專利名稱：太陽能光電建筑應(yīng)用及節(jié)能減排裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
太陽能光電建筑應(yīng)用及節(jié)能減排裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能光電建筑應(yīng)用及節(jié)能減排裝置。
技術(shù)背景[0002]可再生能源和新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已成為實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型國家的重要組成部分，特別是我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要路徑，對實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)變有重要意義。作為可再生能源和新能源產(chǎn)業(yè)重要組成部分，光伏產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展已成為實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型國家的重要戰(zhàn)略舉措，是經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑，對實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)變有重要意義。為有效緩解光電產(chǎn)品國內(nèi)應(yīng)用不足的問題，在發(fā)展初期采取示范工程的方式，實(shí)施“太陽能屋頂計劃”，加快光電在城鄉(xiāng)建設(shè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。國家財政支持實(shí)施“太陽能屋頂計劃”，注重發(fā)揮財政資金政策杠桿的引導(dǎo)作用，形成政府引導(dǎo)、市場推進(jìn)的機(jī)制和模式，加快光電商業(yè)化發(fā)展。太陽能光電的建筑應(yīng)用，減少煤炭消耗等化石能源的消耗，有利于減少C02、S02及粉塵的排放，有利于保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。那么如何實(shí)現(xiàn)“太陽能屋頂計劃”，面向生態(tài)環(huán)境的光電建筑一體化，是當(dāng)今需要研究解決的重要技術(shù)問題。發(fā)明內(nèi)容[0003]針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種太陽能光電建筑應(yīng)用及節(jié)能減排裝置，可有效解決利用建筑屋頂、太陽能及雨水回收實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的光電、建筑及節(jié)能減排一體化的問題。[0004]本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，包括蓄水池、供水管、回水管、太陽能電池板和屋頂，蓄水池上裝有供水管和回水管，供水管與置于蓄水池內(nèi)的水泵相連通，供水管上部彎曲呈水平狀置于屋頂上部的花園基屋內(nèi)，回水管上部彎曲的橫向水平段與屋頂?shù)呐潘畬酉噙B通，屋頂上經(jīng)支架裝有向陽傾斜的太陽能電池板，置于花園基層內(nèi)的供水管上裝有向上的第一噴淋管和第二噴淋管，第一噴淋管伸出太陽有電池板上面裝有第一噴淋頭，第二噴淋管伸出植物上面裝有第二噴淋頭，花園基屋由上面的種植層和下面的屋頂排水層構(gòu)成，種植層上種植有植物，植物可以是各種花卉或農(nóng)作物，第一噴淋頭用于清洗太陽能電池板，第二噴淋頭用于噴淋灌溉植物。[0005]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，新穎獨(dú)特，利用太陽能和建筑屋頂于一體，易制造使用，集回收雨水、種植、節(jié)能、環(huán)保，生態(tài)環(huán)境好，經(jīng)濟(jì)和社會效益巨大。


[0006]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)主視圖。[0007]圖2為本實(shí)用新型的側(cè)示圖(不含蓄水池部分)。
具體實(shí)施方式
[0008]
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。[0009]由圖1、2所示，本實(shí)用新型包括蓄水池、供水管、回水管、太陽能電池板和屋頂，蓄水池10上裝有供水管9和回水管8，供水管9與置于蓄水池內(nèi)的水泵11相連通，供水管上部彎曲呈水平狀置于屋頂1上部的花園基屋7內(nèi)，回水管8上部彎曲的橫向水平段與屋頂?shù)呐潘畬酉噙B通，屋頂上經(jīng)支架3裝有向陽傾斜的太陽能電池板2，置于花園基層7內(nèi)的供水管9上裝有向上的第一噴淋管12和第二噴淋管13，第一噴淋管12伸出太陽有電池板2 上面裝有第一噴淋頭4，第二噴淋管13伸出植物6上面裝有第二噴淋頭5，花園基屋由上面的種植層和下面的屋頂排水層構(gòu)成，種植層上種植有植物6，植物6可以是各種花卉或農(nóng)作物，第一噴淋頭用于清洗太陽能電池板，第二噴淋頭用于噴淋灌溉植物。[0010]為了保證使用效果，所述的太陽能電池板2是由多塊太陽能光伏組件排列在一起，呈平直安裝在支架上，每塊太陽能光伏組件間隙> 5mm，太陽能光伏組件下部與支架間有> 8mm的風(fēng)道；所述的第一噴淋管12和第二噴淋管13均置交錯垂直向上裝在供水管9 上；所述的太陽能電池板2的傾斜角度為與水平方向呈5-45度角；所述的太陽能光伏組件邊緣距屋頂欄桿距離> lm。[0011]本實(shí)用新型在具體實(shí)施時，特別要注意到如下情況[0012](1)太陽能光伏組件應(yīng)設(shè)置在周圍無遮擋障礙物、無污染源(煙霧、粉塵)、無腐蝕性氣體等的安全可靠的場所。[0013](2)太陽能光伏組件平面應(yīng)朝向正南方。[0014](3)應(yīng)具有一定的年平均日照時間。[0015](4)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)可在環(huán)境溫度范圍內(nèi)正常工作和使用。[0016](5)太陽能光伏組件要有抵抗最大風(fēng)力10級的加固措施。同時，要有避免微風(fēng)導(dǎo)致的光伏組件共振對系統(tǒng)影響的措施。[0017](6)屋頂?shù)奶柲芄夥M件四周應(yīng)采用圍墻或欄桿等類型的保護(hù)。光伏電源系統(tǒng)應(yīng)有過電壓保護(hù)裝置(措施)，必須安裝避雷裝置。[0018](7)屋頂基座平面應(yīng)高于屋面或隔熱層200mm。[0019](8)基座的高度偏差應(yīng)不大于5mm，水平度偏差應(yīng)不大于3mm/m。[0020](9)太陽能光伏組件的支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)牢固、可靠，應(yīng)有防銹、防腐措施(宜采用不銹鋼或熱鍍鋅方式處理)。組件安裝前，機(jī)架所有連接螺栓應(yīng)加放松墊片并擰緊。機(jī)架安裝完畢后，對安裝過程中受到損壞的漆膜應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)涂。[0021](10)太陽能光伏組件排列方式，應(yīng)能便于安裝、維護(hù)以及具有較強(qiáng)的抗風(fēng)能力， 組件間隔應(yīng)不小于5mm。組件在機(jī)架上的安裝應(yīng)平直，機(jī)架上組件間的風(fēng)道間隙應(yīng)不小于 8mm ο[0022](11)組件安裝前應(yīng)測試其開路電壓、短路電流，將工作參數(shù)接近的組件裝在同一個子方陣內(nèi)，并選擇額定工作電流相等或相近的組件進(jìn)行串聯(lián)。[0023]光伏組件的安全措施[0024](1)屋頂欄桿(或女兒墻)離太陽能光伏組件邊緣距離不應(yīng)小于lm。[0025](2)太陽能光伏電源系統(tǒng)的工作接地、保護(hù)接地、防雷接地等應(yīng)單獨(dú)設(shè)置聯(lián)合接地系統(tǒng)，必要時，也可與其他設(shè)施或建筑物的防雷和接地系統(tǒng)的保護(hù)設(shè)施統(tǒng)一考慮。光伏組件至控制箱(柜)的電源輸入饋線端應(yīng)設(shè)置防雷電感應(yīng)裝置。[0026](3)太陽能電池直流側(cè)采用防雷電涌保護(hù)器，起到防雷擊保護(hù)作用。4[0027]要求低壓配電系統(tǒng)接地。其中性線和保護(hù)地線(PE)在接地點(diǎn)后要嚴(yán)格分開。凡正常不帶電，而當(dāng)絕緣破壞有可能呈現(xiàn)電壓的一切電氣設(shè)備金屬外殼均應(yīng)可靠接地。(4)整個系統(tǒng)通過多種保護(hù)如過/欠壓，過流，過載，防雷等保護(hù)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。(5)并網(wǎng)光伏系統(tǒng)，必須配備必要的檢測、并網(wǎng)、報警、自動控制及測量等一系列功能，特別是必須具備防止“孤島效應(yīng)”的功能，以確保光伏系統(tǒng)和電網(wǎng)的安全。(6)系統(tǒng)配備逆功率控制保護(hù)系統(tǒng)，可根據(jù)設(shè)定的電流方向與電流大小進(jìn)行檢測， 并給出相輸出信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作，控制光伏發(fā)電系統(tǒng)回路投入與切斷并網(wǎng)運(yùn)行，當(dāng)出現(xiàn)電流反向倒送電時，光伏發(fā)電系統(tǒng)回路切斷并網(wǎng)運(yùn)行，以達(dá)防止逆功率倒送的功能。本實(shí)用新型在使用時，太陽能電池板可用作太陽能發(fā)電，與太陽能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)，只需要在原有的線路基礎(chǔ)上增加，不改變原有回路，因此將光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)點(diǎn)選擇在并網(wǎng)點(diǎn)的低壓配電柜上。考慮到并網(wǎng)系統(tǒng)在安裝及使用過程中的安全及可靠性，在并網(wǎng)逆變器直流輸入加裝直流配電接線箱。并網(wǎng)逆變器采用與電網(wǎng)相同的三相四線制的輸出方式.本實(shí)用新型采用屋頂花園與太陽能光伏發(fā)電一體化相結(jié)合的方式，利用光伏板的雨水回收噴淋系統(tǒng)對光伏板清洗、降溫以增加發(fā)電效率，同時還對屋頂花園的植被進(jìn)行噴淋回灌，在充分利用太陽能的情況下，改善建筑室內(nèi)熱環(huán)境，創(chuàng)造綠色的生態(tài)微循環(huán)。(一)屋頂花園本實(shí)用新型所采用的屋頂花園不但提供了一個休憩的舒適場所，還是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、調(diào)節(jié)小氣候、凈化空氣、提高綠化覆蓋率、降低熱島效應(yīng)的措施。此外弧頂花園還有保護(hù)建筑物，減少日光輻射，降低室內(nèi)環(huán)境溫度與濕度，減緩屋頂風(fēng)速等作用。(二)雨水回用噴淋系統(tǒng)利用污水處理技術(shù)，啟用雨水利用工程。本著雨污分流、分質(zhì)處理的原則，主要利用人工濕地和膜生物處理技術(shù)，對水質(zhì)較穩(wěn)定的盥洗用水和洗浴廢水進(jìn)行處理。利用現(xiàn)有的蓄積雨水的方涵，收集的雨水經(jīng)過簡單處理，經(jīng)由噴淋系統(tǒng)起到清洗光伏板、灌溉植被的作用。(三)光電建筑一體化本實(shí)用新型采用的光電建筑一體化是光電系統(tǒng)依賴或依附于建筑的一種新能源利用形式，其主體是建筑，客體是光電系統(tǒng)。本實(shí)用新型以不損害和影響建筑效果、結(jié)構(gòu)安全、功能和使用壽命為基本原則，通過合理的建筑設(shè)計、發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計和結(jié)構(gòu)安全性與構(gòu)造設(shè)計，實(shí)現(xiàn)光電系統(tǒng)與建筑的和諧統(tǒng)一，充分與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致，既美觀又實(shí)用，有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益?？傊?，本實(shí)用新型經(jīng)測試和實(shí)際應(yīng)用，具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)節(jié)能減排經(jīng)實(shí)際運(yùn)行檢測結(jié)果，按照電廠供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗每千瓦時400克計算，按可用面積每萬In2計算，該安裝方案的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)每年發(fā)電量1 041 OOOkwh，則每年可替代常規(guī)416. 4噸標(biāo)準(zhǔn)煤。相應(yīng)減少C02排放10 噸，減少排放量8. 3噸，減少粉塵排放量4. 17噸。對減少溫室氣體排放、減輕能源緊張和環(huán)境壓力，起到積極的推動作用。環(huán)境影響光伏電站在運(yùn)行的過程中不產(chǎn)生噪音污染。鑒于電站與建筑的完美結(jié)合，電站不設(shè)在地表，不損壞地表綠化和植被，不僅對地表生態(tài)環(huán)境沒有影響，且可以美化屋頂環(huán)境。
權(quán)利要求1 一種太陽能光電建筑應(yīng)用及節(jié)能減排裝置，包括蓄水池、供水管、回水管、太陽能電池板和屋頂，其特征在于，蓄水池(10)上裝有供水管(9)和回水管(8)，供水管(9)與置于蓄水池內(nèi)的水泵(11)相連通，供水管上部彎曲呈水平狀置于屋頂(1)上部的花園基屋(7) 內(nèi)，回水管(8)上部彎曲的橫向水平段與屋頂?shù)呐潘畬酉噙B通，屋頂上經(jīng)支架(3)裝有向陽傾斜的太陽能電池板(2)，置于花園基層(7)內(nèi)的供水管(9)上裝有向上的第一噴淋管(12) 和第二噴淋管(13)，第一噴淋管(12)伸出太陽有電池板(2)上面裝有第一噴淋頭(4)，第二噴淋管(13)伸出植物(6)上面裝有第二噴淋頭(5)，花園基屋由上面的種植層和下面的屋頂排水層構(gòu)成，種植層上種植有植物(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光電建筑應(yīng)用及節(jié)能減排裝置，其特征在于，所述的太陽能電池板(2)是由多塊太陽能光伏組件排列在一起，呈平直安裝在支架上，每塊太陽能光伏組件間隙彡5mm，太陽能光伏組件下部與支架間有彡8mm的風(fēng)道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光電建筑應(yīng)用及節(jié)能減排裝置，其特征在于，所述的第一噴淋管(12)和第二噴淋管(13)均置交錯垂直向上裝在供水管(9)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光電建筑應(yīng)用及節(jié)能減排裝置，其特征在于，所述的太陽能電池板(2)的傾斜角度為與水平方向呈5-45度角。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能光電建筑應(yīng)用及節(jié)能減排裝置，其特征在于，所述的太陽能光伏組件邊緣距屋頂欄桿距離> lm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及太陽能光電建筑應(yīng)用及節(jié)能減排裝置，可有效解決利用建筑屋頂、太陽能及雨水回收實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的光電、建筑及節(jié)能減排一體化的問題，結(jié)構(gòu)是蓄水池上裝有供水管和回水管，供水管與置于蓄水池內(nèi)的水泵相連通，供水管上部彎曲呈水平狀置于屋頂上部的花園基屋內(nèi)，回水管上部彎曲的橫向水平段與屋頂?shù)呐潘畬酉噙B通，屋頂上經(jīng)支架裝有向陽傾斜的太陽能電池板，置于花園基層內(nèi)的供水管上裝有向上的噴淋管，噴淋管上面裝有第一噴淋頭，花園基屋由上面的種植層和下面的屋頂排水層構(gòu)成，種植層上種植有植物，本實(shí)用新型新穎獨(dú)特，利用太陽能和建筑屋頂于一體，易制造使用，集回收雨水、種植、節(jié)能、環(huán)保，生態(tài)環(huán)境好，經(jīng)濟(jì)和社會效益巨大。
文檔編號E04D13/04GK202248573SQ20112029330
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者勾希杰, 徐景文, 曹景富, 秦全勝, 謝喜山 申請人:勾希杰