安装在建筑物上的太阳能系统技术方案

一种安装在建筑物上的太阳能系统，包括：包括多个光伏板的电池板阵列，所述电池板阵列被构造成安装在建筑物的外壁上，并具有与太阳光照射方向相反的背面；张拉膜，所述张拉膜上设有多个通孔，并且所述张拉膜的至少两个相对的端部固定在所述建筑物的外壁上；支撑装置，所述支撑装置被构造成支撑所述张拉膜，以在所述张拉膜与建筑物的所述外壁之间限定抽吸空腔；以及至少一个排气通道，所述排气通道与所述抽吸空腔连通，以将从所述电池板阵列的背面流入所述抽吸空腔的空气排出所述抽吸空腔。本发明专利技术的太阳能系统将多孔膜和光伏板结合在一起，实现了对光伏板的冷却降温，又可以对光伏板产生的热能进行再利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于光伏电池形成的太阳能系统，特别是，涉及一种安装在建筑物上的太阳能系统。
技术介绍
光伏建筑物一体化(BIPV)系统是一种将太阳能系统安装在建筑物上的可再生能源利用系统。然而，在这种将光伏电板与建筑物结合的太阳能系统中，随着光伏发电过程的进行，太阳能以热量的形式进行转换，这就造成了光伏板的背板温度不断升高，导致光伏发电效率逐渐降低；另外，由于建筑物的实体墙作为用于安装光伏板的安装基面，对光伏板的温度升高不能进行有效冷却，造成了能源的浪费。已研发了多种冷却技术来降低光伏板的温度，例如在光伏板的背板上安装散热片、水循环系统等，但这些解决方案增加了整个太阳能系统的复杂性，而且没有对产生的热能进行再利用。目前，一种膜结构正广泛应用于建筑物上，这种膜结构又称为索膜结构、张拉膜、 张力膜或空间膜。一般地，将这种强度高、柔性好的膜结构与支撑系统相结合形成具有一定刚度的稳定曲面，从而形成一种能够承受一定外载荷的空间结构。这种膜结构通常是利用纤维编织成织物基材并在基材的两个表面上用树脂作为涂层材进行加工固定而形成的，织物基材包括聚酯纤维及玻璃纤维，而作为涂层材料一般包括例如聚氯乙烯树脂(PVC)、硅酮 (silicon)及聚四氟乙烯(PTFE)之类的树脂。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种安装在建筑物上的太阳能系统，将多孔膜和光伏板结合在一起，实现了对光伏板的冷却降温，又可以对光伏板产生的热能进行再利用。根据本专利技术的一个方面的实施例，提供一种安装在建筑物上的太阳能系统，包括 包括多个光伏板的电池板阵列，所述电池板阵列被构造成安装在建筑物的外壁上，并具有与太阳光照射方向相反的背面；张拉膜，所述张拉膜上设有多个通孔，并且所述张拉膜的至少两个相对的端部固定在所述建筑物的外壁上；支撑装置，所述支撑装置被构造成支撑所述张拉膜，以在所述张拉膜与建筑物的所述外壁之间限定抽吸空腔；以及至少一个排气通道，所述排气通道与所述抽吸空腔连通，以将从所述电池板阵列的背面流入所述抽吸空腔的空气排出所述抽吸空腔。在上述太阳能系统中，所述排气通道包括切换装置，以有选择地将抽吸空腔中的空气排放到所述建筑物内或者建筑物外。在上述太阳能系统中，所述支撑装置包括至少两个张紧装置，所述张紧装置设置在所述抽吸空腔内，并且所述张紧装置的一端固定在所述建筑物上，另一端与所述张拉膜接触，以将所述张拉膜保持在张紧状态。在上述太阳能系统中，所述张紧装置包括伸缩装置，所述伸缩装置的一端固定在所述建筑物上；以及具有一定长度的接触装置，所述接触装置以其长度方向与所述伸缩装置的伸缩方向垂直的方式安装在所述收缩装置的另一端，所述接触装置与所述张拉膜接触。在上述太阳能系统中，所述接触装置可转动地安装在所述伸缩装置上。在上述太阳能系统中，所述伸缩装置包括液压缸、气压缸、推杆、丝杠、蜗轮蜗杆中的任何一种。在上述太阳能系统中，所述伸缩装置包括弹簧。在上述太阳能系统中，所述支撑装置包括支撑框架，所述支撑框架设置在所述抽吸空腔内，并且所述支撑框架固定在所述建筑物上；以及拉伸装置，所述张拉膜的固定在所述建筑物的外壁上的端部与拉伸装置连接，以将所述张拉膜在所述支撑框架上保持在张紧状态。在上述太阳能系统中，所述排气通道中设有电动排气装置。根据本专利技术的安装在建筑物上的太阳能系统，将多孔膜和光伏板结合在一起，构成了一种太阳能和柔性张拉膜一体化的系统，实现了对光伏板的冷却降温，又可以对光伏板产生的热能进行再利用。附图说明为了使本专利技术的目的、特征及优点能更加明显易懂，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，其中图1是显示根据本专利技术的一种示例性实施例的太阳能系统的平面示意图；图2是显示图1所示的太阳能系统的一种实施例的侧部剖视示意图；图3是显示图1所示的太阳能系统的另一种实施例的侧部剖视示意图；以及图4是显示根据本专利技术的一种示例性实施例的太阳能系统的工作原理示意图。具体实施例方式虽然将参照含有本专利技术的较佳实施例的附图充分描述本专利技术，但在此描述之前应了解本领域的普通技术人员可修改本文中所描述的专利技术，同时获得本专利技术的技术效果。因此，须了解以上的描述对本领域的普通技术人员而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本专利技术所描述的示例性实施例。参照图1-2，其中图1是显示根据本专利技术的一种示例性实施例的太阳能系统的平面示意图；图2是显示图1所示的太阳能系统的一种实施例的侧部剖视示意图。根据本专利技术的一种示例性实施例的安装在建筑物上的太阳能系统，包括包括多个光伏板的电池板阵列1，所述电池板阵列1被构造成例如通过安装框架安装在建筑物的外壁2上，并具有与太阳光照射方向相反的背面；张拉膜3，所述张拉膜3上设有多个通孔，并且其至少两个相对的端部31固定在建筑物的外壁2上；支撑装置，所述支撑装置被构造成支撑张拉膜3，以在张拉膜3与建筑物的外壁2之间限定抽吸空腔4 ；以及至少一个排气通道5，所述排气通道5与所述抽吸空腔4连通，以将从电池板阵列1的背面流入抽吸空腔4的空气排出抽吸空腔。根据本专利技术的示例性实施例，电池板阵列1包括多个依次电连接的光伏板，相邻的光伏板之间可以紧密连接也可以间隔预定距离，并且在电池板阵列1和墙壁2之间具有预定距离以形成抽吸空腔4。电池板阵列1和张拉膜3之间可以存在预定的距离，以使空气可以在电池板阵列1和张拉膜3之间的光伏板11的背面上流动。根据本专利技术的示例性实施例，张拉膜3为具有一定弹性的薄膜结构，例如是利用纤维编织成织物基材并在织物基材的两个表面上用树脂作为涂层材进行加工固定而形成的，能够进行一定程度的拉伸。织物基材包括但不限于聚酯纤维和玻璃纤维，而作为涂层材料一般包括例如聚氯乙烯树脂(PVC)、硅酮(silicon)及聚四氟乙烯(PTFE)之类的树脂。 在张拉膜3上例如通过针刺形成许多通孔，以使空气可以从张拉膜3的一侧流动到另一侧。 进一步地，多个通孔可使张拉膜3产生呼吸效应，以吸收光伏板11中的热量。另外，张拉膜3上的涂层可以为吸热率高的耐火性材料制成，以吸收光伏板11的辐射热和太阳能辐射热。在本专利技术一种可替换的实施例中，张拉膜也可以由普通的柔性膜制成，但防水性能较差。根据本专利技术的一种示例性实施例，张拉膜包括三层并形成两个空间，空气在一个靠近电池板阵列1的空间内流动，而在另一个空间内不流动。根据本专利技术的太阳能系统100，如图4所述，由于抽吸空腔4中存在的负压，空气从电池板阵列1中的相邻光伏板11的缝隙12流动到电池板阵列1的背面，在光伏板11上吸收热量后从张拉膜3的通孔进入抽吸空腔4，进入抽吸空腔4的热空气在抽吸空腔4中形成的烟囱效应，并快速上升，并通过排气通道5排出，从而实现了对电池板阵列1的光伏板11 的冷却。进一步地，排气通道5中设有例如排风扇之类的排气装置51，从而使抽吸空腔4中的烟囱效应增强，加速空气的流动，进而提高对光伏板11的降温效果。通过空气在光伏板 11背面的流动，可以从光伏板11的背面吸收热量，降低光伏板的温度，根据光伏性能，光伏板温度的降低，会提高光伏板的发电效率，提升了太阳能的综合利用效率，并延长光伏板的使用寿命。可以理解，由多孔型张拉膜3、具有排气装置52的排气通道5、建筑物的保温墙体的外壁2、支撑装置等组成了一种空气集热器。这种空气集热器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马佳贵，方振雷，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，新奥能源服务有限公司，
类型：发明
国别省市：