專利名稱:一種多功能一體化的太陽能屋面系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種多功能一體化的太陽能屋面系統(tǒng)，所述太陽能屋面系統(tǒng)包括太陽能發(fā)電裝置、電路控制器、冷熱制動(dòng)裝置、夏天供電裝置、冬天供電裝置、第一溫度探頭、第二溫度探頭、溫度傳感器、溫度電壓控制器、電壓傳感器、第一斷路器、第二斷路器、第三斷路器、第四斷路器；所述太陽能發(fā)電裝置包括光伏組件、太陽能控制器、太陽能直流蓄電電源，所述冷熱制動(dòng)裝置、所述夏天供電裝置、所述冬天供電裝置均包括一P型半導(dǎo)體、一N型半導(dǎo)體和若干個(gè)金屬導(dǎo)熱板；本實(shí)用新型能夠保障系統(tǒng)正常高效工作，實(shí)現(xiàn)供熱、供冷、發(fā)電多功能于一體。
【專利說明】一種多功能一體化的太陽能屋面系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能利用【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種多功能一體化的太陽能屋面系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，人們對(duì)居住環(huán)境的要求越來越高，空調(diào)、采暖器等步入千家萬戶，迅速贏得了廣大消費(fèi)者的青睞，但也產(chǎn)生一些問題:
[0003]1、僅僅關(guān)注建筑屋內(nèi)的生活環(huán)境，把建筑屋內(nèi)的熱量排放到建筑物外，形成諸如“熱島效應(yīng)”的現(xiàn)象；
[0004]2、能源需求巨大:據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)是一個(gè)能源消耗大國(guó)，每年全國(guó)能耗約占全世界能耗總量的1/3，而全國(guó)總能耗中有1/3是來自建筑能耗；
[0005]3、在思想觀念上，人們只關(guān)心建筑物所處的位置、結(jié)構(gòu)以及抗震等級(jí)等，對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)關(guān)注不夠，只能被動(dòng)的提高建筑內(nèi)的環(huán)境。
[0006]“向屋頂要能源”成為未來發(fā)展的一個(gè)必然方向。屋頂是建筑的普遍構(gòu)成元素之一，是房屋頂層覆蓋的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，功能是用于抵御自然界的風(fēng)雪霜雨、太陽輻射、氣溫變化以及其他不利因素，屋頂在空調(diào)以及采暖器的設(shè)計(jì)負(fù)荷中，占有相當(dāng)?shù)谋壤?。如何利用屋頂空間、結(jié)構(gòu)、太陽能以及建筑物內(nèi)外的溫差，在提高生活水平的同時(shí)又能降低建筑能耗，人們想出了各種辦法。在2011年6月10日公開的公開號(hào)為CN201120194551.8的中國(guó)實(shí)用新型，涉及一種具備發(fā)電功能的太陽能屋面，包括屋面板、支撐系統(tǒng)以及連接屋面板與支撐系統(tǒng)的固定機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了光伏光熱的結(jié)合。在2010年9月I日公開的公開號(hào)為CN201010271039.9的中國(guó)發(fā)明，提出了一種彩色太陽能坡屋面，由建造于建筑物頂部的基礎(chǔ)構(gòu)架，在基礎(chǔ)構(gòu)架上設(shè)置的橫梁，在橫梁上粘結(jié)的玻璃透過體，以及在玻璃透過體內(nèi)側(cè)粘結(jié)的集熱裝置構(gòu)成，可以建造表面光滑密封良好，隔熱隔水性能優(yōu)異的太陽能坡屋面。在2007年5月30日公開的公開號(hào)為CN200710105783.X的中國(guó)發(fā)明，提出了一種太陽能建材和建筑一體化的太陽能利用裝置，由金屬薄板與熱管或無機(jī)導(dǎo)熱管加工成為一體，具有建筑裝修功能的太陽能集熱元件，傳導(dǎo)型承壓、無泄漏熱能匯集裝置，復(fù)合保溫層等構(gòu)成；建設(shè)在屋頂、墻體和遮陽棚之中，或安裝在屋頂、外墻面，或用作遮陽棚，實(shí)現(xiàn)太陽能供熱綜合利用。這些技術(shù)雖然從理論上解決一定的問題，卻僅僅關(guān)注于屋面結(jié)構(gòu)與太陽能的利用，沒有涉及到建筑物內(nèi)外的溫差利用，據(jù)此，提出一種更加全面的供熱、供冷、發(fā)電多功能于一體的太陽能屋面系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，在于提供一種多功能的太陽能屋面系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)供熱、供冷、發(fā)電多功能于一體。
[0008]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0009]—種多功能一體化的太陽能屋面系統(tǒng)，所述太陽能屋面系統(tǒng)包括太陽能發(fā)電裝置、電路控制器、冷熱制動(dòng)裝置、夏天供電裝置、冬天供電裝置、第一溫度探頭、第二溫度探頭、溫度傳感器、溫度電壓控制器、電壓傳感器、第一斷路器、第二斷路器、第三斷路器、第四斷路器；所述太陽能發(fā)電裝置包括光伏組件、太陽能控制器、太陽能直流蓄電電源，所述冷熱制動(dòng)裝置包括第一 P型半導(dǎo)體、第一 N型半導(dǎo)體、第一金屬導(dǎo)熱板、第二金屬導(dǎo)熱板、第三金屬導(dǎo)熱板，所述夏天供電裝置包括第二 P型半導(dǎo)體、第二 N型半導(dǎo)體、第四金屬導(dǎo)熱板、第五金屬導(dǎo)熱板，所述冬天供電裝置包括第三P型半導(dǎo)體、第三N型半導(dǎo)體、第六金屬導(dǎo)熱板、第七金屬導(dǎo)熱板，所述第一 P型半導(dǎo)體、所述第一 N型半導(dǎo)體、所述第二 P型半導(dǎo)體、所述第二N型半導(dǎo)體、所述第三P型半導(dǎo)體、所述第三N型半導(dǎo)體均分布于屋面的內(nèi)外側(cè)；
[0010]所述太陽能控制器分別與所述光伏組件、所述太陽能直流蓄電電源連接；所述冷熱制動(dòng)裝置中的第一 P型半導(dǎo)體的一端與屋面內(nèi)側(cè)的第二金屬導(dǎo)熱板連接，其另一端與屋面外側(cè)的第一金屬導(dǎo)熱板連接；所述冷熱制動(dòng)裝置中的第一 N型半導(dǎo)體的一端與屋面內(nèi)側(cè)的第三金屬導(dǎo)熱板連接，其另一端與屋面外側(cè)的第一金屬導(dǎo)熱板連接；所述電路控制器分別與所述第二金屬導(dǎo)熱板、所述第三金屬導(dǎo)熱板、所述太陽能直流蓄電電源的正極、所述太陽能直流蓄電電源的負(fù)極連接；所述夏天供電裝置中的第二 P型半導(dǎo)體的一端與屋面內(nèi)側(cè)的第四金屬導(dǎo)熱板連接，第二 N型半導(dǎo)體的一端與屋面內(nèi)側(cè)的第五金屬導(dǎo)熱板連接，所述夏天供電裝置中的第二 P型半導(dǎo)體、第二 N型半導(dǎo)體的另一端直接對(duì)接；所述第四金屬導(dǎo)熱板通過第一斷路器與所述太陽能直流蓄電電源的正極連接，所述第五金屬導(dǎo)熱板通過第二斷路器與所述太陽能直流蓄電電源的負(fù)極連接；所述冬天供電裝置中的第三P型半導(dǎo)體的一端與屋面外側(cè)的第六金屬導(dǎo)熱板連接，第三N型半導(dǎo)體的一端與屋面外側(cè)的第七金屬導(dǎo)熱板連接，所述冬天供電裝置中的第三P型半導(dǎo)體、第三N型半導(dǎo)體的另一端直接對(duì)接；所述第六金屬導(dǎo)熱板通過第三斷路器與所述太陽能直流蓄電電源的正極連接，所述第七金屬導(dǎo)熱板通過第四斷路器與所述太陽能直流蓄電電源的負(fù)極連接；所述溫度電壓控制器分別與所述溫度傳感器、所述電壓傳感器連接；第一溫度探頭、第二溫度探頭分別設(shè)置于屋面的內(nèi)外側(cè)并連接至所述溫度傳感器。
[0011]進(jìn)一步地，所述第一斷路器、所述第二斷路器為聯(lián)動(dòng)，所述第三斷路器、所述第四斷路器為聯(lián)動(dòng)；所述聯(lián)動(dòng)的方式均通過所述太陽能直流蓄電電源3來驅(qū)動(dòng)。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0013]1、本實(shí)用新型的控制裝置以及方法可靠，能夠保障系統(tǒng)正常高效工作，實(shí)現(xiàn)供熱、供冷、發(fā)電多功能于一體；
[0014]2、操作簡(jiǎn)單，根據(jù)建筑物內(nèi)外溫度大小改變，以及太陽能發(fā)電裝置中太陽能直流蓄電電源的壓力的大小，通過聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)斷路器的開關(guān)實(shí)現(xiàn)切換相應(yīng)的電路系統(tǒng)；
[0015]3、安裝施工簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試后運(yùn)行成本低；
[0016]4、本實(shí)用新型中的控制裝置可以手動(dòng)控制，又可以自動(dòng)控制，適用性強(qiáng)。

【附圖說明】

[0017]下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0018]圖1為本實(shí)用新型的太陽能屋面系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]請(qǐng)參閱圖1所示，對(duì)本實(shí)用新型太陽能屋面系統(tǒng)的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明，以某別墅的多功能一體化的太陽能屋面系統(tǒng)為例，該太陽能屋面系統(tǒng)包括太陽能發(fā)電裝置100、電路控制器4、冷熱制動(dòng)裝置200、夏天供電裝置300、冬天供電裝置400、第一溫度探頭18、第二溫度探頭19、溫度傳感器20、溫度電壓控制器21、電壓傳感器22、第一斷路器23、第二斷路器24、第三斷路器25、第四斷路器26 ;所述太陽能發(fā)電裝置100包括光伏組件1、太陽能控制器2、太陽能直流蓄電電源3，所述冷熱制動(dòng)裝置200包括第一 P型半導(dǎo)體5、第一 N型半導(dǎo)體6、第一金屬導(dǎo)熱板11、第二金屬導(dǎo)熱板12、第三金屬導(dǎo)熱板13，用于在夏季制冷且在冬季制熱；所述夏天供電裝置300包括第二 P型半導(dǎo)體7、第二 N型半導(dǎo)體8、第四金屬導(dǎo)熱板14、第五金屬導(dǎo)熱板15，用于在夏季供電；所述冬天供電裝置400包括第三P型半導(dǎo)體9、第三N型半導(dǎo)體10、第六金屬導(dǎo)熱板16、第七金屬導(dǎo)熱板17，用于在冬季供熱；所述第一 P型半導(dǎo)體5、所述第一 N型半導(dǎo)體6、所述第二 P型半導(dǎo)體7、所述第二 N型半導(dǎo)體8、所述第三P型半導(dǎo)體9、所述第三N型半導(dǎo)體10均分布于屋面的內(nèi)外側(cè)；
[0020]所述太陽能控制器2分別與所述光伏組件1、所述太陽能直流蓄電電源3連接；所述冷熱制動(dòng)裝置200中的第一 P型半導(dǎo)體5的一端與屋面內(nèi)側(cè)的第二金屬導(dǎo)熱板12連接，其另一端與屋面外側(cè)的第一金屬導(dǎo)熱板11連接；所述冷熱制動(dòng)裝置200中的第一 N型半導(dǎo)體6的一端與屋面內(nèi)側(cè)的第三金屬導(dǎo)熱板13連接，其另一端與屋面外側(cè)的第一金屬導(dǎo)熱板11連接；所述電路控制器4分別與所述第二金屬導(dǎo)熱板12、所述第三金屬導(dǎo)熱板13、所述太陽能直流蓄電電源3的正極、所述太陽能直流蓄電電源3的負(fù)極連接；所述夏天供電裝置300中的第二 P型半導(dǎo)體7的一端與屋面內(nèi)側(cè)的第四金屬導(dǎo)熱板14連接，第二 N型半導(dǎo)體8的一端與屋面內(nèi)側(cè)的第五金屬導(dǎo)熱板15連接，所述夏天供電裝置300中的第二 P型半導(dǎo)體7、第二 N型半導(dǎo)體8的另一端直接對(duì)接；所述第四金屬導(dǎo)熱板14通過第一斷路器23與所述太陽能直流蓄電電源3的正極連接，所述第五金屬導(dǎo)熱板15通過第二斷路器24與所述太陽能直流蓄電電源3的負(fù)極連接；所述冬天供電裝置400中的第三P型半導(dǎo)體9的一端與屋面外側(cè)的第六金屬導(dǎo)熱板16連接，第三N型半導(dǎo)體10的一端與屋面外側(cè)的第七金屬導(dǎo)熱板17連接，所述冬天供電裝置400中的第三P型半導(dǎo)體9、第三N型半導(dǎo)體10的另一端直接對(duì)接；所述第六金屬導(dǎo)熱板16通過第三斷路器25與所述太陽能直流蓄電電源3的正極連接，所述第七金屬導(dǎo)熱板17通過第四斷路器26與所述太陽能直流蓄電電源3的負(fù)極連接；所述溫度電壓控制器21分別與所述溫度傳感器20、所述電壓傳感器22連接；第一溫度探頭18、第二溫度探頭19分別設(shè)置于屋面的內(nèi)外側(cè)并連接至所述溫度傳感器20 ;其中，所述第一斷路器23、所述第二斷路器24為聯(lián)動(dòng)，所述第三斷路器25、所述第四斷路器26為聯(lián)動(dòng)；所述聯(lián)動(dòng)的方式均通過所述太陽能直流蓄電電源3來驅(qū)動(dòng)。
[0021]在一較佳實(shí)施例中，光伏組件I的面積為15平方米，太陽能發(fā)電裝置100的發(fā)電量為3Kw，電壓為24伏，半導(dǎo)體材料以硅摻雜硼離子作為P型半導(dǎo)體材料，以硅摻雜磷離子作為N型半導(dǎo)體材料，不銹鋼板為金屬導(dǎo)熱板。
[0022]雖然以上描述了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，但是熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說明性的，而不是用于對(duì)本實(shí)用新型的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本實(shí)用新型的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能一體化的太陽能屋面系統(tǒng)，其特征在于:所述太陽能屋面系統(tǒng)包括太陽能發(fā)電裝置、電路控制器、冷熱制動(dòng)裝置、夏天供電裝置、冬天供電裝置、第一溫度探頭、第二溫度探頭、溫度傳感器、溫度電壓控制器、電壓傳感器、第一斷路器、第二斷路器、第三斷路器、第四斷路器；所述太陽能發(fā)電裝置包括光伏組件、太陽能控制器、太陽能直流蓄電電源，所述冷熱制動(dòng)裝置包括第一 P型半導(dǎo)體、第一 N型半導(dǎo)體、第一金屬導(dǎo)熱板、第二金屬導(dǎo)熱板、第三金屬導(dǎo)熱板，所述夏天供電裝置包括第二 P型半導(dǎo)體、第二 N型半導(dǎo)體、第四金屬導(dǎo)熱板、第五金屬導(dǎo)熱板，所述冬天供電裝置包括第三P型半導(dǎo)體、第三N型半導(dǎo)體、第六金屬導(dǎo)熱板、第七金屬導(dǎo)熱板，所述第一 P型半導(dǎo)體、所述第一 N型半導(dǎo)體、所述第二 P型半導(dǎo)體、所述第二 N型半導(dǎo)體、所述第三P型半導(dǎo)體、所述第三N型半導(dǎo)體均分布于屋面的內(nèi)外側(cè)； 所述太陽能控制器分別與所述光伏組件、所述太陽能直流蓄電電源連接；所述冷熱制動(dòng)裝置中的第一 P型半導(dǎo)體的一端與屋面內(nèi)側(cè)的第二金屬導(dǎo)熱板連接，其另一端與屋面外側(cè)的第一金屬導(dǎo)熱板連接；所述冷熱制動(dòng)裝置中的第一 N型半導(dǎo)體的一端與屋面內(nèi)側(cè)的第三金屬導(dǎo)熱板連接，其另一端與屋面外側(cè)的第一金屬導(dǎo)熱板連接；所述電路控制器分別與所述第二金屬導(dǎo)熱板、所述第三金屬導(dǎo)熱板、所述太陽能直流蓄電電源的正極、所述太陽能直流蓄電電源的負(fù)極連接；所述夏天供電裝置中的第二 P型半導(dǎo)體的一端與屋面內(nèi)側(cè)的第四金屬導(dǎo)熱板連接，第二 N型半導(dǎo)體的一端與屋面內(nèi)側(cè)的第五金屬導(dǎo)熱板連接，所述夏天供電裝置中的第二 P型半導(dǎo)體、第二 N型半導(dǎo)體的另一端直接對(duì)接；所述第四金屬導(dǎo)熱板通過第一斷路器與所述太陽能直流蓄電電源的正極連接，所述第五金屬導(dǎo)熱板通過第二斷路器與所述太陽能直流蓄電電源的負(fù)極連接；所述冬天供電裝置中的第三P型半導(dǎo)體的一端與屋面外側(cè)的第六金屬導(dǎo)熱板連接，第三N型半導(dǎo)體的一端與屋面外側(cè)的第七金屬導(dǎo)熱板連接，所述冬天供電裝置中的第三P型半導(dǎo)體、第三N型半導(dǎo)體的另一端直接對(duì)接；所述第六金屬導(dǎo)熱板通過第三斷路器與所述太陽能直流蓄電電源的正極連接，所述第七金屬導(dǎo)熱板通過第四斷路器與所述太陽能直流蓄電電源的負(fù)極連接；所述溫度電壓控制器分別與所述溫度傳感器、所述電壓傳感器連接；第一溫度探頭、第二溫度探頭分別設(shè)置于屋面的內(nèi)外側(cè)并連接至所述溫度傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能一體化的太陽能屋面系統(tǒng)，其特征在于:所述第一斷路器、所述第二斷路器為聯(lián)動(dòng)，所述第三斷路器、所述第四斷路器為聯(lián)動(dòng)；所述聯(lián)動(dòng)的方式均通過所述太陽能直流蓄電電源來驅(qū)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】E04D13-18GK204266493SQ201420669528
【發(fā)明者】郭永輝, 林小英 [申請(qǐng)人]福建工程學(xué)院