一種多功能綠色太陽能屋頂裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開一種多功能綠色太陽能屋頂裝置，涉及屋頂發(fā)電和集水技術(shù)領(lǐng)域，能在屋頂太陽能電池系統(tǒng)發(fā)電的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)城市建筑物高效集雨，雨水分流以及城市空中綠化，整個(gè)過程無需人工操作。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國城市化進(jìn)程的飛速發(fā)展，人民生活和收入水平不斷提高，家用電器越來越多，耗電量成倍增長，尤其在夏季用電高峰期，很多地區(qū)出現(xiàn)城市居民供電緊張的現(xiàn)象。據(jù)國家能源局發(fā)布全社會用電量數(shù)據(jù)顯示:2014年城鄉(xiāng)居民生活用電量6928億千瓦時(shí)，同比增長2.2%。另外體制和管理上的一些因素加劇了部分地區(qū)的電力緊張。早在國外為了緩解居民用電緊張問題，利用太陽能發(fā)電技術(shù)，成功地把太陽能組件和建筑構(gòu)件加以整合，如太陽能屋面(頂)、墻壁及門窗等，實(shí)現(xiàn)了 〃光伏一建筑照明一體化(BIPV) "。1997年6月，美國宣布了以總統(tǒng)命名的"太陽能百萬屋頂計(jì)劃〃，在2010年以前為100萬座住宅實(shí)施太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
[0003]近年來，全球范圍內(nèi)的暴雨洪水災(zāi)害日趨頻繁，各大城市相繼遭受特大暴雨，引起城市內(nèi)澇，加大排水系統(tǒng)壓力，甚至造成交通癱瘓，嚴(yán)重影響城市居民正常生產(chǎn)生活。面對水資源短缺和城市內(nèi)澇問題，越來越多的人從雨水收集利用方面入手。收集雨水不僅可以降低內(nèi)澇發(fā)生幾率，減輕河道的排水壓力，還能緩解水資源短缺的現(xiàn)狀，是實(shí)現(xiàn)與水資源化，改善和修復(fù)城市水環(huán)境的重要手段。
[0004]上述的兩大問題是居民生產(chǎn)生活備受關(guān)注的熱點(diǎn)話題，因此，社會相關(guān)工作者在這兩方面也做了大量的研宄。但是，筆者認(rèn)為目前研宄存在幾點(diǎn)不足之處:
[0005](I)基本上是針對不同領(lǐng)域有單獨(dú)的研宄進(jìn)展和科技成果，而考慮到將兩個(gè)問題融合到一起研宄的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)尚缺。
[0006](2)傳統(tǒng)屋面集雨范圍受屋面面積局限，并且一般停留在對雨水的收集和凈化上，很少涉及到初期雨水明確、即時(shí)的處理。
[0007](3)目前的太陽能屋頂大多為平面結(jié)構(gòu)，所以在對光照的直射角度有一定的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]1.本發(fā)明的目的
[0009]提供一種多功能綠色太陽能屋頂裝置，實(shí)現(xiàn)在屋頂太陽能電池系統(tǒng)發(fā)電的同時(shí)，增加城市建筑物集雨面積以及城市空中綠化。
[0010]2.本發(fā)明的技術(shù)方案
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種多功能綠色太陽能屋頂裝置，主體為太陽能發(fā)電組系統(tǒng)、集雨裝置和綠植培育帶。太陽能發(fā)電組系統(tǒng)主要包括外圍凹形透明太陽能電池組1(1)、內(nèi)部單晶硅太陽能電池板組2 (2)和支架(7)，支架(7)用于支撐整個(gè)裝置，兩部分電池組被集雨溝槽(3)隔開；所述的集雨裝置包括溝槽(3)、落水口(4)和落水管(5)，落水口(4)上部連接環(huán)形溝槽(3)，下部連接帶有格柵的垂直落水管(5);所述的分流綠化帶處于屋頂裝置的背面，包括培育槽出)、分流口(8)和腳架(9)根部設(shè)在落水口下部的培育槽中，所述的支架(7)用于固定整個(gè)屋頂于建筑物(10)之上，以及起到藤類綠植的攀附支撐作用。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明所述一種多功能綠色太陽能屋頂裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖
[0013]圖2為本發(fā)明所述裝置背面結(jié)構(gòu)平面圖
[0014]圖3為本發(fā)明所述裝置太陽能電池板結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖4為本發(fā)明所述裝置側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖5為本發(fā)明所述分流綠化帶放大示意圖
[0017]圖中:1-太陽能電池組I ;2_太陽能電池板組2 ;3_溝槽；4-落水口 ；5_落水管；6-培育槽；7-支架；8_分流口 ；9_腳架；10-建筑物。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0019]如圖1?5所示，一種多功能綠色太陽能屋頂裝置，包括太陽能發(fā)電組系統(tǒng)、集雨裝置和分流綠化帶。太陽能發(fā)電組系統(tǒng)主要包括外圍凹形透明太陽能電池組1、內(nèi)部單晶硅太陽能電池板組2和支架7，支架7用于支撐整個(gè)裝置，兩部分電池組被集雨溝槽3隔開；所述的集雨裝置包括溝槽3、落水口 4和落水管5，落水口 4上部連接環(huán)形溝槽3，下部連接帶有格柵的垂直落水管5 ;所述的分流綠化帶處于屋頂裝置的背面，包括培育槽6、分流口 8和腳架9根部設(shè)在落水口下部的培育槽中，所述的支架7用于固定整個(gè)屋頂于建筑物10之上，以及起到藤類綠植的攀附支撐作用。
[0020]整個(gè)裝置為碗狀結(jié)構(gòu)。在有陽光照射的情況下，太陽能電池組I和太陽能電池板組2分別吸收太陽能，太陽能電池組I同時(shí)將自身未能吸收的太陽光反射到太陽能電池板組2，實(shí)現(xiàn)個(gè)角度均勻吸光，又由于后者為單晶硅材料，所以能大大增加光能轉(zhuǎn)化效率和總體發(fā)電量。
[0021]在降雨情況下，外圍透明太陽能電池組I能增大屋面集雨的范圍，其凹形設(shè)計(jì)有助于提高匯雨效率。收集的初期雨水經(jīng)過格柵之后能順著管壁進(jìn)入分流口，然后慢慢滲透到培育槽6的土壤中。隨著降雨的進(jìn)行，初期雨水使得土壤達(dá)到飽和，降雨中后期時(shí)，匯集的雨水會充滿落水口，大部分能夠垂直下落，而進(jìn)入分流口的中后期雨水由于已飽和的土壤會形成徑流，從培育槽6外緣流入落水口 4，順著落水管5流入城市地面雨水管道或匯水池中。如此實(shí)現(xiàn)雨水的分流收集和初期雨水的綠化灌溉。
[0022]外圍凹形太陽能電池組I為非晶硅材料，能夠降低裝置的成本，一方面用于輔助發(fā)電，另一方面主要起到反射作用，如當(dāng)陽光從南面照射時(shí)，太陽能電池板組2北面能夠通過太陽能電池組I南面產(chǎn)生的反射光線實(shí)現(xiàn)光能吸收；其透明狀材料優(yōu)點(diǎn)是在抵御較強(qiáng)紫外線的同時(shí)又能避免影響城市建筑物采光。
[0023]整個(gè)裝置能夠自動完成屋頂太陽能發(fā)電，供給建筑物日常照明用電，其特殊的造型結(jié)構(gòu)擴(kuò)大了屋面集雨面積，并完成初期雨水的分流，最后實(shí)現(xiàn)對初期雨水的高效利用和城市空中景觀綠化。裝置使用過程無需人工操作，集多功能于一身，造型美觀，綠色環(huán)保，實(shí)用性強(qiáng)，具有長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和很大的推廣價(jià)值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多功能綠色太陽能屋頂裝置，主體為太陽能發(fā)電組系統(tǒng)、集雨裝置和分流綠化帶，其特征在于:所述的太陽能發(fā)電組系統(tǒng)主要包括外圍凹形透明太陽能電池組1(1)、內(nèi)部太陽能電池板組2(2)和支架(7)，支架(7)用于支撐整個(gè)裝置，兩部分電池組被集雨溝槽(3)隔開；所述的集雨裝置包括溝槽(3)、落水口(4)和落水管(5)，落水口上部連接環(huán)形溝槽(3)，下部連接帶有格柵的垂直落水管(5);所述的分流綠化帶處于屋頂裝置的背面，包括培育槽(6)、分流口⑶和腳架(9)根部設(shè)在落水口下部的培育槽中，所述的支架(7) —方面用于固定整個(gè)屋頂于建筑物(10)之上，另一方面起到藤類綠植的攀附支撐作用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綠色太陽能屋頂裝置，其特征在于:所述的太陽能電池組1(1)延伸出建筑物頂部區(qū)域，用于擋住一部分紫外線，減少對地面的輻射。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綠色太陽能屋頂裝置，其特征在于:所述的太陽能電池組1(1)為透明非晶硅太陽能電池板組成，避免因超出建筑外圍而影響地面正常采光。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綠色太陽能屋頂裝置，其特征在于:所述的太陽能電池組2(2)為單晶硅太陽能電池板組成，并與太陽能電池組1(1)形成一定角度，便于對后者實(shí)現(xiàn)光線反射，使整個(gè)裝置均勻吸收陽光，提高光能轉(zhuǎn)化效率。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綠色太陽能屋頂裝置，其特征在于:所述的太陽能電池組1(1)與太陽能電池組2(2)發(fā)電總量基本能滿足所設(shè)計(jì)建筑物的日常照明需求。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綠色太陽能屋頂裝置，其特征在于:所述的溝槽(3)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，在四個(gè)不同方位共設(shè)有8個(gè)落水口(4)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綠色太陽能屋頂裝置，其特征在于:所述的落水管(5)入口處安裝有格柵。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綠色太陽能屋頂裝置，其特征在于:所述的分流口(8)位于落水管(5)的內(nèi)壁上部，能實(shí)現(xiàn)初期雨水和中后期雨水的分開收集。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能綠色太陽能屋頂裝置，其特征在于:所述的分流綠化帶環(huán)狀寬度不超過2m，植物根部處于落水口(4)附近，便于得到充分初期雨水水源。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多功能綠色太陽能屋頂裝置，包括太陽能發(fā)電組系統(tǒng)、集雨裝置和分流綠化帶。太陽能發(fā)電組系統(tǒng)包括外圍太陽能電池組、內(nèi)部太陽能電池板組和支架，兩部分電池組被集雨溝槽隔開；集雨裝置包括溝槽、落水口和落水管，落水口上部連接環(huán)形溝槽，下部連接帶有格柵的垂直落水管；分流綠化帶包括分流口、培育槽和腳架根部設(shè)在落水口下部的培育槽中。整個(gè)裝置的多功能體現(xiàn)于：一、兩組電池板發(fā)電系統(tǒng)能自動完成屋頂太陽能發(fā)電；二、特殊結(jié)構(gòu)擴(kuò)大了屋面集雨面積，并完成初期雨水的分流；三、分流的初期雨水能夠空中澆灌植物，實(shí)現(xiàn)對初期雨水的高效利用。裝置設(shè)計(jì)巧妙，清潔環(huán)保，實(shí)用性強(qiáng)，具有長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】E04D13/18, H02S20/23, E04D13/04, E04D13/00
【公開號】CN104989039
【申請?zhí)枴緾N201510405786
【發(fā)明人】吳亞萍
【申請人】安徽理工大學(xué)
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月9日