一种新型光伏节能直流建筑的制作方法

文档序号:10223907阅读:782来源:国知局
一种新型光伏节能直流建筑的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及能源与建筑的结合领域,尤其涉及一种新型光伏节能直流建筑。
【背景技术】
[0002]随着化石能源的不断消耗,我国的工业化、城镇化水平的不断提高,用电负荷急剧增长,传统发电方式和传输方式已不能满足人们的用电需求,开发利用新能源发电技术成为迫在眉睫之事。而取之不尽用之不竭的太阳能首当其冲,具有巨大的开发潜能。太阳能发电技术应用形式主要分为大型光伏并网电站,分布式光伏发电系统。对于分布式光伏发电系统,太阳能发电与建筑物相结合形成的光伏建筑是一种极为重要的形式。从光伏材料与建筑结合形式来看,主要有两种方式:一种是简单的利用建筑屋顶布置光伏电池板;另外一种是光伏材料与建筑深度结合。前者是将光伏方阵依附与建筑上,建筑物起支撑作用。后者将光伏器件与建设材料集成化,用光伏器件代替部分建材,即用光伏发电组件来做建筑物的屋顶、外墙和窗户,这样既可用做建材也可用来发电。对于已建成的建筑而言,前者是最具经济性和便利性;而对于我国城镇化高速发展过程中,新建设的建筑,尤其是现代化企业、物流仓储、现代化住宅等,将光伏发电与建筑深度结合,对于我国的建筑节能减排是极为重要的举措。
[0003]对于光伏建筑而言,用传统的方法在一般的屋顶上安装光伏发电组件,具有不少缺点,如安装时需要大量的光伏支架,耗费成本,而且还影响建筑物的美观,特别是在平屋顶上搭建光伏发电组件需占据屋顶更多的空间。而对于斜屋顶结构而言,此类屋顶建设是为考虑到阳光直射的效果,安装太阳能电池板可能达不到最佳效果,因此新建的光伏建筑需要一种更好的方案,以兼顾更大化利用光伏发电资源、更好的发挥建筑自然采光以及优化建筑外观等要求。此外,现代化建筑内直流负荷越来越多,如LED照明、电视机、通风设备、网络设备、直流空调、直流冰箱等等,如利用光伏所发的直流电,以现有的交流供电方式给直流电器供电,需经过先逆变再整流的过程,增大了能量损耗,如此也制约了光伏应用效率的提高,直接通过直流供电形式可以减少能量损耗,最大化利用太阳能资源。综上所述,需要一种新型光伏节能直流建筑解决方案。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供了一种新型光伏节能直流建筑,其克服了【背景技术】中所述的现有技术的不足。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]—种新型光伏节能直流建筑,它包括光伏发电组件、直流配电系统和负载,所述建筑的屋顶采用多个倾斜屋面和多个水平屋面相间连接的鳞型屋顶结构设计方式,所述倾斜屋面与水平屋面之间具有连接屋面,所述连接屋面采用采光窗设计,所述光伏发电组件设置于该倾斜屋面之上,所述光伏发电组件与所述直流配电系统相连并能将其产生的高压直流电送至直流配电系统,以供负载使用。
[0007]一实施例之中:所述倾斜屋面和水平屋面之间的夹角与该建筑所在地理位置的玮度相等。
[0008]—实施例之中:所述建筑的四周墙面设有多个百叶窗。
[0009]一实施例之中:所述建筑的四周墙面设有多个铜铟镓砸薄膜太阳能电池板。
[0010]一实施例之中:所述直流配电系统包括汇流箱、储能单元、DC/DC整流柜、AC/DC整流柜、DC/DC变换器、DC/AC逆变器及一直流母线,所述光伏发电组件的出线与汇流箱相连,所述汇流箱的出线通过DC/DC整流柜后与直流母线相连,交流市电通过所述AC/DC整流柜后与直流母线相连,所述储能单元与直流母线直接相连,所述直流母线能与负载相连。
[0011]—实施例之中:所述负载包括直流负载和交流负载,所述直流母线可通过DC/DC变换器后与直流负载相连,所述直流母线通过DC/AC逆变器后与交流负载相连。
[0012]—实施例之中:所述光伏发电组件包括光伏电池板,所述光伏电池板通过支架安装在所述倾斜屋面上,且光伏电池板平行于所述倾斜屋面安装。
[0013]—实施例之中:所述连接屋面垂直于水平屋面。
[0014]—实施例之中:还包括用于采集、分析和存储直流配电系统中各运行数据的智能监控系统,该智能监控系统包括主监控单元和设于直流配电系统中的各监控单元,所述各监控单元与主监控单元数据连接。
[0015]—实施例之中:所述建筑的屋顶设有女儿墙,所述每一倾斜屋面对应的女儿墙位置设有一汇流箱,该汇流箱与其对应的倾斜屋面上的光伏发电组件相连。
[0016]本技术方案与【背景技术】相比,它具有如下优点:
[0017]传统的光伏建筑往往采用在平屋顶直接安装光伏发电组件,没有考虑采光设计,成本也很高,而本实用新型所述的光伏节能直流建筑巧妙地将光伏发电与建筑屋顶结合,通过鳞型屋顶结构设计,既使得屋顶结构美观又减少支架的成本,同时因为融入了采光窗的设计,既增加了大楼内部自然采光,又能减少室内照明的使用,很大程度上起到节能效果。本实用新型建筑内部使用直流供电方式,且建筑物内大量使用直流负荷,使得整个太阳能供电系统几乎为全直流变换,减少了电力电子变换成本及其配电损耗,真正达到节能的目的。
【附图说明】
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0019]图1绘示了本实用新型所述的一种新型光伏节能直流建筑的立体结构示意图。
[0020]图2绘示了本实用新型所述的一种新型光伏节能直流建筑的侧视图。
[0021]图3绘示了本实用新型所述的一种新型光伏节能直流建筑的俯视图。
[0022]图4绘示了本实用新型所述的直流配电系统的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]请查阅图1至图3,一种新型光伏节能直流建筑,它包括光伏发电组件100、直流配电系统、智能监控系统和负载,建筑的屋顶采用多个倾斜屋面10和多个水平屋面20相间连接的鳞型屋顶结构设计方式,倾斜屋面10与水平屋面20之间具有连接屋面30,即建筑的屋顶各屋面的连接方式为倾斜屋面10、连接屋面30、水平屋面20、倾斜屋面10、连接屋面30、水平屋面20,……,依次间隔循环依次连接。倾斜屋面10连接屋面采用采光窗设计,光伏发电组件设置于该倾斜屋面10之上,光伏发电组件与所述直流配电系统相连并能将其产生的高压直流电送至直流配电系统,以供负载使用。
[0024]该建筑的四周墙面设有多个百叶窗40,以增加建筑室内的光线,减少建筑室内照明的使用。该建筑的四周墙面百叶窗位置还可替代设有多个铜铟镓砸薄膜太阳能电池板,由此可相当大程度上增加发电,也更好地体现了建筑节能特性与美观性。
[0025]该倾斜屋面10和水平屋面20之间的夹角需结合当地玮度和倾斜屋顶的高低而定,以保证太阳光能够以最佳的角度入射光伏发电组件。优选方案中,该倾斜屋面10和水平屋面20之间的夹角与该建筑所在地理位置的玮度相等。本实施例中,该连接屋面30垂直于水平屋面20,使建筑屋顶呈此起彼伏的类波浪状。
[0026]该光伏发电组件包括光伏电池板,光伏电池板通过支架安装在所述倾斜屋面10上,且光伏电池板平行于倾斜屋面10来安装。
[0027]例如,以附件厦门地区为例,光伏电池板安装在五组倾斜屋面10上,为了保证光伏电池板的安装可靠性,需要在斜面屋面10上铺设与倾斜屋面10相平行的支架轨道。安装支架轨道之前,需要在倾斜屋面10浇筑水泥墩,作为支架的基础支
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