仿真树屋及其太阳能屋顶系统的制作方法

文档序号:14358772阅读:359来源:国知局

本发明涉及节能建筑技术领域,特别涉及一种仿真树屋及其太阳能屋顶系统。



背景技术:

树屋是指在树上建造的房子,仿真树屋则是指在仿真树上建造的房子,仿真树屋由于仿真树的大小、结构、形状不受真实树的限制,进而人们可以根据环境和人为需求特定制作仿真树屋,从而仿真树屋在酒店、游乐场等其他场所具有广泛的应用前景。

近年来,太阳能电池已经广泛应用于航天、工业、气象等领域,如何将太阳能电池应用于日常生活,以解决能源短缺、环境污染等问题已成为一个热点问题。目前采用太阳能电池的房屋一般是将太阳能电池板设置在屋顶上,太阳能电池板将太阳能转化为电能,供给房屋的用电设备。

这种太阳能屋顶结构虽然广泛适用于普通房屋的屋顶,但是将其应用于仿真树屋的屋顶时,难以确保仿真树屋的树冠形状,造成仿真树屋无法保持树的形状,故而有待研发出一款适用于仿真树屋的太阳能屋顶系统。



技术实现要素:

本发明实施例的目的是提供一种仿真树屋及其太阳能屋顶系统,通过光伏叶片充分利用太阳能,而且可以确保太阳能屋顶系统的整体外形呈树冠的形状,具有仿真树屋更加逼真的优点。

本发明第一方面提供一种太阳能屋顶系统,包括:

屋顶本体;

安装板,所述安装板与所述屋顶本体相适配;以及,

若干树枝单元,所述树枝单元包括:与所述安装板相装配且内部中空的枝杆,若干与所述枝杆相装配且内部中空以和所述枝杆内部连通的分枝,若干与所述枝杆和/或所述分枝相装配的、以将太阳能转化成电能的光伏叶片,以及,穿设于所述枝杆、所述分枝及所述安装板的内部的、电连接于所述光伏叶片和蓄电装置之间的电线。

实现上述方案的太阳能屋顶系统,光伏叶片不仅可以将太阳能转化成电能并通过电线将电能输送至蓄电装置内进行储存,而且通过光伏叶片、分枝以及枝杆可以确保树枝单元与自然界中普通的树枝外形相似,进而通过屋顶本体、安装板及与树枝相似的树枝单元可以使太阳能屋顶系统的外形呈自然界中普通的树冠形状,以实现具有上述太阳能屋顶系统的仿真树屋更加逼真;同时,与常见的太阳能屋顶相比,本系统的光伏叶片可以分层次、多角度接收光照,以提高对太阳能的利用率,更加节能环保。

结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述光伏叶片和所述枝杆之间和/或所述光伏叶片和所述分枝之间留有部分露出的电线,所述树枝单元还包括:包裹所述露出的所述电线的柔性胶管。

实现上述方案的太阳能屋顶系统,柔性胶管不仅对露出的电线具有较佳的保护作用,而且柔性胶管利用其柔软的特性,其作用与自然界中的叶柄作用相当,同时可以确保光伏叶片与枝杆和/或分枝之间活动连接,从而光伏叶片可以随风摆动以减小光伏叶片的受风面积,增强了树枝单元及该太阳能屋顶系统的抗风能力,延长了光伏叶片的使用寿命。

结合第一方面,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述安装板和所述屋顶本体之间通过轴承、转轴实现转动连接,所述转动的轴线为所述太阳能屋顶系统的中心轴线。

实现上述方案的太阳能屋顶系统,当该太阳能屋顶系统遭遇较大的风时,安装板、树枝单元可以绕上述轴线相对于屋顶本体旋转,进一步减小受风面积,增强了该太阳能屋顶系统的抗风能力,延长了太阳能屋顶系统的使用寿命。

结合第一方面的第二种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述安装板和所述屋顶本体之间相临近的表面设有若干组对应布置的环槽,所述环槽的圆心位于所述中心轴线上,所述太阳能屋顶系统还包括:在同组所述环槽内自由滚动的滚珠。

实现上述方案的太阳能屋顶系统,环槽对滚珠具有一定的限制作用,有效防止滚珠脱落,增强了滚珠的稳定性;滚珠在安装板相对于屋顶本体转动时将部分滑动摩擦转化成滚动摩擦,进而在更小的风力吹动下,安装板和屋顶本体之间即可实现转动,进一步增强了该太阳能屋顶系统的抗风能力。

结合第一方面,在第一方面的第四种可能的实现方式中,所述屋顶本体与所述安装板临近的表面呈凸出设置的球面,所述安装板和所述屋顶本体相互贴合。

实现上述方案的太阳能屋顶系统,具有凸出设置球面的屋顶本体有效防止应力集中,进而屋顶本体结构强度更强,从而可以承载更多的树枝单元;由于安装板和屋顶本体相互贴合,进而安装板上不易堆积雨水,从而增强了该太阳能屋顶系统的防水能力。

结合第一方面,在第一方面的第五种可能的实现方式中,所述安装板设有供所述枝杆插接的插孔,所述插孔的内侧壁和所述枝杆的外周壁之间设有密封圈。

实现上述方案的太阳能屋顶系统,插孔对密封圈具有一定的限制作用,有效防止密封圈脱落,增强了密封圈的稳定性;密封圈有效防止雨水从插孔和枝杆之间的连接处渗透至安装板内部,进一步增强了该太阳能屋顶系统的防水能力。

结合第一方面,在第一方面的第六种可能的实现方式中,所述光伏叶片为薄膜太阳能电池或者太阳能板。

实现上述方案的太阳能屋顶系统,薄膜太阳能电池或者太阳能板不仅具有轻薄的特点,有利于安装及减轻太阳能屋顶系统的重量,而且结构简单,易于实现。

本发明第二方面提供一种仿真树屋,包括:

蓄电装置;

设置于地基上的、设有若干楼层的、呈树干形状的树屋本体;以及,

设于所述树屋本体的与所述地基相对一端的、如上述的太阳能屋顶系统。

实现上述方案的仿真树屋,通过太阳能屋顶系统具有利用太阳能转成电能的效果,同时利用太阳能屋顶系统的树冠外形,以使仿真树屋的外形更加逼真。

结合第二方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述仿真树屋还包括:设于所述树屋本体外侧壁的、与所述蓄电装置电连接以将太阳能转化成电能并输送至所述蓄电装置的光伏组件,和/或,与所述蓄电装置电连接以将风能转化成电能并输送至所述蓄电装置的风能组件。

实现上述方案的仿真树屋,光伏组件在太阳能屋顶系统的基础上进一步增加了该仿真树屋的受光照面积,从而在相同时间段内可以收集更多的太阳能以转化成电能,进一步提高了太阳能的利用率,更加节能;风能组件可以将风能转化成电能并输送至蓄电装置内进行储存,以使该仿真树屋更加节能环保。

结合第二方面,在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述仿真树屋还包括:与所述蓄电装置电连接的发光装饰件,所述发光装饰件设于所述树屋本体的外侧壁和/或所述枝杆的外侧壁上。

实现上述方案的仿真树屋,蓄电装置对发光装饰件供电以使其发光,进而发光装饰件对树屋具有较佳的装饰效果。

综上所述,本发明实施例具有以下有益效果:

其一,通过屋顶本体、安装板及与树枝相似的树枝单元可以使太阳能屋顶系统的外形呈自然界中普通的树冠形状,以实现具有上述太阳能屋顶系统的仿真树屋更加逼真;

其二,通过柔性胶管以及安装板和屋顶本体的转动连接结构提升了太阳能屋顶系统的抗风能力;

其三:具有凸出设置球面的屋顶本体不仅具有较佳的结构强度,同时和密封圈结合作用,增强了太阳能屋顶系统的防水能力。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图;

图2是本发明实施例一中树枝单元的结构示意图;

图3是图2中a处的放大图;

图4是图1中b处的放大图;

图5是本发明实施例二中树枝单元的结构示意图。

附图标记:1、蓄电装置;2、树屋本体;3、太阳能屋顶系统;31、屋顶本体;32、安装板;321、插孔;33、树枝单元;331、枝杆;332、分枝;333、光伏叶片;334、电线;335、柔性胶管;34、环槽;35、滚珠;36、密封圈;4、光伏组件;5、风能组件;6、发光装饰件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例一:一种仿真树屋,如图1所示,包括:树屋本体2、太阳能屋顶系统3、蓄电装置1、光伏组件4、风能组件5以及发光装饰件6。

树屋本体2设置于地基上且呈圆柱体树干形状,树屋本体2由多块板件和立柱组装而成且设有四个楼层。多组光伏组件4安装于树屋本体2的外周壁,以将太阳能转化成电能并输送至蓄电装置1,蓄电装置1在本实施例中具体为蓄电池,光伏组件4在本实施例中具体为太阳能电池;风能组件5将风能转化成电能并输送至蓄电装置1,风能组件5在本实施例中具体为发电风车;进而该仿真树屋同时具有利用太阳能和风能蓄电的功能,更加节能环保。

多组发光装饰件6安装于树屋本体2的外周壁,且位于相邻的光伏组件4之间,本实施例中发光装饰件6具体为led灯,蓄电装置1与发光装饰件6电连接并提供电能,发光装饰件6对树屋具有较佳的装饰效果。

太阳能屋顶系统3安装于树屋本体2的顶部,太阳能屋顶系统3包括:屋顶本体31、安装板以及树枝单元33。

屋顶本体31与安装板临近的表面呈凸出设置的球面,安装板和屋顶本体31相互贴合,具有球面的屋顶本体31有效防止应力集中,进而屋顶本体31结构强度更强,从而可以承载更多的树枝单元33;由于安装板和屋顶本体31相互贴合,进而安装板上不易堆积雨水,从而增强了该太阳能屋顶系统3的防水能力。

安装板和屋顶本体31之间通过轴承、转轴实现转动连接(图中未具体展示轴承、转轴的结构,但轴承、转轴位于太阳能屋顶系统3的中心轴线布置),转动的轴线为太阳能屋顶系统3的中心轴线。当该太阳能屋顶系统3遭遇较大的风时,安装板、树枝单元33可以绕上述轴线相对于屋顶本体31旋转,减小受风面积,增强了该太阳能屋顶系统3的抗风能力,延长了太阳能屋顶系统3的使用寿命。

结合图1和图2所示,树枝单元33包括:枝杆331、分枝332、光伏叶片333以及电线334。

枝杆331安装板相插接配合且内部中空,多组分枝332与枝杆331相插接配合且内部中空以和枝杆331内部连通,多组光伏叶片333分枝332相插接配合以将太阳能转化成电能,电线334穿设于枝杆331、分枝332及安装板的内部,电线334使光伏叶片333和蓄电装置1之间电连接。

光伏叶片333为薄膜太阳能电池,在其他实施例中光伏叶片333还可以为太阳能板,薄膜太阳能电池或者太阳能板不仅具有轻薄的特点,有利于安装及减轻太阳能屋顶系统3的重量,而且结构简单,易于实现。

结合图2和图3所示,光伏叶片333和分枝332之间留有部分露出的电线334,树枝单元33还包括:包裹露出的电线334的柔性胶管335,柔性胶管335不仅对露出的电线334具有较佳的保护作用,而且柔性胶管335利用其柔软的特性,其作用与自然界中的叶柄作用相当,同时可以确保光伏叶片333与分枝332之间活动连接,从而光伏叶片333可以随风摆动以减小光伏叶片333的受风面积,增强了树枝单元33及该太阳能屋顶系统3的抗风能力,延长了光伏叶片333的使用寿命。

结合图1和图4所示,安装板和屋顶本体31之间相临近的表面设有三组对应布置的环槽34,环槽34的圆心位于中心轴线上,太阳能屋顶系统3还包括:多个在同组环槽34内自由滚动的滚珠35。环槽34对滚珠35具有一定的限制作用,有效防止滚珠35脱落,增强了滚珠35的稳定性;滚珠35在安装板相对于屋顶本体31转动时将部分滑动摩擦转化成滚动摩擦,进而在更小的风力吹动下,安装板和屋顶本体31之间即可实现转动,增强了该太阳能屋顶系统3的抗风能力。

安装板设有供枝杆331插接的插孔321,插孔321的内侧壁和枝杆331的外周壁之间设有密封圈36。插孔321对密封圈36具有一定的限制作用,有效防止密封圈36脱落,增强了密封圈36的稳定性;密封圈36有效防止雨水从插孔321和枝杆331之间的连接处渗透至安装板内部,增强了该太阳能屋顶系统3的防水能力。

工作过程及原理:光伏叶片333不仅可以将太阳能转化成电能并通过电线334将电能输送至蓄电装置1内进行储存,而且通过光伏叶片333、分枝332以及枝杆331可以确保树枝单元33与自然界中普通的树枝外形相似,进而通过屋顶本体31、安装板及与树枝相似的树枝单元33可以使太阳能屋顶系统3的外形呈自然界中普通的树冠形状,以实现具有上述太阳能屋顶系统3的仿真树屋更加逼真;同时,与常见的太阳能屋顶相比,本系统的光伏叶片333可以分层次、多角度接收光照,以提高对太阳能的利用率,更加节能环保。

实施例二:一种仿真树屋,与实施例一的不同之处在于,结合图1和图5所示,发光装饰件6不仅安装于树屋本体2上,而且还安装于枝杆331的外周壁上,继而发光装饰件6还对树枝单元33具有较佳的装饰效果。

光伏叶片333不仅设置于分枝332上,而且还设置于枝杆331上,进一步增加了树枝单元33的受光照面积以提高太阳能利用率。

以上所述的实施方式,并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在该技术方案的保护范围之内。

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