CN207677671U - 一种基于动态照射面的建筑立面光伏集成装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种基于动态照射面的建筑立面光伏集成装置，包括可折叠导光层元件、固定框架，以及集成在建筑立面上的光伏组件；所述导光层元件上端与固定框架上端固定连接，下端与平行固定在框架下端的转轴固定连接；所述固定框架左右两端分别安装有竖直导轨，所述竖直导轨上分别安装有滑台；所述固定框架底部安装电机。本实用新型通过光感自动控制系统和特殊的导光层元件形态设置，可以根据建筑立面上不同时间各种太阳光入射高度角，自动持续动态调节至后部光伏电池板上透射光的最优入射角度和最大光量，发电效率高，自动化控制程度高，可实现同种类立面光伏集成模块的全日内最优发电效率，提升建筑立面上硬质光伏集成系统集成的经济效益。

Description

一种基于动态照射面的建筑立面光伏集成装置
技术领域
本实用新型涉及光伏领域，特别涉及一种基于动态照射面的建筑立面光伏集成装置。
背景技术
现有建筑立面如幕墙玻璃和墙面装饰板上硬质光伏元件的集成中，存在的最主要问题之一是发电效率较低。由于入射光不垂直地照射到光伏元件表面导致的大量光学反射，导致其具有较差的能量效率。
现有的在建筑立面上集成光伏元件的方法中，最常见的是平板集成，即将片状光伏元件平行地安装到建筑物立面的幕墙玻璃或墙壁上。其余的集成方法包括：
1．简单弯曲
文献CN104037254提出了将多个平面光伏模块与一个弯曲框架结合；类似地，FR2953645提出在具有高曲率半径的弯曲框架上应用光伏模块图；CN103337537A文献提出了一种对制备光伏模块的BIPV曲面的生产过程的改进。
．电池板面动态跟踪
该方法是动态自适应改变光伏元件板面的法向朝向来提升光伏元件的能量转换效率。文献KR20120002825提出了一种应用于建筑物的BIPV系统，其集成了可进行角度变化的角度传感器和马达。文献US20120234371A1则提出一种改变角度自适应太阳光的入射角的太阳能聚光器。
．静态照射面角度优化
该方法是利用模制成型工艺形成具有复杂形状的静态模块化玻璃或膜元件，以面向阳光的照射面优化来提升光伏元件的能量转换效率。
文献CN106449841A提出了一种多棱锥形态的光伏反射膜元件，以反射微结构增加的入射光线多次反射增加电池片的光能吸收，文献JP2014150142则提出了一种在装饰结构中集成光伏模块的方法。
然而从实际发电效果和产品成本来说，简单弯曲的集成方式只是象征性地，而并未科学系统地改善照射面角度，很难保证发电效率的提升。而电池板面动态跟踪的方法则会极大地提升产品生产制备的复杂程度，以及生产维护成本。静态照射面角度优化类产品则同样面临模制玻璃生产工艺复杂成本高，建筑外表面凹凸不平带来的自洁、清洁困难的问题，且产品的静态外表面并不能实现建筑外立面在全天日照时间内的持续最优。
实用新型内容
本实用新型目的是：本实用新型在继承利用传统平板集成的简易性、低成本的基础上，提出了一种基于动态照射面的建筑立面光伏集成装置，克服现有立面光伏模块集成技术中，由于入射光不垂直地照射到光伏元件表面导致大量光学反射，导致光伏系统损失大量入射光，造成系统整体发电效率较低的问题。
本实用新型的技术方案是：
一种基于动态照射面的建筑立面光伏集成装置，包括表面设有若干折等距叠线的可折叠导光层元件、与建筑立面匹配安装的固定框架，以及固定框架后部集成在建筑立面上的光伏组件；
所述导光层元件上端与固定框架上端固定连接，导光层元件下端与平行固定在框架下端的转轴固定连接；
所述固定框架左右两端分别安装有竖直导轨，所述导光层元件两端翼缘处安装有滑台，所述滑台分别与两边的竖直导轨适配；
所述固定框架底部安装电机，所述电机通过联轴器与转轴配合安装，用于驱动转轴转动。
优选的，所述导光层元件上端固定连接在与所述固定框架匹配安装的固定硬条上；所述固定框架下端靠近转轴安装有与转轴平行且与固定框架刚性连接的档杆。
进一步优选的，所述滑台活动嵌于直线导轨内；所述滑台底部与直线导轨之间安装有驱动制动机构。
进一步优选的，所述固定框架上边框中部安装有太阳光入射高度角角度传感器；所述角度传感器通过数据线连接处理器；所述处理器通过数字电路连接控制器；所述处理器通过电机驱动电路连接到电机和驱动制动机构实现自动控制；所述控制器通过电机驱动电路连接到电机和驱动制动机构实现手动控制。
进一步优选的，所述控制器上设置有按钮，通过控制器按钮设置系统运行自动控制模块或手动控制模式。
进一步优选的，所述处理器、数字电路和控制器集成为一体化套件。
进一步优选的，所述控制器和电机驱动电路均由外部电源供电。
进一步优选的，所述角度传感器、处理器、数字电路、控制器形成光感控制系统，所述光感控制系统单独为每个独立导光层元件单独配置，或为整套建筑立面光伏集成装置配置一套系统。
进一步优选的，所述光伏组件的形式种类随实际立面情况变化。
进一步优选的，所述导光层元件按照等距叠线分为若干薄层，依顺序分别为奇数薄层和偶数薄层；所述导光层元件两端翼缘处安装的滑台为多个，分别对应安装于偶数薄层两端翼缘处。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
1．本实用新型的基于动态照射面的建筑立面光伏集成装置，通过光感自动控制系统和特殊的导光层元件形态设置，可以根据建筑立面上不同时间各种太阳光入射高度角，自动持续动态调节至后部光伏电池板上透射光的最优入射角度和最大光量，发电效率高，自动化控制程度高，可实现同种类立面光伏集成模块的全日内最优发电效率，提升建筑立面上硬质光伏集成系统集成的经济效益。
2．本实用新型的基于动态照射面的建筑立面光伏集成装置，可在全展幅状态下，实现导光层元件外表面高度平滑，系统在建筑外侧清洗简便、自洁性好；同时由于可变导光层独立元件设置，以及材料的低成本耗材化设置，可充分满足各种建筑外墙（如幕墙玻璃、墙面装饰板等）运营维护的低成本、简易化要求。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型所述的基于动态照射面的建筑立面光伏集成装置的结构爆炸图；
图2为导光层元件半折叠状态的建筑立面光伏集成装置整体结构示意图；
图3为导光层元件半折叠状态的建筑立面光伏集成装置整体后侧结构示意图；
图4为导光层元件半折叠状态下的导光示意图；
图5为导光层元件拉直状态的建筑立面光伏集成装置整体结构示意图。
具体实施方式
如图1-4所示的基于动态照射面的建筑立面光伏集成装置，包括表面设有若干折等距叠线的可折叠导光层元件1、与建筑立面匹配安装的固定框架2，以及固定框架后部集成在建筑立面上的光伏组件17；所述导光层元件1一端安装有匹配所述固定框架2的固定硬条3；所述导光层元件1另一端安装有与固定硬条3平行的转轴4；所述导光层元件1同一端靠近转轴4安装有与之平行且与框架2刚性连接的档杆5；所述导光层元件1偶数薄层处两端翼缘处安装有滑台6；所述滑台6活动嵌于直线导轨7内；所述滑台6底部与直线导轨7之间安装有驱动制动机构8。所述固定框架2底部后方安装有电机14，所述电机14通过联轴器16与转轴4配合安装。
所述固定框架2上边框中部安装有太阳光入射高度角角度传感器9；所述角度传感器9通过数据线10与处理器11相连；所述处理器11通过数字电路12和控制器13相连。所述处理器11通过电机驱动电路15连接到电机14和驱动制动机构8实现自动控制。所述控制器13通过电机驱动电路15连接到电机14和驱动制动机构8实现手动控制。
其中，所述处理器11、控制器13、数字电路12为一体化套件；所述控制器13和电机驱动电路15均由外部电源供电。
所述角度传感器9、处理器11、数字电路12、控制器13等形成光感控制系统，根据技术方案所需，可为每个独立导光层元件单独配置，也可为整套建筑立面光伏集成装置配置一套系统；所述供建筑立面集成的光伏组件17为本技术方案的输出光接收部件，其形式种类可随实际应用本方案的立面情况变化。
使用时，使用者可通过控制器按钮对系统按自动还是手动模式运行进行控制。
在自动控制模式下，使用者无须操作，角度传感器将感知到的太阳高度角信号传给处理器，处理器通过内置程序自动控制转轴转动展开或收起导光层，和驱动制动机构上下滑动滑块，控制导光层展开或折叠收起，如图2-3所示，确保其太阳光照射面处于最优位置；图4为导光层元件半折叠状态下的导光示意图。
在手动控制模式下，使用者可手动操作控制器按钮控制导光层展开或折叠收起。在雨雪天气或需清洁导光层外侧时，使用者可手动控制使导光层全部展开进入全展幅状态，如图5所示，使导光层外部形成垂直光滑平面，便于导光层自洁或人工清洁。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于动态照射面的建筑立面光伏集成装置，其特征在于，包括表面设有若干折等距叠线的可折叠导光层元件、与建筑立面匹配安装的固定框架，以及固定框架后部集成在建筑立面上的光伏组件；
所述导光层元件上端与固定框架上端固定连接，导光层元件下端与平行固定在框架下端的转轴固定连接；
所述固定框架左右两端分别安装有竖直导轨，所述导光层元件两端翼缘处安装有滑台，所述滑台分别与两边的竖直导轨适配；
所述固定框架底部安装电机，所述电机通过联轴器与转轴配合安装，用于驱动转轴转动。
2.根据权利要求1所述的建筑立面光伏集成装置，其特征在于，所述导光层元件上端固定连接在与所述固定框架匹配安装的固定硬条上；所述固定框架下端靠近转轴安装有与转轴平行且与固定框架刚性连接的档杆。
3.根据权利要求2所述的建筑立面光伏集成装置，其特征在于，所述滑台活动嵌于直线导轨内；所述滑台底部与直线导轨之间安装有驱动制动机构。
4.根据权利要求3所述的建筑立面光伏集成装置，其特征在于，所述固定框架上边框中部安装有太阳光入射高度角角度传感器；所述角度传感器通过数据线连接处理器；所述处理器通过数字电路连接控制器；所述处理器通过电机驱动电路连接到电机和驱动制动机构实现自动控制；所述控制器通过电机驱动电路连接到电机和驱动制动机构实现手动控制。
5.根据权利要求4所述的建筑立面光伏集成装置，其特征在于，所述控制器上设置有按钮，通过控制器按钮设置系统运行自动控制模块或手动控制模式。
6.根据权利要求4所述的建筑立面光伏集成装置，其特征在于，所述处理器、数字电路和控制器集成为一体化套件。
7.根据权利要求4所述的建筑立面光伏集成装置，其特征在于，所述控制器和电机驱动电路均由外部电源供电。
8.根据权利要求4所述的建筑立面光伏集成装置，其特征在于，所述角度传感器、处理器、数字电路、控制器形成光感控制系统，所述光感控制系统单独为每个独立导光层元件单独配置，或为整套建筑立面光伏集成装置配置一套系统。
9.根据权利要求1所述的建筑立面光伏集成装置，其特征在于，所述光伏组件的形式种类随实际立面情况变化。
10.根据权利要求3所述的建筑立面光伏集成装置，其特征在于，所述导光层元件按照等距叠线分为若干薄层，依顺序分别为奇数薄层和偶数薄层；所述导光层元件两端翼缘处安装的滑台为多个，分别对应安装于偶数薄层两端翼缘处。
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CN107707185A (zh) * 2017-09-29 2018-02-16 范征宇 一种建筑立面光伏集成的高效自动动态优化系统
CN113530041A (zh) * 2021-08-26 2021-10-22 曹黄旭 一种节能建筑的光伏系统幕墙
DE102022001020A1 (de) 2022-03-24 2023-09-28 Flachglas Sachsen Gmbh Photovoltaikanordnung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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