一种基于复合抛物面聚光器的太阳能幕墙模块结构的制作方法

本发明属于光伏技术领域，具体涉及一种基于复合抛物面聚光器的太阳能幕墙模块结构。

背景技术

太阳能光伏幕墙集合了光伏发电技术和幕墙技术，充分利用建筑物的表面和空间，把传统幕墙试图屏蔽在建筑物外的太阳能转化成对人们有益的电能，最大特点是具有通风换气、环保、节能的功能，节省了对地球珍贵化石类能源的消耗，降低了对环境的污染，同时为现代建筑提供一种新的美学装饰效果，不需燃料，不产生废气，无余热，无废渣，无噪音污染，可用来发电。传统的太阳能光伏幕墙结构多采用光伏板与窗体结构相组合的形式，在利用光伏板接收太阳光的同时兼顾室内的照明；复合抛物面聚光器由于其结构的特性也可实现上述功能，即指定接收角范围内的光线收集汇聚到接收器的接收窗口上用于发电，其余部分光线照射于室内。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于复合抛物面聚光器的太阳能幕墙模块结构，本装置通过利用复合抛物面聚光器，实现了利用太阳光发电的同时兼顾室内的照明。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于复合抛物面聚光器的太阳能幕墙模块结构，包括边框以及通过横杆安装于边框内的若干数量的聚光器，在边框上聚光器的两侧设置有透明玻璃板，所述横杆上位于聚光器一侧的位置上设置有连接片，各连接片通过竖连接板连接在一起，以实现通过竖连接板调节聚光器角度的效果。

在上述技术方案中，所述聚光器为复合抛物面聚光器。

在上述技术方案中，所述边框两侧的内壁上设置有对称的安装孔，用于安装相应位置的横杆。

在上述技术方案中，所述聚光器的数量为5-20组。

在上述技术方案中，所述聚光器的接收器通过电路与电池相连，在电路上还设置有稳压器和电能表。

在上述技术方案中，所述电池为单晶硅电池。

在上述技术方案中，所述边框采用不锈钢材质。

一种基于复合抛物面聚光器的太阳能幕墙，包括呈“田”字结构的框架结构以及安装于框架结构的若干如上所述的模块结构，所述模块结构两两通过安装扣将其固定于框架结构上。

一种基于复合抛物面聚光器可更换镜片的太阳能幕墙模块结构，包括边框以及通过横杆安装于边框内的若干数量的聚光器，在边框上聚光器的两侧设置有透明玻璃板，在其中一侧透明玻璃板(安装时朝阳一侧)的外侧设置有外置镜幕结构，所述外置镜幕结构包括设置于透明玻璃板上部用于收纳镜片的卷轴结构、外侧镀银的软镜片以及与软镜片相连接用于展开与收起软镜片的伸缩链；所述横杆上位于聚光器一侧的位置上设置有连接片，各连接片通过竖连接板连接在一起，以实现通过竖连接板调节聚光器角度的效果。

在上述技术方案中，所述聚光器为复合抛物面聚光器。

在上述技术方案中，所述聚光器的接收器通过电路与电池相连，在电路上还设置有稳压器和电能表。

本发明的优点和有益效果为：

1、实现了利用太阳光发电的同时兼顾室内的照明。

2、可实现针对不同的季节时间调节复合抛物面聚光器的角度。

3、可实现太阳能接收模式和反射隔热模式两种模式的切换。

附图说明

图1为本发明平面结构示意图。

图2为本发明立体结构示意图。

图3为复合抛物面聚光器结构示意图。

图4为太阳能光伏幕墙结构示意图。

图5为卷帘式镜片结构侧视结构示意图。

其中：1为边框，2为横杆，3为竖连接板，4为连接片，5为聚光器，6为框架，7为安装扣，8为卷轴，9为镜片，10为伸缩链。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

一种基于复合抛物面聚光器的太阳能幕墙模块结构，包括边框以及通过横杆安装于边框内的若干数量的复合抛物面聚光器，在边框两侧的内壁上设置有对称的安装孔，用于安装相应位置的横杆，聚光器的数量为8组，聚光器的接收器通过电路与电池相连，电池采用广东泰晶新能源有限公司生产的单晶硅电池，连接dhs-mc12v24v60a稳压器，总发电量通过dds495-1型单相电子式电能表测量，在边框上聚光器的两侧设置有透明玻璃板，透明玻璃板采用折射率n＝1.49的普通有机玻璃，所述横杆上位于聚光器一侧的位置上设置有连接片，各连接片通过竖连接板连接在一起，以实现通过竖连接板调节聚光器角度的效果。

在进行实验时，根据全反射发生的条件，阳光从聚光体和空气的交界处射出聚光体时，若光线与聚光体边界线的夹角小于arcsin(1/1.49)≈40°时会发生全反射，在复合抛物面上经过一次全反射后光能将聚集至底部聚光面的小型光伏板，用于发电。剩余未到达光伏板的光线则会透射进入室内，满足用户日常采光需求，在实验过程中，使用as803照度计测试单个聚光体实际聚光比，通过比较聚光体上侧与下侧的光强，得出实物聚光比约为1.8，采用xjcm-8w型太阳电池组件测试仪测量并记录太阳辐射强度，测试结果显示采用本结构可兼顾采光与光伏发电，整体除细条形光伏板外均为透明，能够与玻璃幕墙建筑或普通建筑的窗体部分融为一体。

实施例2

一种基于复合抛物面聚光器的太阳能幕墙，包括呈“田”字结构的框架结构以及安装于框架结构的若干如实施例1所述的模块结构，模块结构两两通过安装扣将其固定于框架结构上，如附图4所示。

在进行安装时，根据建筑不同部位的使用需求在外表面自由拼装组合，通过卡扣安装于框架上定位处。框架通过铆钉固定在建筑外表面，连接处内部的线路与各模块相连，能够传输光伏板所产生的电能和模块内传感器反馈的信号，再集中传输至稳压器、蓄电池及主控板处。在框架与建筑承重墙体之间留有10-20cm的空隙，各框架上下设有相连的且能够受到控制的通风口。需要隔热降温时，通风口全部打开，由于光伏板工作时的热效应，空腔内的空气会被加热而上升，空腔底部随之流入冷空气，产生烟囱效应，达到隔热降温的效果。需要保温时，通风口关闭，空腔内空气受到光伏模块加热，形成保温层，可以有效减少建筑的热量流失。通过卡扣固定的连接方式简单可靠，易于更换维修，可以满足模块化施工的要求。节能环保、节约工时和人力，资源利用率大幅度提高。是一种比传统结构更为进化的工业化节能减排建筑解决方案。

实施例3

一种基于复合抛物面聚光器可更换镜片的太阳能幕墙模块结构，包括边框以及通过横杆安装于边框内的若干数量的聚光器，在边框上聚光器的两侧设置有透明玻璃板，在其中一侧透明玻璃板(安装时朝阳一侧)的外侧设置有外置镜幕结构，所述外置镜幕结构包括设置于透明玻璃板上部用于收纳镜片的卷轴结构、外侧镀银的软镜片以及与软镜片相连接用于展开与收起软镜片的伸缩链；所述横杆上位于聚光器一侧的位置上设置有连接片，各连接片通过竖连接板连接在一起，以实现通过竖连接板调节聚光器角度的效果。

区别于实施例1中的双侧玻璃板结构，添加了外置镜幕结构的太阳能幕墙模块结构可执行的模式为反射隔热模式，即通过镜片结构对阳光实现全部反射，在阳光强度的时段对阳光进行隔绝，相当于外置了一层百叶窗结构，免去了内部再加装窗帘。

上述聚光体模块聚光面为有机玻璃聚光条外的镜面镀膜，由于复合抛物面聚光器对入射光的角度有选择特性，大于接收角的光线最终会反射出去，达到隔热的效果。相比于采光模块，此模块能够实现对阳光的全部接收或全部反射。

在上述结构的基础上，模块与框架相连后能通过内部线路传输电能及控制信号，通过自开发app查看各模块工作情况，进而调整工作模式，实现智能调节。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。