建筑上生產(chǎn)清潔能源的制作方法
【專利說明】
一、技術(shù)領(lǐng)域
[0001]建筑保溫外墻飾面層換成光伏發(fā)電板:建筑外表面安裝光伏電板、加熱空芯瓷板生產(chǎn)清潔能源。
二、【背景技術(shù)】
[0002]節(jié)能減排是我國既定國策，建筑節(jié)能是節(jié)能重點(diǎn)。在節(jié)能減排的高潮中，市場出現(xiàn)了各種各樣的新材料和新技術(shù)，此間我們也發(fā)明了幾項(xiàng)專利技術(shù)，特別是“模鑄式”外墻外保溫技術(shù)，這此技術(shù)都以不同形式推動(dòng)節(jié)能減排的進(jìn)步和發(fā)展。隨著新技術(shù)不斷進(jìn)步，清潔能源生產(chǎn)技術(shù)的成熟，我們把太陽發(fā)電技術(shù)，嫁接到建筑節(jié)能上來，進(jìn)行新能源生產(chǎn)。
[0003]為了發(fā)展新能源，我國的光伏產(chǎn)業(yè)已走在世界前列，光伏產(chǎn)品生產(chǎn)總量占世界總量的30%，而我國利用光伏發(fā)電生產(chǎn)只占我國能源清費(fèi)的0.5%，供大于求，造成光伏產(chǎn)業(yè)生存困難。
[0004]清潔能源生產(chǎn)有廣闊的發(fā)展前景，已引起我國人民的廣泛關(guān)注，很多企業(yè)、單位和個(gè)人以各種方式進(jìn)行能源生產(chǎn)的嘗試，在日照發(fā)達(dá)地區(qū)他們建立各種規(guī)模太陽能發(fā)電廠，開發(fā)商萬科在自己辦公樓上安裝太陽能發(fā)電裝置發(fā)電自用:青島居民徐鵬飛把買來的發(fā)電光伏電板放置在自己的房頂上進(jìn)行發(fā)電自用、已并入回家電網(wǎng)……。凡此種種反映了出人民對(duì)發(fā)展清潔能的強(qiáng)烈要求。群眾的創(chuàng)造精神值得贊揚(yáng)和肯定，也鼓舞著我們。為了使群眾發(fā)明創(chuàng)造得到健康、穩(wěn)定的發(fā)展，對(duì)他們的創(chuàng)造熱情應(yīng)加引導(dǎo)和保護(hù)。從政策上，技術(shù)上給予更好的支持和幫助。由于國家的新能源政策強(qiáng)動(dòng)有力，群眾積極性的高漲，群眾性新能源生產(chǎn)如雨后春筍。我們經(jīng)常到處可以看到新建的房頂上放置各式各樣發(fā)電、加熱裝置很不規(guī)整，對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)外觀都產(chǎn)生不同程度的影響，如果安裝不好還可以出現(xiàn)安全事故。
[0005]我國是幅員遼闊，能源供應(yīng)不足，需要大規(guī)模發(fā)展新能源。而且我國是世界上太陽能最豐富的國家之一，特別是我國中、小城鎮(zhèn)，廣大農(nóng)村和邊遠(yuǎn)山區(qū)都是發(fā)展清潔能源最好地方，他們擁有絕對(duì)多的中、低層建筑，具有無限的發(fā)展空間，可以為發(fā)展清潔能源提供廣闊天地。能源發(fā)展了、更好的為工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人民生活水平。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在建筑上生產(chǎn)清潔能源，分三個(gè)層次進(jìn)行也可選擇性實(shí)施:
[0007]1、將“模鑄式”外墻外保溫飾板，換成可以發(fā)電的光伏電板(圖1)(本專利發(fā)明時(shí)就具備使用各種類型的面板功能)，潛代外飾面板功能和用房屋的斜屋面安裝光伏電板(圖2)和空芯瓷板進(jìn)行發(fā)電和熱水生產(chǎn)，改換發(fā)電光伏板后建筑外表面沒改變，只增加發(fā)電和生產(chǎn)熱水功能。
[0008]2、調(diào)整光伏電池板的角度，提高發(fā)電效率
[0009]建筑物的墻面，屋面都是根據(jù)自身功能需要設(shè)計(jì)的，在建筑外表面安裝的發(fā)電光伏板角度不一定是最佳將光角度，為了提高發(fā)電、加熱效率，必須對(duì)光伏電板的角度加以調(diào)整，使其盡可以與太陽照射的角度保持相對(duì)垂直，最大限度接受太陽光照。我國地域遼闊，各地太陽照射角度不相同。各地應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行合理的調(diào)整，現(xiàn)將豎直墻面(圖3)，斜屋面(圖4)附后
[0010]3、發(fā)電、發(fā)熱最大化:
[0011]發(fā)電、發(fā)熱最大化，要保證光伏電板，加熱瓷板接受光照最大化。地球與太陽始終保持相對(duì)運(yùn)動(dòng)，我們要使光伏電板，加熱瓷板與太陽運(yùn)動(dòng)(除夜間外)同步，保持將光伏電板與太陽照射垂直，才能做到發(fā)電、發(fā)熱最大化。
[0012]4、增大采光屋面和擴(kuò)大發(fā)動(dòng)能力
[0013]增加發(fā)電量除了保持光照最大化，還要最大可能增大采光面積，一般情況層面面積是有限的，不可增加，在城市總體規(guī)劃許可的條件下，應(yīng)考慮多做南向單坡屋面增加屋面采光面積，增大發(fā)電量，單坡屋面可增加頂層居民的室內(nèi)空間，提高居住舒適度。
[0014]5、平屋面改坡屋面增加采光面積
[0015]為了屋面隔熱和美觀，將過去的平屋面改成坡屋面，即社會(huì)上通稱為“平改坡”，我們說的改坡不是過去意義上“平改坡”，而是利用改造時(shí)的桁架安裝光伏電板、空芯瓷板、框架與斜屋面上的輕型框基本相同，本桁架只是安裝在桁架梁上，然后再在輕型框安裝發(fā)電光伏板和加熱瓷板進(jìn)行發(fā)電和加熱熱水，框架的坡度應(yīng)要滿足采光角度要求，或一般的桁架將光伏電板、加熱瓷板進(jìn)行有效轉(zhuǎn)角。
[0016]四、各圖的簡要說明和實(shí)施要領(lǐng)
[0017]圖1:光伏電板置換外墻飾板示意圖
[0018]a——保溫外墻外飾板、
[0019]b——光伏電板
[0020]外墻外保溫成型時(shí)將原來飾面硅鈣板改換成發(fā)電的光伏電板成型工藝用“模鑄式”外墻外保溫技術(shù)。
[0021]圖2:光伏電板安裝于斜屋面鋪設(shè)斜梁架上
[0022]b——光伏電板
[0023]c——輕型框架
[0024]d—光伏板與框架連接螺栓
[0025]結(jié)合建筑設(shè)計(jì)圖，根據(jù)光伏板、加熱瓷板的規(guī)格，設(shè)計(jì)出承載電、瓷板的輕型框架C，框架應(yīng)平穩(wěn)放在做好的斜屋面上，然后將發(fā)電的光伏板瓷板安裝在安裝好的框架上，框架安裝時(shí)要受力均勻。所有的荷載都必須充分考慮，保證建筑物安全使用。光伏板的要排到整齊有序、美觀大方。但不得在屋面上打洞、造成屋面漏水。
[0026]圖3:光伏板安裝于外墻加設(shè)三角架最佳采光角度
[0027]η—太陽光照
[0028]d——三角架
[0029]e——保溫飾板
[0030]g-外墻
[0031]h—原因定模板螺栓來拆除安裝三角架，然后在三角上安裝光伏板加熱空芯瓷板進(jìn)行發(fā)電或加工熱水。
[0032]圖4:光伏電板安裝于平屋面加設(shè)輕質(zhì)鋼架上
[0033]b——光伏電板、瓷板
[0034]c——輕質(zhì)框架
[0035]i——三角型房架梁
[0036]光電跟蹤器與光伏發(fā)電板
[0037]為了使光伏電板最大限度接收陽光的照射，我們將發(fā)電的光伏板分成縱、橫若干組，在橫向或縱向中間或者一端安裝一個(gè)陽光跟蹤器，當(dāng)陽光跟蹤器隨太陽同步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)橫、縱光伏板作同步轉(zhuǎn)動(dòng)，即早上太陽日出到日落為一個(gè)循環(huán)(黑夜返回原位)第二天進(jìn)行第二個(gè)循環(huán)……。光伏板的縱向跟蹤是根據(jù)季節(jié)變化而變動(dòng)，即春、夏、秋、冬與陽光保持垂直。實(shí)際上季節(jié)跟蹤，意義不是很大，效率不是特別明顯，加上季節(jié)跟蹤機(jī)構(gòu)變?yōu)楦訌?fù)雜，也可以考慮手動(dòng)操作，手動(dòng)操作每年可作若干次整正，同樣可以取得相同的效果，由于專業(yè)關(guān)系，跟蹤器的設(shè)想并沒有設(shè)計(jì)出來，從理論上講自動(dòng)化技術(shù)水平發(fā)展的今天，設(shè)計(jì)制造出有效的光電跟蹤器是沒有問題的。
[0038]光伏發(fā)電，必須與建筑完全融合。
[0039]發(fā)電、發(fā)熱已成為建筑物的重要組成部分。所有的發(fā)電、發(fā)熱裝置都要安裝在建筑物的表面上，附于建筑物新功能組成部分。這就要求發(fā)電裝置，加熱瓷板的材質(zhì)，規(guī)格尺寸等，所有的技術(shù)數(shù)據(jù)、在建筑設(shè)計(jì)時(shí)提供給設(shè)計(jì)師，讓設(shè)計(jì)人員提供安裝位置，運(yùn)行空間及導(dǎo)線、導(dǎo)管走向進(jìn)行周密考慮，統(tǒng)一安排保證發(fā)電裝置與建筑功能融為一體，協(xié)調(diào)發(fā)揮各自功能。建筑設(shè)計(jì)完成同時(shí)具備發(fā)電裝置安裝施工圖，保證清潔能源安全、穩(wěn)定、健康發(fā)展。
五、【附圖說明】
[0040]圖1是:光伏電板置換外墻飾板示意圖
[0041]圖2是:光伏電板安裝于斜屋面鋪設(shè)斜梁架上示意圖
[0042]圖3是:光伏板安裝于外墻加設(shè)三角架最佳采光角度示意圖
[0043]圖4是:光伏電板安裝于平屋面加設(shè)輕質(zhì)鋼架上示意圖。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.“用模鑄式”外墻外保溫技術(shù)將保溫墻上的飾面板換成可以發(fā)電的光伏電板進(jìn)行發(fā)電，在建筑外墻保溫功能不變的情況下，增加外墻面發(fā)電功能。
2.利用屋面自然坡度，安裝光伏電板，加熱空芯瓷板進(jìn)行發(fā)電和生產(chǎn)熱水。
3.利用各種方式把貼附在屋面，墻面上的光伏電板，加熱空芯瓷板的採光角度做有效的轉(zhuǎn)動(dòng)，使光伏板和加熱瓷板達(dá)到最佳采光角度，提高陽光接收率，從而提高能源生產(chǎn)效率。
4.用光電跟蹤技術(shù)，把固定的短暫采光時(shí)間轉(zhuǎn)化為全天候、全季節(jié)完全采光時(shí)間、最大限度將可能將采集太陽能全部采集轉(zhuǎn)化，把有限的資源利用到極至。
5.新能源生產(chǎn)應(yīng)與建筑物完全融合，新能源生產(chǎn)設(shè)備全部安裝在建筑物上，安裝位置運(yùn)行方式都必須與建筑協(xié)調(diào)一致，建筑設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行新能源施工設(shè)計(jì)，確保新能源建設(shè)安全、穩(wěn)定、健康發(fā)展。
【專利摘要】本發(fā)明是在建筑節(jié)能的基礎(chǔ)，進(jìn)而發(fā)展新能源生產(chǎn)。為了獲得更佳的效果生產(chǎn)新能源分三個(gè)層次進(jìn)行，對(duì)已有住房和新建住房，由易到難，分步實(shí)施進(jìn)行節(jié)能、生產(chǎn)新能源。盡可能使更多的建筑投入節(jié)能，生產(chǎn)新能源的改造。充分利用建筑物的外表面外空間，首先進(jìn)外墻外立面，可以將外墻外保溫的裝飾面層，用可以發(fā)電的光伏板替換作為飾面層硅鈣板，進(jìn)行發(fā)電。利用多種方法把接受陽光不足的外表面，轉(zhuǎn)化成最佳采用角度，提高發(fā)電光伏板對(duì)陽光的有效接收。從而提高發(fā)電效率。擴(kuò)大采光面積，增加陽光接受量。用光電跟蹤技術(shù)把短暫的采光時(shí)間轉(zhuǎn)化為全天候、全季節(jié)的完全采光時(shí)間、最大限度將可能采光時(shí)間、采光面積全部采集并轉(zhuǎn)化。使發(fā)電發(fā)熱在可能條件下達(dá)到最大化。
【IPC分類】H02S20-30, H02S20-23, H02S20-26, E04D13-18
【公開號(hào)】CN104831876
【申請?zhí)枴緾N201410045913
【發(fā)明人】周珊
【申請人】周珊, 周德禮
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2014年2月10日