CN206769227U - 一种季节可调式环保型太阳能建筑屋顶系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的是一种季节可调式环保型太阳能建筑屋顶系统，主要包括屋顶、楼板、可翻转太阳能板、面罩、支撑架、集成管道、热水箱、电机、蓄电池；屋顶设在楼板上方，可翻转太阳能板通过调节杆安装在屋顶上方，可翻转太阳能板一面上设有太阳能电池板，另一面上设有太阳能加热水管，面罩设在可翻转太阳能板的上表面，集成管道设在屋顶下方，热水箱、电机、蓄电池均设在屋顶与楼板之间形成三角形空间内。本实用新型能够提供电能，为室内供暖，还可以根据季节变化做出相应的调整；操作简便，自动化程度高，有效地利用了自然资源，有助于减轻环境污染。

Description

一种季节可调式环保型太阳能建筑屋顶系统

技术领域

本实用新型涉及环保建筑技术领域，具体是涉及一种季节可调式环保型太阳能建筑屋顶系统。

背景技术

太阳能作为一种绿色环保、廉价、易得的经济资源，在人们生活及工业中得到广泛的应用。太阳能采热系统通过多年不断的改进和更新，平板式太阳热水器抗冻性差、无法在冬天使用，很难用于冬天采暖。

近几年来，受气候变暖的影响，我国的北方地区亦受到高温酷暑的困扰，每到夏季，户均电费大幅攀升，国家电网告急声不断，不少地方频频拉闸停电，显然，制冷空调在与工业生产抢夺珍贵的电力资源，已经严重的影响到正常的工业生产。

另外，中国建筑能耗占全国能耗消费的28%，其中公共建筑占建筑能耗的21.7%，建筑能耗总量大且逐年上升。一方面由于中央空调、家用空调不能及时补充二氧化碳以及有害气体含量低、氧气气体含量高的空调新风，建筑物高密度集中的城市里浑浊的气流在空调系统中不断的循环，还有空调系统排出的废气直接进入室外，加速了空气污染的程度。空调空间从节能角度考虑要求“密封化”，加大新风量和节约能耗是一对矛盾，加大新风量，特别是在夏季（冬季）室内、外温差较大的情况下，将会导致空调能耗的增加。

基于以上现状，需要考虑太阳能采暖与供电两方面的问题，在夏季能够利用太阳能发电为建筑提供更多的电源，在冬季能够利用太阳能加热水，为室内提供暖气，还要考虑到太阳能电池板的安装、拆卸、维护等各方面因素，因此，需要设计出更加新颖、更加实用的太阳能屋顶系统，来满足建筑物所需。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种季节可调式环保型太阳能建筑屋顶系统，同时解决了供暖、供电、供热水的问题，有效利用自然资源，减轻环境污染。

本实用新型的技术方案是：一种季节可调式环保型太阳能建筑屋顶系统，主要包括屋顶、楼板、可翻转太阳能板、面罩、支撑架、集成管道、热水箱、电机、蓄电池；所述屋顶设在所述楼板上方，屋顶的两个侧面与楼板之间形成三角形的空间，所述可翻转太阳能板通过调节杆安装在屋顶上方，可翻转太阳能板一面上设有太阳能电池板，另一面上设有太阳能加热水管，可翻转太阳能板可通过调节杆进行升降和翻转动作，多个可翻转太阳能板呈矩阵式排列，形成与屋顶的两个侧面分别平行的平面，在所形成的两个平面的交汇处还设有一排可翻转太阳能板，所述面罩设在可翻转太阳能板的上表面，面罩的结构与可翻转太阳能板所形成的三个平面结构相吻合，面罩通过多根撑杆活动安装在所述支撑架上，所述集成管道设在屋顶下方，所述热水箱、电机、蓄电池均设在屋顶与楼板之间形成三角形空间内，太阳能电池板通过电线一连接至所述蓄电池，太阳能加热水管上设有两个端口，一个是自来水进水端口，另一个是热水出水端口，所述自来水进水端口外端接自来水进水管，所述热水出水端口外接热水出水管，所述自来水进水管连接至自来水供水系统，所述热水出水管连接至所述热水箱，调节杆通过电线二连接至电机，电机与蓄电池电连接，由蓄电池为电机提供电能，再由电机给调节杆提供动力，所述电线一、自来水进水管、热水出水管、电线二的线路均安装在集成管道内。

进一步地，在上述方案中，所述可翻转太阳能板为矩形，沿着所述矩形的一条长边的中点与矩形的中心点的连线上开设有开口槽，所述开口槽的外端口在所述矩形的长边上，开口槽的内端在所述矩形的中心点上，开口槽的内端上安装有接头，可翻转太阳能板通过所述接头与所述调节杆相铰接，开口槽的宽度要能够保证翻转过程中调节杆与可翻转太阳能板之间无干扰。

进一步地，在上述方案中，所述调节杆是由连接杆、液压伸缩杆、液压泵组成，所述连接杆与所述接头相铰接。

进一步地，在上述方案中，所述液压泵和接头通过电线三连接有控制器，所述控制器内安装有控制电路，所述控制电路为市售，可通过控制液压泵和接头的运动来实现可翻转太阳能板的升降动作以及翻转动作，所述电线三也安装在集成管道内，通过控制器的操作来实现可翻转太阳能板的翻转动作，大大简化操作过程，自动化程度高，也便于管理。

更进一步地，所述自来水进水端口与热水出水端口设在可翻转太阳能板上与所述开口槽外端口所在的边相邻的短边上，电线一的进线口设在另一个短边上，这样的设计便于可翻转太阳能板的翻转动作，并且不影响其他线路。

进一步地，在上述方案中，所述集成管道上设有多个开口，所述电线一、自来水进水管、热水出水管、电线二、电线三均穿过屋顶后通过与集成管道上的最近的开口穿入到集成管道内，再分别通过靠近热水箱、电机、蓄电池的开口穿出，各自连接至与之相对应的自来水供水系统、热水箱、电机或蓄电池，将所有线路和管路几种在集成管道内，以方便便于维修管理，另一方面使整个结构整洁美观。

作为一种改进，在所述屋顶上还设有风力发电机，风力发电机安装在所述支撑架上，所述风力发电机通过电线四连接至蓄电池，在有风的季节可以合理利用风能发电，提高自然能源的利用度。

进一步地，在上述方案中，所述热水箱的热水出水分两路，一路为厨卫间提供冲洗用热水，另一路通过铺设在房间内地板下的管道为房间提供暖气，热水箱的两路热水出水口上均设有阀门，可根据使用需求打开其中任意一个管路或同时打开两路管路，在冬季需要供暖也需要使用热水，则同时打开两路管路；在夏季只需提供热水，则只打开为厨卫间提供冲洗用热水的管路。

本实用新型在使用过程中，首先通过调节杆调整可翻转太阳能板的高度，在适宜的高度处再控制其进行翻转，在夏季，将大部分的可翻转太阳能板的太阳能电池板朝上，面向太阳光方向，主要进行太阳能发电，为室内空调等降温家电供电，缓解电厂压力；在冬季，将大部分的可翻转太阳能板的太阳能加热水管朝上，面向太阳光方向，主要进行水管加热，为室内提供暖气，缓解供热厂压力和减轻环境污染。可翻转太阳能板的太阳能电池板或太阳能加热水管的各自朝向及数量可根据气候和建筑物内部生活需求进行合理调整。例如，在夏季，将70-90%的可翻转太阳能板的太阳能电池板朝上，在冬季，将80-90%的可翻转太阳能板的太阳能加热水管朝上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的季节可调式环保型太阳能建筑屋顶系统在传统的提供热水功能的基础上，还能够提供电能，并能够为室内供暖，还可以根据季节变化做出相应的调整；另外，本实用新型的可翻转太阳能板具有独立性，个别损坏不影响整体工作，且具有安装可靠、灵活、方便，便于维护保养。本实用新型通过控制器即可实现可翻转太阳能板的升降和翻转动作，操作简便，自动化程度高。本实用新型有效地利用了自然资源，有助于减轻环境污染。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的主体结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的主体结构示意图；

图3是可翻转太阳能板布局示意图；

图4是可翻转太阳能板和风力发电机在支撑架上的安装示意图；

图5是太阳能电池板平面结构示意图；

图6是太阳能加热水管的布局示意图；

图7是可翻转太阳能板与调节杆之间的安装结构示意图；

图8是可翻转太阳能板与调节杆以及电线一、自来水进水管、热水出水管、电线二与屋顶和集成管道之间的安装示意图。

其中，1-屋顶、2-楼板、3-可翻转太阳能板、31-太阳能电池板、311-电线一、32-太阳能加热水管、321-自来水进水端口、322-热水出水端口、323-自来水进水管、324-热水出水管、33-开口槽、34-接头、4-风力发电机、41-电线四、5-面罩、6-支撑架、7-集成管道、8-调节杆、81-连接杆、82-液压伸缩杆、83-液压泵、831-电线二、9-热水箱、10-电机、11-蓄电池、12-控制器、13-电线三。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本实用新型进行更进一步详细的说明：

实施例1：

如图1所示，一种季节可调式环保型太阳能建筑屋顶系统，主要包括屋顶1、楼板2、可翻转太阳能板3、面罩5、支撑架6、集成管道7、热水箱9、电机10、蓄电池11；屋顶1设在楼板2上方，屋顶1的两个侧面与楼板2之间形成三角形的空间，可翻转太阳能板3通过调节杆8安装在屋顶1上方，如图5和图6所示，可翻转太阳能板3一面上设有太阳能电池板31，另一面上设有太阳能加热水管32，可翻转太阳能板3可通过调节杆8进行升降和翻转动作，可翻转太阳能板3为矩形，沿着所述矩形的一条长边的中点与矩形的中心点的连线上开设有开口槽33，开口槽33的外端口在矩形的长边上，开口槽33的内端在矩形的中心点上，开口槽33的内端上安装有接头34，如图7所示，可翻转太阳能板3通过接头34与所述调节杆8相铰接，开口槽的宽度要能够保证翻转过程中调节杆8与可翻转太阳能板3之间无干扰，调节杆8是由连接杆81、液压伸缩杆82、液压泵83组成，连接杆81与所述接头34相铰接。如图3所示，多个可翻转太阳能板3呈矩阵式排列，形成与屋顶1的两个侧面分别平行的平面，在所形成的两个平面的交汇处还设有一排可翻转太阳能板3，面罩5设在可翻转太阳能板3的上表面，面罩5的结构与可翻转太阳能板3所形成的三个平面结构相吻合，面罩5通过多根撑杆活动安装在支撑架6上，集成管道7设在屋顶1下方，热水箱9、电机10、蓄电池11均设在屋顶1与楼板2之间形成三角形空间内，太阳能电池板31通过电线一311连接至所述蓄电池11，太阳能加热水管32上设有两个端口，一个是自来水进水端口321，另一个是热水出水端口322，自来水进水端口321外端接自来水进水管323，热水出水端口322外接热水出水管324，自来水进水管323连接至自来水供水系统，热水出水管324连接至所述热水箱9，调节杆8通过电线二831连接至电机10，电机10与蓄电池11电连接，由蓄电池11为电机10提供电能，再由电机10给调节杆8提供动力，所述电线一311、自来水进水管323、热水出水管324、电线二831的线路均安装在集成管道7内。液压泵83和接头34通过电线三13连接有控制器12，控制器12内安装有控制电路，控制电路为市售，可通过控制液压泵83和接头34的运动来实现可翻转太阳能板3的升降动作以及翻转动作，电线三13也安装在集成管道7内，通过控制器的操作来实现可翻转太阳能板3的翻转动作，大大简化操作过程，自动化程度高，也便于管理。自来水进水端口321与热水出水端口322设在可翻转太阳能板3上与开口槽33外端口所在的边相邻的短边上，电线一311的进线口设在另一个短边上，这样的设计便于可翻转太阳能板3的翻转动作，并且不影响其他线路。

热水箱9的热水出水分两路，一路为厨卫间提供冲洗用热水，另一路通过铺设在房间内地板下的管道为房间提供暖气，热水箱9的两路热水出水口上均设有阀门，在冬季需要供暖也需要使用热水，则同时打开两路管路；在夏季只需提供热水，则只需打开为厨卫间提供冲洗用热水的管路。

在使用过程中，首先通过调节杆8调整可翻转太阳能板3的高度，在适宜的高度处再控制其进行翻转，在夏季，将大部分的可翻转太阳能板3的太阳能电池板31朝上，面向太阳光方向，主要进行太阳能发电，为室内空调等降温家电供电，缓解电厂压力；在冬季，将大部分的可翻转太阳能板3的太阳能加热水管32朝上，面向太阳光方向，主要进行水管加热，为室内提供暖气，缓解供热厂压力和减轻环境污染。可翻转太阳能板3的太阳能电池板31或太阳能加热水管32的各自朝向及数量可根据气候和建筑物内部生活需求进行合理调整。例如，在夏季，将70%的可翻转太阳能板3的太阳能电池板31朝上，在冬季，将80%的可翻转太阳能板3的太阳能加热水管32朝上。

实施例2：

如图2所示，一种季节可调式环保型太阳能建筑屋顶系统，主要包括屋顶1、楼板2、可翻转太阳能板3、面罩5、支撑架6、集成管道7、热水箱9、电机10、蓄电池11；屋顶1设在楼板2上方，屋顶1的两个侧面与楼板2之间形成三角形的空间，可翻转太阳能板3通过调节杆8安装在屋顶1上方，如图5和图6所示，可翻转太阳能板3一面上设有太阳能电池板31，另一面上设有太阳能加热水管32，可翻转太阳能板3可通过调节杆8进行升降和翻转动作，可翻转太阳能板3为矩形，沿着所述矩形的一条长边的中点与矩形的中心点的连线上开设有开口槽33，开口槽33的外端口在矩形的长边上，开口槽33矩形的中心点上，开口槽33的内端上安装有接头34，如图7所示，通过接头34与所述调节杆8相铰接，开口槽的宽度要能够保证翻转过程中调节杆8与可翻转太阳能板3之间无干扰，调节杆8是由连接杆81、液压伸缩杆82、液压泵83组成，连接杆81与所述接头34相铰接。如图3所示，多个可翻转太阳能板3呈矩阵式排列，形成与屋顶1的两个侧面分别平行的平面，在所形成的两个平面的交汇处还设有一排可翻转太阳能板3，面罩5设在可翻转太阳能板3的上表面，面罩5的结构与可翻转太阳能板3所形成的三个平面结构相吻合，面罩5通过多根撑杆活动安装在支撑架6上，集成管道7设在屋顶1下方，热水箱9、电机10、蓄电池11均设在屋顶1与楼板2之间形成三角形空间内，太阳能电池板31通过电线一311连接至所述蓄电池11，太阳能加热水管32上设有两个端口，一个是自来水进水端口321，另一个是热水出水端口322，自来水进水端口321外端接自来水进水管323，热水出水端口322外接热水出水管324，自来水进水管323连接至自来水供水系统，热水出水管324连接至所述热水箱9，调节杆8通过电线二831连接至电机10，电机10与蓄电池11电连接，由蓄电池11为电机10提供电能，再由电机10给调节杆8提供动力，所述电线一311、自来水进水管323、热水出水管324、电线二831的线路均安装在集成管道7内。液压泵83和接头34通过电线三13连接有控制器12，控制器12内安装有控制电路，控制电路为市售，可通过控制液压泵83和接头34的运动来实现可翻转太阳能板3的升降动作以及翻转动作，电线三13也安装在集成管道7内，通过控制器的操作来实现可翻转太阳能板3的翻转动作，大大简化操作过程，自动化程度高，也便于管理。自来水进水端口321与热水出水端口322设在可翻转太阳能板3上与开口槽33外端口所在的边相邻的短边上，电线一311的进线口设在另一个短边上，这样的设计便于可翻转太阳能板3的翻转动作，并且不影响其他线路。

热水箱9的热水出水分两路，一路为厨卫间提供冲洗用热水，另一路通过铺设在房间内地板下的管道为房间提供暖气，热水箱9的两路热水出水口上均设有阀门，在冬季需要供暖也需要使用热水，则同时打开两路管路；在夏季秩序提供热水，则只需打开为厨卫间提供冲洗用热水的管路。

如图8所示，集成管道7上设有多个开口，电线一311、自来水进水管323、热水出水管324、电线二831、电线三13均穿过屋顶1后通过与集成管道7上的最近的开口穿入到集成管道7内，再分别通过靠近热水箱9、电机10、蓄电池11的开口穿出，各自连接至与之相对应的自来水供水系统、热水箱9、电机10或蓄电池11，将所有线路和管路几种在集成管道7内，以方便便于维修管理，另一方面使整个结构整洁美观。

如图4所示，在屋顶1上设有风力发电机4，风力发电机4安装在支撑架6上，风力发电机4通过电线四41连接至蓄电池11，在有风的季节可以合理利用风能发电，提高自然能源的利用度。

在使用过程中，首先通过调节杆8调整可翻转太阳能板3的高度，在适宜的高度处再控制其进行翻转，在夏季，将大部分的可翻转太阳能板3的太阳能电池板31朝上，面向太阳光方向，主要进行太阳能发电，为室内空调等降温家电供电，缓解电厂压力；在冬季，将大部分的可翻转太阳能板3的太阳能加热水管32朝上，面向太阳光方向，主要进行水管加热，为室内提供暖气，缓解供热厂压力和减轻环境污染。可翻转太阳能板3的太阳能电池板31或太阳能加热水管32的各自朝向及数量可根据气候和建筑物内部生活需求进行合理调整。例如，在夏季，将80%的可翻转太阳能板3的太阳能电池板31朝上，在冬季，将85%的可翻转太阳能板3的太阳能加热水管32朝上。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种季节可调式环保型太阳能建筑屋顶系统，其特征在于，主要包括屋顶（1）、楼板（2）、可翻转太阳能板（3）、面罩（5）、支撑架（6）、集成管道（7）、热水箱（9）、电机（10）、蓄电池（11）；所述屋顶（1）设在所述楼板（2）上方，屋顶（1）的两个侧面与楼板（2）之间形成三角形的空间，所述可翻转太阳能板（3）通过调节杆（8）安装在屋顶（1）上方，可翻转太阳能板（3）一面上设有太阳能电池板（31），另一面上设有太阳能加热水管（32），可翻转太阳能板（3）可通过调节杆（8）进行升降和翻转动作，多个可翻转太阳能板（3）呈矩阵式排列，形成与屋顶（1）的两个侧面分别平行的平面，在所形成的两个平面的交汇处还设有一排可翻转太阳能板（3），所述面罩（5）设在可翻转太阳能板（3）的上表面，面罩（5）的结构与可翻转太阳能板（3）所形成的三个平面结构相吻合，面罩（5）通过多根撑杆活动安装在所述支撑架（6）上，所述集成管道（7）设在屋顶（1）下方，所述热水箱（9）、电机（10）、蓄电池（11）均设在屋顶（1）与楼板（2）之间形成三角形空间内，太阳能电池板（31）通过电线一（311）连接至所述蓄电池（11），太阳能加热水管（32）上设有两个端口，一个是自来水进水端口（321），另一个是热水出水端口（322），所述自来水进水端口（321）外端接自来水进水管（323），所述热水出水端口（322）外接热水出水管（324），所述自来水进水管（323）连接至自来水供水系统，所述热水出水管（324）连接至所述热水箱（9），调节杆（8）通过电线二（831）连接至电机（10），电机（10）与蓄电池（11）电连接，由蓄电池（11）为电机（10）提供电能，再由电机（10）给调节杆（8）提供动力，所述电线一（311）、自来水进水管（323）、热水出水管（324）、电线二（831）的线路均安装在集成管道（7）内。

2.根据权利要求1所述的一种季节可调式环保型太阳能建筑屋顶系统，其特征在于，所述可翻转太阳能板（3）为矩形，沿着所述矩形的一条长边的中点与矩形的中心点的连线上开设有开口槽（33），所述开口槽（33）的外端口在所述矩形的长边上，开口槽（33）的内端上安装有接头（34），可翻转太阳能板（3）通过所述接头（34）与所述调节杆（8）相铰接。

3.根据权利要求2所述的一种季节可调式环保型太阳能建筑屋顶系统，其特征在于，所述调节杆（8）是由连接杆（81）、液压伸缩杆（82）、液压泵（83）组成，所述连接杆（81）与所述接头（34）相铰接。

4.根据权利要求3所述的一种季节可调式环保型太阳能建筑屋顶系统，其特征在于，所述液压泵（83）和接头（34）通过电线三（13）连接有控制器（12），所述控制器（12）内安装有控制电路，可通过控制液压泵（83）和接头（34）的运动来实现可翻转太阳能板（3）的升降动作以及翻转动作，所述电线三（13）也安装在集成管道（7）内。

5.根据权利要求2所述的一种季节可调式环保型太阳能建筑屋顶系统，其特征在于，所述自来水进水端口（321）与热水出水端口（322）设在可翻转太阳能板（3）与所述开口槽（33）外端口所在的边相邻的短边上，电线一（311）的进线口设在另一个短边上。

6.根据权利要求1所述的一种季节可调式环保型太阳能建筑屋顶系统，其特征在于，在所述屋顶（1）上还设有风力发电机（4），所述风力发电机（4）通过电线四（41）连接至蓄电池（11）。

7.根据权利要求1所述的一种季节可调式环保型太阳能建筑屋顶系统，其特征在于，所述热水箱（9）的热水出水分两路，一路为厨卫间提供冲洗用热水，另一路通过铺设在房间内地板下的管道为房间提供暖气，热水箱（9）的两路热水出水口上均设有阀门。