本發(fā)明涉及一種收集范圍大,可收集后直接利用或轉(zhuǎn)化,聚集度高,傳輸損失小,形狀不受限制,適用范圍廣的可自動跟蹤太陽的太陽能收集、傳輸屋面板。屬于太陽能收集傳輸技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域。
背景技術(shù):
世界太陽能利用的發(fā)展趨勢是與建筑結(jié)合一體化,隨著各種太陽能利用裝置與建筑一體化的深入結(jié)合,將各種太陽能利用的裝置制成太陽能收集屋面板式的建筑構(gòu)件板替代現(xiàn)有屋面結(jié)構(gòu)的應(yīng)用需求也不斷增加,對于采用太陽能收集屋面板的建筑坡頂安裝固定結(jié)構(gòu),其基本工況是:太陽能收集屋面板金屬框架受熱膨脹產(chǎn)生一定的長度變形,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)留有可伸縮的余地,其基本要求是:太陽能收集屋面板構(gòu)件單元與其安裝固定框架結(jié)構(gòu)間的連接應(yīng)結(jié)構(gòu)可靠、現(xiàn)場安裝施工便捷、制造成本低,另外,還要適合在建筑構(gòu)件式屋面板上作人工檢修維護(hù),除此之外,其外形應(yīng)與建筑協(xié)調(diào),并符合現(xiàn)有建筑坡面屋頂?shù)墓δ?,能長期可靠地耐候使用及具有良好的防水防塵性能,現(xiàn)有技術(shù)還無法滿足上述要求。
太陽能利用技術(shù)的發(fā)展,使太陽能發(fā)電技術(shù),太陽能照明技術(shù)逐漸走進(jìn)人們的視野。晝夜差別大,太陽能密度低,收集困難等造成太陽能利用成本居高不下,是阻礙太陽大面積普及的主要因素。
目前太陽能利用主要有太陽能照明,光導(dǎo)纖維收集,收集光的口徑小,不適合大面積收集;透鏡收集,體積龐大,受形狀限制,收集面積收到制約,不能利用漫射光,傳輸困難;太陽能反光陣列;需要精確的太陽跟蹤定位裝置,機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高,有運(yùn)動部件,存在修理問題等,不能利用漫射光。
太陽能熱利用,真空管能量密度不高,溫度無法進(jìn)一步提高,只適合小范圍供熱使用;透鏡收集,體積龐大,受形狀限制,收集面積收到制約,傳輸困難,不能利用漫射光;太陽能反光陣列;需要精確的太陽跟蹤定位裝置,機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高,有運(yùn)動部件,存在修理問題等,不能利用漫射光。
太陽能發(fā)電、太陽能電池的工作效率低,單晶硅電池工作效率最高不到30%,商用的工作效率連20%都不到,工作范圍有頻帶限制,其他部分轉(zhuǎn)化為熱能浪費(fèi)掉,而且造成降溫問題,老化問題,高成本問題等。
綜上所述,為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的太陽能利用技術(shù)收集困難,利用效率低下等問題,目前亟需發(fā)明一種收集范圍大,可收集后直接利用或轉(zhuǎn)化,聚集度高,傳輸損失小,形狀不受限制,適用范圍廣的可自動跟蹤太陽的太陽能收集、傳輸屋面板。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提出一種收集范圍大,可收集后直接利用或轉(zhuǎn)化,聚集度高,傳輸損失小,形狀不受限制,適用范圍廣的可自動跟蹤太陽的太陽能收集、傳輸屋面板。解決現(xiàn)有技術(shù)存在的太陽能利用技術(shù)收集困難,利用效率低下等問題。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種可自動跟蹤太陽的太陽能收集、傳輸屋面板,包括位于屋頂?shù)奈菝姘搴椭Ъ芑A(chǔ),所述屋面板內(nèi)部安裝有單軸跟蹤系統(tǒng),所述屋面板包括相互連接的透光體、傳輸層和多個反光體,所述傳輸層內(nèi)設(shè)置有光線收集口,所述反光體包括弧A0AX、直線A0B、直線BC圍成的采集傳輸板,弧A0AX中A0端依次與直線A0B中A0端、直線BC的C端連接。
所述弧A0AX對應(yīng)的圓心角為20~75°,所述直線A0B、直線BC之間夾角的范圍是0~180°。
所述反光體和透光體可為一體成型結(jié)構(gòu),所述反光體的內(nèi)部可設(shè)置有填充物質(zhì),所述填充物質(zhì)為固體、氣體或真空,所述透光體可為固體、液體、氣體或真空。
所述透光體為固體時(shí),所述反光體固定在所述透光體上;所述透光體為液體、氣體或真空時(shí),所述反光體通過固定裝置單獨(dú)固定。
所述屋面板下設(shè)置有立柱支架和立柱,所述立柱支架呈傾斜狀,且傾斜角度與所述屋面板的傾斜角度一致。
所述屋面板和所述立柱支架之間設(shè)置有橫梁,所述橫梁兩側(cè)分別設(shè)置固定螺栓來連接所述屋面板和所述立柱支架。
所述立柱的數(shù)量設(shè)置為一個及一個以上。
支架基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋有預(yù)埋鋼板,所述預(yù)埋鋼板與所述立柱通過焊接或螺栓連接。
所述單軸跟蹤系統(tǒng)包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)、與驅(qū)動機(jī)構(gòu)配合以旋轉(zhuǎn)屋面板的極軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明具有以下的特點(diǎn)和有益效果:
本發(fā)明涉及的一種可自動跟蹤太陽的太陽能收集、傳輸屋面板收集范圍大,可收集點(diǎn)直接利用或轉(zhuǎn)化,也可遠(yuǎn)距離傳輸后利用或轉(zhuǎn)化,可收集漫射光,可應(yīng)用于太陽能照明,也可光熱利用,也可太陽能電池發(fā)電。聚集度高,傳輸損失小,形狀不受限制,適用范圍廣,可專門用于太陽能利用,在各種大小不同的建筑屋面上均適用。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明一種可自動跟蹤太陽的太陽能收集、傳輸屋面板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明一種可自動跟蹤太陽的太陽能收集、傳輸屋面板中反光體的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明一種可自動跟蹤太陽的太陽能收集、傳輸屋面板中屋面板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明一種可自動跟蹤太陽的太陽能收集、傳輸屋面板中屋面板的光線折射圖。
圖中,1-透光體;2-反光體;3-傳輸層;4-光線收集口;5-屋面板;6-立柱;7-預(yù)埋鋼板;8-立柱支架;9-橫梁;10-固定螺栓。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。在此需要說明的是,對于這些實(shí)施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明,但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外,下面所描述的本發(fā)明各個實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
參照圖1和圖2所示的一種可自動跟蹤太陽的太陽能收集、傳輸屋面板的結(jié)構(gòu)示意圖和反光體的結(jié)構(gòu)示意圖。一種可自動跟蹤太陽的太陽能收集、傳輸屋面板,包括位于屋頂?shù)奈菝姘?和支架基礎(chǔ),所述屋面板5內(nèi)部安裝有單軸跟蹤系統(tǒng),所述單軸跟蹤系統(tǒng)包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)、與驅(qū)動機(jī)構(gòu)配合以旋轉(zhuǎn)屋面板5的極軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。所述屋面板5包括相互連接的透光體1、傳輸層3和多個反光體2,所述傳輸層3內(nèi)設(shè)置有光線收集口4;所述反光體2包括弧A0AX、直線A0B、直線BC圍成的采集傳輸板;弧A0AX中A0端依次與直線A0B中A0端、直線BC的C端連接。所述弧A0AX對應(yīng)的圓心角為0~90°,所述直線A0B、直線BC之間夾角的范圍是0~180°。優(yōu)選地,所述弧A0AX對應(yīng)的圓心角為20~75°。
所述反光體2和透光體1可為一體成型結(jié)構(gòu),所述反光體2的內(nèi)部可設(shè)置有填充物質(zhì)。所述反光體2的內(nèi)部可填充任何物質(zhì),在制作反光體2和透光體1時(shí),可減少反光體2的物質(zhì)原料,可用其他廉價(jià)材料代替物質(zhì)原料,減少了成本。所述填充物質(zhì)為固體、氣體或真空,所述透光體1可為固體、液體、氣體或真空。所述透光體1為固體時(shí),所述反光體2固定在所述透光體1上;所述透光體1為液體、氣體或真空時(shí),所述反光體2通過單獨(dú)固定裝置固定。
所述屋面板5下設(shè)置有立柱支架8和立柱6,所述立柱支架8呈傾斜狀,且傾斜角度與所述屋面板5的傾斜角度一致。
所述屋面板5和所述立柱支架8之間設(shè)置有橫梁,所述橫梁兩側(cè)分別設(shè)置固定螺栓來連接所述屋面板5和所述立柱支架8。
所述立柱6的數(shù)量設(shè)置為一個及一個以上。
支架基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋有預(yù)埋鋼板7,所述預(yù)埋鋼板7與所述立柱6通過焊接或螺栓連接。
參照圖3和圖4所示的一種可自動跟蹤太陽的太陽能收集、傳輸屋面板的結(jié)構(gòu)示意圖和光線折射圖;多個反光體2中弧A0AX朝一個方向依次排列在透光體1上組成第一收集組,多個反光體2中弧A0AX朝一個方向依次排列在透光體1上組成第二收集組;第一收集組中弧A0AX的朝向與第二收集組中弧A0AX的朝向相反。第二收集組和第一收集組的設(shè)置可提供光線的收集效率。
本發(fā)明涉及的一種可自動跟蹤太陽的太陽能收集、傳輸屋面板收集范圍大,可收集點(diǎn)直接利用或轉(zhuǎn)化,也可遠(yuǎn)距離傳輸后利用或轉(zhuǎn)化,可收集漫射光,可應(yīng)用于太陽能照明,也可光熱利用,也可太陽能電池發(fā)電。聚集度高,傳輸損失小,形狀不受限制,適用范圍廣,可專門用于太陽能利用,在各種大小不同的建筑屋面上均適用。
以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明,但本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施方式。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言,在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下,對這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。