，不需要进一步设置外墙装饰材料，而且可以将转换得到的电能供给给建筑物居户实现日常生活的用电需求。

（2）本实用新型所述太阳能发电装置中由于还设置有控制系统，自动根据太阳的位置变化来控制太阳能电池板的旋转角度，能够实现对太阳能的实时跟踪利用，使太阳能转换成电能的效率最大化。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1为本实用新型所述用于建筑物外墙的太阳能发电装置的结构示意图；

图2为本实用新型中所述太阳能发电装置的结构示意图。

图中附图标记表示为：1-外墙，2-框架，3-太阳能电池板，4-固定轴，5-太阳能电池，6-旋转轴。

具体实施方式

本实用新型所述的可用作建筑物外墙1的太阳能发电装置如图1、图2所示，其包括多个太阳能电池板3，以及支撑所述太阳能电池板的多个框架2。

还包括一固定轴4，在所述固定轴4上设置有用于与外墙1固定的连接装置，能够与所述外墙1固定连接。所述固定轴4可以根据实际情况，在所述外墙1上水平或竖直设置，优选为水平设置。在所述固定轴4上套接有旋转轴6，所述旋转轴6可沿所述固定轴4进行旋转。可以根据建筑物的地理位置，可以设定所述旋转轴6可沿所述固定轴4在0~180°的范围内旋转。对于旋转轴的设置，其可以在固定轴上设置一个旋转轴6，并且在所述旋转轴上连接设置多个框架2，也可以在所述固定轴4上设置多个旋转轴6，每个旋转轴6上分别连接设置一个或多个框架2。所述旋转轴6可以设置在所述框架2的边缘（如图1、图2和图3所示），这样，所述框架2旋转的幅度大。所述旋转轴6也可以设置在所述框架2的中间位置，所述旋转轴6可以水平或竖直设置，所述旋转轴6与所述外墙1之间具有适宜所述框架2旋转的距离。

所述太阳能电池板3与供电系统相连接，将太阳能直接转化成电能，供建筑物居民的日常生活用电需求。

在本实施例中，作为可以变换的实施方式，所述旋转轴6和所述框架2之间通过万向联轴器相连接。所述万向联轴器能够向不同方向旋转，通过万向联轴器，所述太阳能电池板3可以根据实际情况向不同方向旋转，使所述太阳能电池板3更准确地随太阳的位置变化而旋转，从而更多地吸收太阳能，并转化成电能。

在本实施例中，优选的，所述太阳能电池板3由多个太阳能电池5串联或并联形成，这样的太阳能电池板3的输出功率更大，从而提高太阳能转换成电能的效率。

在本实施例中，所述太阳能电池板3还连接设置有蓄电池，所述蓄电池与所述供电系统相连接。所述太阳能电池板3通过光伏充电控制器与所述蓄电池连接，这样，当白天太阳光比较充足时，可以将太阳能电池板3经光电转化后获得的多余的电能储存到蓄电池中，当晚上无法获得太阳光时，就可以直接通过蓄电池中储存的电能对用户进行供电，有效防止当太阳能电池板的电能不够时，用户断电的情况。

在本实施例中，优选的，在每个所述太阳能电池板3上设置有聚光装置。所述聚光装置可以为聚焦菲涅尔透镜，所述聚焦菲涅尔透镜设置在所述框架2内，所述太阳能电池板3与所述聚焦菲涅尔透镜的距离接近于所述聚焦菲涅尔透镜的焦距。另外，所述聚光装置也可以采用其他的方式进行聚焦。所述聚光装置能够使所述太阳能电池板3吸收更多的太阳能，从而转化更多的电能。

所述太阳能电池板3底面还可以涂有散热涂层，将太阳光波中不利于太阳能电池板进行光电转换的热波段光波吸收并转换成热能散发到空气中，从而提高太阳能转换成电能的效率。

所述太阳能电池板3上还可以设置有透光盖板，所述透光盖板优先设置在所述框架2的顶部，所述透光盖板能够对所述太阳能电池板3起到有效的防护作用，防止风雨对其的损害，从而延长了所述光伏发电装置的寿命。

在上述实施例中，所述太阳能发电装置还设置有控制系统，所述控制系统包括中心控制单元、视频单元及旋转操作机构。所述视频单元设置在所述建筑物外墙1上，和所述中心控制单元相连接，所述视频单元将所述太阳能电池板3的旋转位置视频传输至所述中心控制单元。所述视频单元至少设置一个，由摄像机构成，所述摄像机实时采集所述太阳能电池板3的图像信息，并将图像信息传送到所述中心控制单元，所述中心控制单元将得到的信息进行分析处理后，将指令传达给所述旋转操作机构。所述旋转操作机构设置在所述旋转轴6上，并与所述中心控制单元相连接，接收所述中心控制单元输出的旋转控制指令，驱动所述旋转轴6以所述固定轴4为中心进行一定角度的旋转。所述控制系统能够自动根据太阳的位置变化来控制太阳能电池板3的旋转角度，能够实现对太阳能的实时跟踪利用，使太阳能转换成电能的效率最大化。

还包括设置在所述万向联轴器上的万向旋转操作机构，所述万向旋转操作机构与所述中心控制单元相连接，接收所述中心控制单元输出的旋转控制指令，驱动所万向联轴器以所述旋转轴6和所述框架2之间的连接点为中心进行一定角度的旋转，所述角度为0~360°。这样，所述太阳能电池板3不仅可以沿所述固定轴4旋转，而且还可以以所述旋转轴6和所述框架2之间的连接点为中心进行旋转。由于所述万向联轴器可以进行360°不同位置的旋转，所述旋转操作机构可以根据所述中心控制单元的指令做到精确的旋转，从而提高所述太阳能电池板3对所述太阳能的吸收，提高光电转化的效率。

本实用新型所述太阳能发电装置，可设置在建筑物外墙的非窗户设置区域作为外墙装饰,这样不仅可以满足建筑物居户的日常生活用电需求，也节约了外墙装饰成本。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种可用作建筑物外墙的太阳能发电装置，包括多个太阳能电池板，以及支撑所述太阳能电池板的多个框架；

其特征在于,

还包括一固定轴，在所述固定轴上设置有用于与外墙固定的连接装置，在所述固定轴上套接有至少一个旋转轴，所述旋转轴可沿所述固定轴旋转，并与所述框架相连接；

所述太阳能电池板与供电系统相连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述旋转轴可沿所述固定轴在0-180°的范围内旋转。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述旋转轴和所述框架之间通过万向联轴器相连接。

4.根据权利要求3所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述太阳能电池板由多个太阳能电池串联或并联而成。

5.根据权利要求4所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述太阳能电池板还连接设置有蓄电池，所述蓄电池与所述供电系统相连接。

6.根据权利要求5所述的太阳能发电装置，其特征在于，在每个所述太阳能电池板上设置有聚光板，所述聚光板上设置有透光盖板。

7.根据权利要求6所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述太阳能电池板底面涂有散热涂层。

8.根据权利要求1或2或4或5或6或7任一所述的太阳能发电装置，其特征在于，还设置有控制系统，所述控制系统包括中心控制单元；

至少一个视频单元，所述视频单元设置在所述建筑物外墙上，和所述中心控制单元相连接，所述视频单元将所述太阳能电池板的旋转位置视频传输至所述中心控制单元；

旋转操作机构，所述旋转操作机构设置在所述旋转轴上，并与所述中心控制单元相连接，接收所述中心控制单元输出的旋转控制指令，驱动所述旋转轴以所述固定轴为中心进行一定角度的旋转。

9.根据权利要求8所述的太阳能发电装置，其特征在于，还包括设置在所述万向联轴器上的万向旋转操作机构，所述万向旋转操作机构与所述中心控制单元相连接，接收所述中心控制单元输出的旋转控制指令，驱动所述万向联轴器以所述旋转轴和所述框架之间的连接点为中心进行一定角度的旋转。

10.根据权利要求9所述的太阳能发电装置，其特征在于，所述角度为0-360°。

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