專利名稱：太陽(yáng)能光電板的導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能光電板的導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前城市夜景照明廣泛應(yīng)用光電技術(shù)及LED新技術(shù)，利用傾斜設(shè)置的太陽(yáng)能光電 板在白天吸收并貯存太陽(yáng)熱能，在夜間將其轉(zhuǎn)換成電能發(fā)電，供街道、廣場(chǎng)等公共場(chǎng)所的 LED照明所用。太陽(yáng)能光電板是主要的吸熱換電器件，露天設(shè)置于電桿上，因其自重較輕，對(duì) 風(fēng)荷載較為敏感，在我國(guó)東南沿海地區(qū)，常受臺(tái)風(fēng)損壞，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，且因太陽(yáng)能 光電板風(fēng)毀墮落可能造成行人傷亡事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種太陽(yáng)能光電板的導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)，其可有效解決太陽(yáng)能光電板 的風(fēng)損問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的太陽(yáng)能光電板的導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)，包括分別設(shè)置于太陽(yáng)能 光電板長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊緣的第一、第二導(dǎo)風(fēng)板，此第一、第二導(dǎo)風(fēng)板與太陽(yáng)能光電板之間
分別呈一定夾角設(shè)置。以太陽(yáng)能光電板與水平面的夾角為α，上述第一、第二導(dǎo)風(fēng)板與上述太陽(yáng)能光電 板的夾角分別為90° -α 90°。上述第一、第二導(dǎo)風(fēng)板為條形薄板。上述第一、第二導(dǎo)風(fēng)板為金屬材料板或高分子材料板。上述第一、第二導(dǎo)風(fēng)板與太陽(yáng)能光電板的邊框或基體為一體成型結(jié)構(gòu)。采用上述方案后，本發(fā)明首先將氣動(dòng)技術(shù)應(yīng)用于太陽(yáng)能光電板的抗風(fēng)問(wèn)題上，不 同于以往抗風(fēng)技術(shù)，本發(fā)明在太陽(yáng)能光電板上設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板，能起到改變空氣流場(chǎng)，有效地卸 減風(fēng)荷載的作用，減少太陽(yáng)能光電板的風(fēng)災(zāi)損失。其工作原理可用大禹治水的理念來(lái)說(shuō)明 大禹能有效地減輕洪澇災(zāi)害，其治水方案是采用“疏水”，而不是采用“堵水”措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明太陽(yáng)能光電板的導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)比較的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)為(1)導(dǎo)風(fēng)板主要作用是改變太陽(yáng)能光電板的空氣流場(chǎng)，能有效減卸高速氣流在太 陽(yáng)能光電板上施加的風(fēng)荷載，達(dá)到保障太陽(yáng)能光電板安全及其正常使用功能。(2)導(dǎo)風(fēng)板只需少量板材，用料范圍廣，金屬、高分子材料均可，而且可充分應(yīng)用其 它產(chǎn)品的邊角廢料，可與太陽(yáng)能光電板一起制作，形式美觀，省工省時(shí)省料，可標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)， 自動(dòng)化程度高，質(zhì)量可靠，符合可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)要求。(3)導(dǎo)風(fēng)板的設(shè)置，使傳統(tǒng)太陽(yáng)能光電板的平板受風(fēng)彎曲問(wèn)題，變成了 “Ζ”截面構(gòu) 件的受風(fēng)彎曲問(wèn)題，其抗彎性能大大提高，同時(shí)，其自身的材料性能還可充分應(yīng)用，能加強(qiáng) 太陽(yáng)能光電板構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度，可極大提高帶導(dǎo)風(fēng)板的新型太陽(yáng)能光電板的結(jié)構(gòu)可靠性 和正常使用功能，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖1為本發(fā)明的立體示意圖；圖2為本發(fā)明的正面視圖；圖3為本發(fā)明的側(cè)視圖；圖4為本發(fā)明中太陽(yáng)能光電板的放置示意圖；圖5為本發(fā)明中太陽(yáng)能光電板的風(fēng)向角標(biāo)示圖；圖6為傳統(tǒng)太陽(yáng)能光電板在0°風(fēng)向角(由左向右流向)時(shí)的空氣流場(chǎng)圖；圖7為本發(fā)明中，0°風(fēng)向角(由左向右流向)且太陽(yáng)能光電板與導(dǎo)風(fēng)板相垂直時(shí) (90° )時(shí)的空氣流場(chǎng)圖；圖8為本發(fā)明中，0°風(fēng)向角(由左向右流向)且導(dǎo)風(fēng)板豎直設(shè)置(太陽(yáng)能光電板 與導(dǎo)風(fēng)板呈90° -α夾角)時(shí)的空氣流場(chǎng)圖；圖9為傳統(tǒng)太陽(yáng)能光電板在180°風(fēng)向角(由右向左流向)時(shí)的空氣流場(chǎng)圖；圖10為本發(fā)明中，180°風(fēng)向角(由右向左流向)且太陽(yáng)能光電板與導(dǎo)風(fēng)板相垂 直時(shí)(90° )時(shí)的空氣流場(chǎng)圖；圖11為本發(fā)明中，180°風(fēng)向角(由右向左流向)且導(dǎo)風(fēng)板豎直設(shè)置(太陽(yáng)能光 電板與導(dǎo)風(fēng)板呈90° -α夾角)時(shí)的空氣流場(chǎng)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明太陽(yáng)能光電板的導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖1-3所示，包括導(dǎo)風(fēng)板2和導(dǎo)風(fēng)板 3，太陽(yáng)能光電板1由光電板本體11和包圍在光電板11外圍的邊框12構(gòu)成，導(dǎo)風(fēng)板2、3 分別設(shè)置于太陽(yáng)能光電板1的邊框12長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊緣，太陽(yáng)能光電板1和導(dǎo)風(fēng)板2、 3構(gòu)成一 Z字形，如圖4所示，為了更好地采光吸熱，太陽(yáng)能光電板1 一般以短邊傾斜放置， 以太陽(yáng)能光電板1與水平面的夾角為α，導(dǎo)風(fēng)板2、3與太陽(yáng)能光電板1之間的夾角分別為 90° -α 90°。導(dǎo)風(fēng)板2、3為條形薄板，可為易于制作的金屬材料板(如薄鋼板)或高分子材料 板(如鋁塑板)，導(dǎo)風(fēng)板2、3可分別固定安裝于太陽(yáng)能光電板1的邊框12長(zhǎng)度方向的兩側(cè) 邊緣，也可與太陽(yáng)能光電板1的邊框12—體成型。導(dǎo)風(fēng)板2、3還可與太陽(yáng)能光電板1的基 板一體成型。采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(Computational Fluid Dynamics)的數(shù)值模擬方法，計(jì)算風(fēng) 向角和導(dǎo)風(fēng)板寬度變化時(shí)對(duì)光電板風(fēng)荷載的分布規(guī)律，以此分析設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板的氣動(dòng)卸載效 果。本發(fā)明中，太陽(yáng)能光電板的風(fēng)向角標(biāo)示如圖5所示，導(dǎo)風(fēng)板2、3對(duì)風(fēng)荷載的影響見(jiàn)表1、 表2所示。表1導(dǎo)風(fēng)板對(duì)風(fēng)荷載的影響(導(dǎo)風(fēng)板與太陽(yáng)能光電板夾角90° -α ) 表2導(dǎo)風(fēng)板對(duì)風(fēng)荷載的影響(導(dǎo)風(fēng)板與太陽(yáng)能光電板夾角90° ) 表1為導(dǎo)風(fēng)板2、3豎立設(shè)置時(shí)，風(fēng)向角和導(dǎo)風(fēng)板2、3寬度變化時(shí)的太陽(yáng)能光電板 1凈風(fēng)壓值及其卸載率；表2為導(dǎo)風(fēng)板2、3與太陽(yáng)能光電板1垂直設(shè)置時(shí)，風(fēng)向角和導(dǎo)風(fēng)板 2、3寬度變化時(shí)的光電板1凈風(fēng)壓值及其卸載率。這里的凈風(fēng)壓是指太陽(yáng)能光電板1上、下 表面的風(fēng)壓差，其表達(dá)式為Cp = Cp「Cp2(1)式中，Cpl為上表面風(fēng)壓，Cp2為下表面風(fēng)壓。表1和表2中h為導(dǎo)風(fēng)板2、3的寬度，b為太陽(yáng)能光電板1的寬度(如圖4所示)， h/b = 0即為未設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板，e為導(dǎo)風(fēng)板2、3對(duì)風(fēng)荷載的卸減率，其值為 從表1和表2的比對(duì)可知，在任意風(fēng)向角下，都具有一定的卸載效果，而在最不 利的0°和180°風(fēng)向角下，卸載效果最為顯著，導(dǎo)風(fēng)板與太陽(yáng)能光電板在立面的夾角成 90° -α?xí)r，減載效果最好。隨導(dǎo)風(fēng)板寬度增加，卸減率也增加，當(dāng)然，導(dǎo)風(fēng)板自身也受風(fēng)荷 載作用，這在設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板時(shí)應(yīng)優(yōu)化其設(shè)計(jì)寬度。導(dǎo)風(fēng)板2、3能減小太陽(yáng)能光電板1風(fēng)荷載值，其氣動(dòng)減載機(jī)理可用氣動(dòng)流場(chǎng)特性 來(lái)說(shuō)明。圖6為傳統(tǒng)太陽(yáng)能光電板在0°風(fēng)向角(由左向右流向)時(shí)的空氣流場(chǎng)圖；圖7為 本發(fā)明中，0°風(fēng)向角(由左向右流向)且太陽(yáng)能光電板1與導(dǎo)風(fēng)板2、3相垂直時(shí)(90° ) 時(shí)的空氣流場(chǎng)圖；圖8為本發(fā)明中，0°風(fēng)向角(由左向右流向)且導(dǎo)風(fēng)板2、3豎直設(shè)置(太 陽(yáng)能光電板1與導(dǎo)風(fēng)板2、3呈90° -α夾角)時(shí)的空氣流場(chǎng)圖；圖9為傳統(tǒng)太陽(yáng)能光電板 在180°風(fēng)向角(由右向左流向)時(shí)的空氣流場(chǎng)圖；圖10為本發(fā)明中，180°風(fēng)向角(由右 向左流向)且太陽(yáng)能光電板1與導(dǎo)風(fēng)板2、3相垂直時(shí)(90° )時(shí)的空氣流場(chǎng)圖；圖11為本 發(fā)明中，180°風(fēng)向角(由右向左流向)且導(dǎo)風(fēng)板2、3豎直設(shè)置(太陽(yáng)能光電板1與導(dǎo)風(fēng)板 2、3呈90° -α夾角)時(shí)的空氣流場(chǎng)圖。由圖5-11的空氣流場(chǎng)圖可直觀地看到，因?qū)эL(fēng)板 2、3的設(shè)置，空氣流場(chǎng)發(fā)生改變，以0°風(fēng)向角為例(參見(jiàn)圖6-8)，設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板2、3減輕了氣 流對(duì)太陽(yáng)能光電板1上表面的撞擊，即減小了太陽(yáng)能光電板1上表面風(fēng)壓力；減輕了氣流對(duì) 太陽(yáng)能光電板1下表面的分離，即減小了太陽(yáng)能光電板1下表面風(fēng)吸力，從而對(duì)太陽(yáng)能光電 板1起到減載風(fēng)荷載的作用。上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
權(quán)利要求
太陽(yáng)能光電板的導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于包括分別設(shè)置于太陽(yáng)能光電板長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊緣的第一、第二導(dǎo)風(fēng)板，此第一、第二導(dǎo)風(fēng)板與太陽(yáng)能光電板之間分別呈一定夾角設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光電板的導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于以太陽(yáng)能光電板與 水平面的夾角為α，上述第一、第二導(dǎo)風(fēng)板與太陽(yáng)能光電板的夾角分別為90° -α 90°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光電板的導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于上述第一、第二導(dǎo)風(fēng) 板為條形薄板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光電板的導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于上述第一、第二導(dǎo)風(fēng) 板為金屬材料板或高分子材料板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能光電板的導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于上述第一、第二導(dǎo)風(fēng) 板與太陽(yáng)能光電板的邊框或基體為一體成型結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種太陽(yáng)能光電板的導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)，其包括分別設(shè)置于太陽(yáng)能光電板長(zhǎng)度方向的兩側(cè)邊緣的第一、第二導(dǎo)風(fēng)板，此第一、第二導(dǎo)風(fēng)板與太陽(yáng)能光電板之間分別呈一定夾角設(shè)置。采用上述方案后，本發(fā)明太陽(yáng)能光電板的導(dǎo)風(fēng)結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有技術(shù)比較的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)為(1)導(dǎo)風(fēng)板主要作用是改變光電板的空氣流場(chǎng)，能有效減卸高速氣流在光電板上施加的風(fēng)荷載，達(dá)到保障光電板安全及其正常使用功能。(2)導(dǎo)風(fēng)板只需少量板材，并可與光電板一起制作，省工省時(shí)省料，可標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；(3)使得太陽(yáng)能光電板的抗彎性能大大提高。
文檔編號(hào)H02N6/00GK101888198SQ201010194308
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者張春暉, 彭興黔, 徐剛, 朱海, 林介本 申請(qǐng)人:華僑大學(xué)