本發(fā)明涉及太陽(yáng)能利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種利用反射疊加原理的住宅組

團(tuán)太陽(yáng)能利用裝置。

背景技術(shù)：

太陽(yáng)能資源：隨著世界人口和工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，化石能源燃燒排放出的大量溫室氣體已成為全球氣候變化的主要驅(qū)動(dòng)力之一，嚴(yán)重危害到人類的生存環(huán)境和健康安全。 建立以可再生能源 (包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、海洋潮汐能等)為主體的持久能源體系成為解決能源短缺與環(huán)境安全問(wèn)題的重要途徑.其中，太陽(yáng)能資源以其分布廣泛、就地可取、無(wú)需運(yùn)輸、對(duì)環(huán)境影響小

等優(yōu)勢(shì)，被國(guó)際公認(rèn)為是未來(lái)最具競(jìng)爭(zhēng)力的新能源之一。

由于土地資源緊張，新建建筑住宅組團(tuán)容積率較高，樓間距較小。位于建筑組團(tuán)內(nèi)區(qū)的高層建筑的南立面往往被其南側(cè)的建筑遮擋，有效日照時(shí)數(shù)較少，導(dǎo)致建筑組團(tuán)內(nèi)區(qū)建筑物的南立面安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電板或太陽(yáng)能集熱板的能量輸出太低、單位產(chǎn)能造價(jià)過(guò)高，不具備經(jīng)濟(jì)性，無(wú)法安裝，這些立面上

的有效立面面積和太陽(yáng)輻射能無(wú)法得到利用。獲取同樣數(shù)量的太陽(yáng)能量，建筑組團(tuán)內(nèi)區(qū)建筑物的南立面設(shè)置太陽(yáng)能追蹤反射裝置能夠有效節(jié)約南向的太陽(yáng)能光電板或集熱板的數(shù)量，減少南向屋面、立面安裝太陽(yáng)能板的面積，從而減小甚至規(guī)避對(duì)建筑組團(tuán)最外側(cè)建筑主立面的影響。減少了光電板或集熱板的數(shù)量，可以荷載以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響。

太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)：光伏發(fā)電是將太陽(yáng)光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能，利用太陽(yáng)能電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)的一種新型發(fā)電模式。通過(guò)光伏直流電發(fā)電的輸出，可以為直流設(shè)備提供電能，當(dāng)然，也可以另外通過(guò)逆變器，將直流轉(zhuǎn)換為交流給交流設(shè)備供能。太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)具有對(duì)環(huán)境污染少、噪聲小的

優(yōu)點(diǎn)，適用于在綠色建筑中使用。

基本原理可以概括為當(dāng)光線照射在光伏材料上并在界面層被吸收后，具有足夠能量的光子會(huì)在P型硅和N型硅中將電子從共價(jià)鍵中激發(fā)從而產(chǎn)生電子－空穴對(duì)，在這種情形下，界面層附近的電子和空穴在復(fù)合之前，將通過(guò)空間電荷的電場(chǎng)作用被相互分離，電子就會(huì)向帶正電的N區(qū)運(yùn)動(dòng)過(guò)去，而空穴向帶負(fù)電的P區(qū)運(yùn)動(dòng)過(guò)去，這樣將會(huì)在P區(qū)和N區(qū)之間產(chǎn)生一個(gè)向外、可測(cè)試的電壓。界面層面積越大，吸收的光能越多，如果通過(guò)光照在界面層產(chǎn)生的

電子－空穴對(duì)越多，這樣形成的電流也就越大。

太陽(yáng)光自動(dòng)追蹤裝置：由于地球的自轉(zhuǎn)，相對(duì)于某一個(gè)固定地點(diǎn)的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太陽(yáng)的光照角度時(shí)時(shí)刻刻都在變化。為了使發(fā)電時(shí)刻都達(dá)到效率最佳，太陽(yáng)能追蹤器時(shí)刻保證太陽(yáng)能電池板能夠時(shí)刻正對(duì)太陽(yáng)。目前跟蹤式太陽(yáng)集熱器主要分為全天候跟蹤太陽(yáng)視運(yùn)

動(dòng)的繞單軸和繞雙軸兩種旋轉(zhuǎn)方式。

光的反射原理：光在兩種物質(zhì)分界面上改變傳播方向又返回原來(lái)物質(zhì)中的現(xiàn)象，叫做光的反射。在反射現(xiàn)象中，反射光線，入射光線和法線都在同一個(gè)平面內(nèi)；反射光線，入射光線分居法線兩側(cè)；反射角等于入射角。多個(gè)北向的太陽(yáng)能采光板通過(guò)光反射的原理將太陽(yáng)能集中到某個(gè)南向的太陽(yáng)能集熱板上，

大大地節(jié)約了太陽(yáng)能集熱板的數(shù)量。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種利用反射疊加原理的住宅組團(tuán)太陽(yáng)能利用裝置，顯著提高單塊太陽(yáng)能板的能量輸出量,減少了造價(jià)和安裝成本較高的太陽(yáng)能光電或光熱板的安裝數(shù)量，節(jié)約了工程投資。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種利用反射疊加原理的住宅組團(tuán)太陽(yáng)能利用裝置，包括建筑組團(tuán)，所述建筑組團(tuán)包括平行交錯(cuò)布置的若干高層建筑和前排建筑，所述前排建筑設(shè)于建筑組團(tuán)內(nèi)高層建筑的靠南位置，所述高層建筑高樓層北立面的窗下墻的位置設(shè)有太陽(yáng)自動(dòng)追蹤反射板，所述前排建筑的南立面的無(wú)外窗的位置設(shè)有光電熱板，所述太陽(yáng)自動(dòng)追蹤反射板對(duì)應(yīng)光電熱板的位置進(jìn)行反射。

進(jìn)一步的，所述建筑組團(tuán)為多樓棟或單樓棟。

本發(fā)明的有益效果：通過(guò)在建筑組團(tuán)內(nèi)建筑物的南立面的非外窗的位置安裝造價(jià)較低的固定或追蹤反射裝置，利用反射原理可增加照射在一塊太陽(yáng)能板上的輻射量，從而顯著提高單塊太陽(yáng)能板的能量輸出量,減少了造價(jià)和安裝成本較高的太陽(yáng)能光電或光熱板的安裝數(shù)量，節(jié)約了工程投資。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)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(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的一種利用反射疊加原理的住宅組團(tuán)太陽(yáng)能利用裝置立面安裝示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的一種利用反射疊加原理的住宅組團(tuán)太陽(yáng)能利用裝置的板式平行樓棟安裝位置示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的一種利用反射疊加原理的住宅組團(tuán)太陽(yáng)能利用裝置的點(diǎn)式非平行樓棟安裝位置示意圖；

1、高層建筑；2、太陽(yáng)自動(dòng)追蹤反射板；3、前排建筑；4、光電熱板。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的一種利用反射疊加原理的住宅組團(tuán)太陽(yáng)能利用裝置，包括建筑組團(tuán)，所述建筑組團(tuán)為多樓棟或單樓棟，所述建筑組團(tuán)包括平行交錯(cuò)布置的若干高層建筑1和前排建筑3，所述前排建筑3設(shè)于建筑組團(tuán)內(nèi)高層建筑1的靠南位置，所述高層建筑1高樓層北立面的窗下墻的位置設(shè)有太陽(yáng)自動(dòng)追蹤反射板2，所述前排建筑3的南立面的無(wú)外窗的位置設(shè)有光電熱板4，所述太陽(yáng)自動(dòng)追蹤反射板2對(duì)應(yīng)光電熱板4的位置進(jìn)行反射。

建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，如圖2所示，為了形成居住組團(tuán)及集中綠地景觀系統(tǒng)，采用樓棟平行錯(cuò)位布置的總平面布局形式時(shí)，本技術(shù)方案在各個(gè)樓棟上設(shè)置光電熱板4及太陽(yáng)自動(dòng)追蹤反射板2布置的另一種優(yōu)化的方案為：多棟樓的太陽(yáng)自動(dòng)追蹤反射板2將太陽(yáng)光疊加反射到單棟樓的光電熱板4上。如此布置能夠加倍提高光電熱板4的上面獲得的太陽(yáng)輻射量，提高其利用效率，減少集熱器的數(shù)量，顯著降低造價(jià)。

若住宅單元為一梯多戶的塔式時(shí)，總平面布置形式可較為靈活，能更好的適應(yīng)不規(guī)則用地的布置需求。圖3展示了本技術(shù)方案在各個(gè)塔式樓棟上設(shè)置光電熱板4及太陽(yáng)自動(dòng)追蹤反射板2的布置方案。該方案也為多棟樓對(duì)單棟樓進(jìn)行反射。這種布置形式能夠充分利用上午來(lái)自東向的太陽(yáng)反射光及下午來(lái)自西向的太陽(yáng)反射光，有效提高光電熱板4的全天利用效率。

太陽(yáng)輻射是太陽(yáng)電磁輻射的總稱。通過(guò)技術(shù)手段，太陽(yáng)輻射可以捕捉并轉(zhuǎn)化成可利用的能量，比如熱和電。但是，要在特定地點(diǎn)采用這些技術(shù),技術(shù)上可行性和經(jīng)濟(jì)上可操作性取決于地點(diǎn)和高度。另外，太陽(yáng)的位置也很重要,而太陽(yáng)的位置與季節(jié)、日照時(shí)間以及地理緯度有關(guān)。因此通過(guò)建筑立面的日照分析，選取太陽(yáng)輻射較強(qiáng)的時(shí)段（10:00-15:00）進(jìn)行計(jì)算，得出位于建筑較高樓層的太陽(yáng)輻射在全天日照時(shí)長(zhǎng)較長(zhǎng)，因此考慮在這些樓層的窗下墻合適位置布置太陽(yáng)能追蹤反射裝置。

綜上所述，借助于本發(fā)明的上述技術(shù)方案，利用反射原理可增加照射在一塊太陽(yáng)能板上的輻射量，從而顯著提高單塊太陽(yáng)能板的能量輸出量，減少了造價(jià)和安裝成本較高的太陽(yáng)能光電或光熱板的安裝數(shù)量，節(jié)約了工程投資。

由于土地資源緊張，新建建筑住宅組團(tuán)容積率較高，樓間距較小。位于建筑組團(tuán)內(nèi)區(qū)的高層建筑的南立面往往被其南側(cè)的建筑遮擋，有效日照時(shí)數(shù)較少，導(dǎo)致建筑組團(tuán)內(nèi)區(qū)建筑物的南立面安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電板或太陽(yáng)能集熱板的能量輸出太低、單位產(chǎn)能造價(jià)過(guò)高，不具備經(jīng)濟(jì)性，無(wú)法安裝，這些立面上的有效立面面積和太陽(yáng)輻射能無(wú)法得到利用。本實(shí)用新型在建筑組團(tuán)內(nèi)區(qū)建筑物的南立面的非外窗的位置安裝造價(jià)較低的固定或追蹤反射裝置，將太陽(yáng)輻射反射后集中投射到對(duì)面建筑的北立面進(jìn)行能量收集，可以用較低的成本充分利用這些立面上的有效立面面積和太陽(yáng)輻射能。

獲取同樣數(shù)量的太陽(yáng)能量，建筑組團(tuán)內(nèi)區(qū)建筑物的南立面設(shè)置太陽(yáng)能追蹤反射裝置能夠有效節(jié)約南向的太陽(yáng)能光電板或集熱板的數(shù)量，減少南向屋面、立面安裝太陽(yáng)能板的面積，從而減小甚至規(guī)避對(duì)建筑組團(tuán)最外側(cè)建筑主立面的影響，減少了光電板或集熱板的數(shù)量。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。