CN205063203U - 一种光伏发电玻璃屋 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光伏发电玻璃屋，涉及光伏发电技术领域,包括框架结构的屋体和逆变器，屋体顶部设有钢结构，钢结构下侧设有遮阳幕布，钢结构上侧设有中空光伏组件，屋体四周均设有采光带，中空光伏组件和采光带均通过线缆与逆变器相连；中空光伏组件和采光带的结构相同，自上而下依次为超白钢化玻璃层、第一钢化玻璃层、中空层、第二钢化玻璃层和第三钢化玻璃层，超白钢化玻璃层和第一钢化玻璃层均通过封装胶膜粘有电池片，第二钢化玻璃层和第三钢化玻璃层通过封装胶膜粘在一起。利用屋体顶部遮阳幕布、中空光伏组件及四周的采光带进行发电，既满足屋内的透光率，又利于保持屋内温湿度，同时也增加了发电量。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏发电技术领域,尤其涉及一种光伏发电玻璃屋。
背景技术
随着全球经济高速发展，人口迅速增长，生态环境遭受严重破坏，人类大量地使用煤、石油、天然气等化石燃料，排放出过多的二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟炭化物等温室气体，形成“温室效应”，导致全球气候变暖，严重地影响和威胁到了我们赖以生存的地球环境。这就需要人类寻求新的清洁能源，例如：太阳能、风能、潮汐能等来改善地球环境，而利用太阳能光伏发电具有污染小、地域限制小等各种优点，已经得到越来越多广泛地应用，包括应用到建筑物表面来太阳能发电。
目前光伏发电应用到建筑物上的技术主要有BIPV技术和BAPV技术，其中BIPV技术是将太阳能发电（光伏）产品集成到建筑上的技术，但是不能充分利用电池背面的太阳散射和反射辐照量，造成了能量浪费，对***发电量有一定的影响；BAPV技术是将光伏***附着在建筑上的形式，光伏组件只能安装在已有建筑的外侧附着，由于建筑物建设初期并未考虑到组件的安装，所以安装受到很大限制。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、可充分利用光能的光伏发电玻璃屋，具有低成本、低碳环保、绿色无污染的优点。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：
一种光伏发电玻璃屋，包括框架结构的屋体和逆变器，所述屋体顶部设有钢结构，所述钢结构下侧设有遮阳幕布，所述钢结构上侧设有中空光伏组件，所述屋体四周均设有采光带，所述中空光伏组件和采光带均通过线缆与逆变器相连；所述中空光伏组件和采光带的结构相同，自上而下依次为超白钢化玻璃层、第一钢化玻璃层、中空层、第二钢化玻璃层和第三钢化玻璃层，所述超白钢化玻璃层和第一钢化玻璃层均通过封装胶膜粘有电池片，所述第二钢化玻璃层和第三钢化玻璃层通过封装胶膜粘在一起。
优选的，所述钢结构上方均布设有若干排支架，每排支架均为东西向设置，所述支架上架设有透光元件和中空光伏组件，所述支架上的透光元件和中空光伏组件在屋体顶部形成齿形布局结构、且中空光伏组件朝向南面。
优选的，所述中空光伏组件与屋体上平面夹角小于透光元件与屋体上平面夹角；所述透光元件上间隔设有开窗，所述透光元件为中空的钢化玻璃。
优选的，所述屋体南面和东面的采光带设置在下半部，所述采光带上部为钢化玻璃墙体、且屋体东面的钢化玻璃墙体向上延伸至与透光元件和中空光伏组件边缘相连；所述屋体北面和西面的采光带设置在中部，所述采光带下部为加气块砌体，所述屋体北面的采光带上部为彩钢板，所述屋体西面的采光带上部为钢化玻璃墙体、且钢化玻璃墙体向上延伸至与透光元件和中空光伏组件边缘相连。
优选的，所述第二钢化玻璃层和第三钢化玻璃层厚度均为6mm。
优选的，所述屋体的框架结构为复合桁架结构，所述钢结构为热镀锌钢材焊接而成。
优选的，所述逆变器为组串式逆变器。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：在框架结构的屋体顶部安装呈一定夹角的透光元件和中空光伏组件，并在屋体四周设置采光带，利用高反射率的遮阳幕布及中空光伏组件和采光带的弱光效应进行发电，既满足屋内的透光率，又利于保持屋内温湿度，同时也增加了发电量，钢结构、中空光伏组件和采光带中的钢化玻璃及电池片均可以回收利用，避免拆除后产生大量建筑垃圾，污染环境。本实用新型具有结构简单、低成本、低碳环保、绿色无污染的优点，把光伏发电技术和建筑物有机结合，在有限的土地上充分利用太阳能资源，把光能转化为电能，为社会节能减排做出贡献。
附图说明
图1是本实用新型实施例的西侧立面图；
图2是图1中屋体的框架结构图；
图3是图1的左视图；
图4是图1的右视图；
图5是图1的后视图；
图6是图1中采光带及中空光伏组件的结构示意图；
图中：1-屋体，2-钢结构，3-遮阳幕布，4-中空光伏组件，5-采光带，6-支架，7-透光元件，8-钢化玻璃墙体，9-加气块砌体，10-开窗，11-彩钢板，41-超白钢化玻璃层，42-第一钢化玻璃层，43-中空层，44-第二钢化玻璃层，45-第三钢化玻璃层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1-6所示的一种光伏发电玻璃屋，包括框架结构的屋体1和逆变器，所述屋体1顶部设有钢结构2，所述钢结构2下侧设有遮阳幕布3，所述钢结构2上侧设有中空光伏组件4，所述屋体1四周均设有采光带5，所述中空光伏组件4和采光带5均通过线缆与逆变器相连；所述中空光伏组件4和采光带5的结构相同，自上而下依次为超白钢化玻璃层41、第一钢化玻璃层42、中空层43、第二钢化玻璃层44和第三钢化玻璃层45，所述超白钢化玻璃层41和第一钢化玻璃层42均通过封装胶膜粘有电池片，所述第二钢化玻璃层44和第三钢化玻璃层45通过封装胶膜粘在一起。
上述结构的中空光伏组件4和采光带5能够满足植物生长的通光率，超白钢化玻璃层41和第一钢化玻璃层42粘有电池片形成双玻组件，电池片的排布方式与常规双面发电组件相似，采用双玻合中空组件既满足室内的透光率，又利于保持室内温湿度；采用高反射率的遮阳幕布3及双玻组件的弱光效应进行发电，把遮阳幕布3及钢结构2反射的光照进行充分利用，提高了发电量；遮阳幕布3能够减少光照进入屋内，结合屋内调温调湿装置，通过智能控制装置，调节遮阳幕布3的打开面积，使得屋内温度和湿度保持一定，充分考虑各种资源条件，起到良好的节能效果。钢结构2的钢材、中空光伏组件4和采光带5中的钢化玻璃以及太阳能电池片都是可以回收利用的，可避免拆除后产生大量建筑垃圾，污染环境。
中空光伏组件4安装在屋体1顶面、采光带5安装在屋体的四个立面，可充分利用太阳光资源，又大大提高了建筑的美感。其中，中空光伏组件4和采光带5中的第二钢化玻璃层44和第三钢化玻璃层45厚度均为6mm，通过封装胶膜粘在一起，用于增强组件的机械强度，同时任何一层玻璃因为外力破碎了，碎裂的玻璃仍会通过封装胶膜粘在组件上，不会出现掉落碎玻璃的情况。
如图1所示，所述钢结构2上方均布设有若干排支架6，每排支架6均为东西向设置，所述支架6上架设有透光元件7和中空光伏组件4，所述支架6上的透光元件7和中空光伏组件4在屋体1顶部形成齿形布局结构、且中空光伏组件4朝向南面。所述中空光伏组件4与屋体1上平面夹角小于透光元件7与屋体1上平面夹角。根据当地的经纬度，结合钢结构2的荷载能力，科学设计出中空光伏组件4间的间距，减少因相邻排之间中空光伏组件4的遮挡造成光能浪费。所述透光元件7上间隔设有开窗10，所述透光元件7为中空的钢化玻璃，有利于提高屋内的透光率，还可以保持屋内的温湿度。
作为一种优选结构，所述屋体1南面和东面的采光带5设置在下半部，所述采光带5上部为钢化玻璃墙体8、且屋体1东面的钢化玻璃墙体8向上延伸至与透光元件7和中空光伏组件4边缘相连；所述屋体1北面和西面的采光带5设置在中部，所述采光带5下部为加气块砌体9，，所述屋体1北面的采光带5上部为彩钢板11，所述屋体1西面的采光带5上部为钢化玻璃墙体8、且钢化玻璃墙体8向上延伸至与透光元件7和中空光伏组件4边缘相连。在经济条件允许下，也可把东、南、西侧立面的钢化玻璃墙体8替换为中空组件，以增加建筑物的整体发电量
所述钢结构2为热镀锌钢材焊接而成，所述屋体1的框架结构为复合桁架结构，柱距大、空间大、且构件制作便捷，缩短施工周期；也可采用空间网架结构形式，柱距大，轻巧美观，空间受力好，其刚度大、稳定性和抗震性能好，屋面能承受较大荷载。其结构整体需满足因地适宜条件，选择不同的结构形式。另外，框架结构的屋体1结构简单、具有模块化特点，不受地形外界条件限制，可在全国进行复制推广。
所述逆变器为组串式逆变器，由中空光伏组件4和采光带5构成的光伏***通过直流光伏专用线缆分别连接到组串式逆变器上，有利于减少直流损失。组串式逆变器采用上下两层组件单独控制方式，有效避免了因上下两层混串带来的热斑效应；通过交流线缆在把分散在屋内周围的组串式逆变器汇集到交流汇流箱，最后根据就近原则，把交流汇流箱进行汇集到配电室，进行集中并网或者供屋内设备消耗。
通过在框架结构的屋体1顶部安装呈一定夹角的透光元件7和中空光伏组件4，并在屋体1四周设置采光带5，利用高反射率的遮阳幕布3及中空光伏组件4和采光带5的弱光效应进行发电，既满足屋内的透光率，又利于保持屋内温湿度，同时也增加了发电量，钢结构2、中空光伏组件4和采光带5中的钢化玻璃及电池片均可以回收利用，避免拆除后产生大量建筑垃圾，污染环境。
综上所述，本实用新型具有结构简单、低成本、低碳环保、绿色无污染的优点，本实用新型设计合理，综合考虑了了一年四季中太阳高度角的变化，设计合适的中空光伏组件4间距，提高了发电量，降低开发成本；充分利用和吸收光能，低碳环保，把光伏发电技术和建筑物有机结合，在有限的土地上充分利用太阳能资源，把光能转化为电能，为社会节能减排做出贡献，具有很好的经济效益和社会效益。
Claims (8)
1.一种光伏发电玻璃屋，其特征在于：包括框架结构的屋体（1）和逆变器，所述屋体（1）顶部设有钢结构（2），所述钢结构（2）下侧设有遮阳幕布（3），所述钢结构（2）上侧设有中空光伏组件（4），所述屋体（1）四周均设有采光带（5），所述中空光伏组件（4）和采光带（5）均通过线缆与逆变器相连；所述中空光伏组件（4）和采光带（5）的结构相同，自上而下依次为超白钢化玻璃层（41）、第一钢化玻璃层（42）、中空层（43）、第二钢化玻璃层（44）和第三钢化玻璃层（45），所述超白钢化玻璃层（41）和第一钢化玻璃层（42）均通过封装胶膜粘有电池片，所述第二钢化玻璃层（44）和第三钢化玻璃层（45）通过封装胶膜粘在一起。
2.根据权利要求１所述的光伏发电玻璃屋，其特征在于：所述钢结构（2）上方均布设有若干排支架（6），每排支架（6）均为东西向设置，所述支架（6）上架设有透光元件（7）和中空光伏组件（4），所述支架（6）上的透光元件（7）和中空光伏组件（4）在屋体（1）顶部形成齿形布局结构、且中空光伏组件（4）朝向南面。
3.根据权利要求2所述的光伏发电玻璃屋，其特征在于：所述中空光伏组件（4）与屋体（1）上平面夹角小于透光元件（7）与屋体（1）上平面夹角。
4.根据权利要求2所述的光伏发电玻璃屋，其特征在于：所述透光元件（7）上间隔设有开窗（10），所述透光元件（7）为中空的钢化玻璃。
5.根据权利要求2所述的光伏发电玻璃屋，其特征在于：所述屋体（1）南面和东面的采光带（5）设置在下半部，所述采光带（5）上部为钢化玻璃墙体（8）、且屋体（1）东面的钢化玻璃墙体（8）向上延伸至与透光元件（7）和中空光伏组件（4）边缘相连；所述屋体（1）北面和西面的采光带（5）设置在中部，所述采光带（5）下部为加气块砌体（9），所述屋体（1）北面的采光带（5）上部为彩钢板（11），所述屋体（1）西面的采光带(5)上部为钢化玻璃墙体（8）、且钢化玻璃墙体（8）向上延伸至与透光元件（7）和中空光伏组件（4）边缘相连。
6.根据权利要求１所述的光伏发电玻璃屋，其特征在于：所述第二钢化玻璃层（44）和第三钢化玻璃层（45）厚度均为6mm。
7.根据权利要求１所述的光伏发电玻璃屋，其特征在于：所述屋体（1）的框架结构为复合桁架结构，所述钢结构（2）为热镀锌钢材焊接而成。
8.根据权利要求１所述的光伏发电玻璃屋，其特征在于：所述逆变器为组串式逆变器。
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