整合式太阳能屋顶系统技术方案

本发明专利技术提供一种整合式太阳能屋顶系统，其具有固定于一周界框内的整合式太阳能单元的屋顶面板。压力均等化的空气循环提供于周界框周围来防止水漏失。邻接屋顶面板内的太阳能单元经由绕线互相连接，其中绕线穿透每个屋顶面板的头框部件且通过邻接面板之间的一支撑窗棂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种外部的面板化屋顶系统，其具有整合式太阳能单元。
技术介绍
外部屋顶系统的主要功能为提供保护作用给内部的环境，保护作用包括例如排水及防水、对于风荷重及地震荷重的结构安全性、热的绝缘，以及选择性地控制进入建筑物的阳光。四种商业上常见的外部屋顶系统列出如下：1.面板化玻璃屋顶，具有一倾斜屋顶表面，其为一具有隐藏式框玻璃面板的天窗而为人所熟知，并且可将面板的接点完美地密封住，使得水经由面板接点上方流出。2.面板化金属皮屋顶，具有一倾斜屋顶表面，其为一直立式接缝金属面板屋顶而为人所熟知，其中的直立且有坡度的面板接点密封起来，且使用或不使用横向的重叠面板接点来结构式地接缝于及连接到屋顶的支撑平行桁条。3.非面板化的屋顶系统，其为具有倾斜屋顶表面的木瓦屋顶而为人所熟知，通常用于住宅房屋。4.非面板化的屋顶系统，其为具有实际上为平面的屋顶表面的卷材屋顶而为人所熟知，通常用于商用建筑物。根据现今的太阳能技术，所有的商用太阳能单元使用一玻璃窗格作为饰面材料。因此，对于上列第2、3、4项的屋顶系统而言，太阳能生成系统只能够被安装在屋顶上方，作为一个分离的结构且具有相当高的额外成本。面板化的玻璃屋顶是唯一一种可以考虑用来将太阳能单元整合到屋顶系统的屋顶系统。然而，下列两种因素必须要考虑到：保养：商用用来制造完美密封的面板接点的密封材料为嵌缝硅胶。然而，完美的密封在严重日光暴露下最终会因为紫外光暴露而退化。因此，经由重新嵌缝来经常地保养面板接点就变得有必要了。此外，业界都知道海鸥喜欢在面板接点的硅胶嵌缝处啄食，造成在海边或湖边区域的额外保养问题。由于这些原因，面板化的玻璃屋顶系统一般只用在商用建筑物的天窗的有限区域中。为了产生合适的太阳能，面板化太阳能屋顶区域是有其重要性，且所衍生的保养成本在经济上会变得无法实行。置换太阳能单元：要置换一个故障或损坏的太阳能单元，会牵涉到高技术困难度、建筑物内部功能的严重中断，及成本。已经有用于开放结构的整合式太阳能屋顶的许多例子，例如屋顶阳台或其他商用遮阳屋顶。在此种开放结构中，水漏失的冲击会大幅减小，这是因为不再需要考虑建筑物的内部功能。然而，由于上面两个考量因素，尚未有用于封闭式建筑物的整合式太阳能屋顶系统。从上述现今技术的评论看来，明显的是吾人想要发展用于封闭式建筑物的整合式太阳能屋顶的划算解决方案。例如，可经由增加商用建筑物的屋顶太阳能系统的支撑高度，以及以周围的墙壁来封闭其结构，便可以形成一个广受欢迎的屋顶餐厅。
技术实现思路
本专利技术的较佳实施例的一些目的在于提供一种太阳能屋顶系统，用来实现下列的功能性功效：1.在保养屋顶的所有功效功能时，整合任何商用的太阳能单元到封闭式结构的面板玻璃屋顶。2.容易从建筑物内部置换个别的太阳能单元。3.对于屋顶顶端的个别太阳能结构而言，具有重要的经济价值。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种整合式太阳能屋顶系统，其特征在于，其包含：一第一空气循环屋顶面板，包含一第一太阳能单元，固定于一第一周界框中；一第二空气循环屋顶面板，包含一第二太阳能单元，固定于一第二周界框中；一窗棂，与该第一周界框接合及与该第二周界框接合；其中该窗棂与该第一周界框的接合，形成一空气空间在该窗棂与该第一周界框之间；其中该空气空间与该窗棂内的一气室为压力均等，该气室对外部空气而言是开放的；以及一窗棂线材，通过该第一周界框、该窗棂及该第二周界框，以提供该第一太阳能单元及该第二太阳能单元之间的电连接。所述的整合式太阳能屋顶系统，其中：该第一太阳能单元为一非绝缘的单层玻璃太阳能单元。所述的整合式太阳能屋顶系统，其中：该第一太阳能单元为一绝缘的双层玻璃太阳能单元。所述的整合式太阳能屋顶系统，其中：更包含一结构备用型的面板，固定于该第一周界框中。所述的整合式太阳能屋顶系统，其中：该窗棂包含一第二气室，其密封隔绝外部空气，并且该窗棂线材通过该第二气室。所述的整合式太阳能屋顶系统，其中：该第一太阳能单元能够自一建筑物内部的该第一周界框中移除。本专利技术还提供一种整合式太阳能屋顶系统，其特征在于，其包含：一第一空气循环屋顶面板，包含一第一太阳能单元，固定于一第一周界框中；一第二空气循环屋顶面板，包含一第二太阳能单元，固定于一第二周界框中，其中该第一周界框与该第二周界框彼此接合以形成一第一空气空间于该第一周界框与该第二周界框之间；一窗棂，与该第一周界框接合及与该第二周界框接合；其中该窗棂与该第一周界框的接合，形成一第二空气空间在该窗棂与该第一周界框之间；其中该第一空气空间开放式地与该第二空气空间连接；以及其中该第二空气空间与该窗棂内的一气室为压力均等，该气室对外部空气而言是开放的。所述的整合式太阳能屋顶系统，其中：该第一太阳能单元为一非绝缘的单层玻璃太阳能单元。所述的整合式太阳能屋顶系统，其中：该第一太阳能单元为一绝缘的双层玻璃太阳能单元。所述的整合式太阳能屋顶系统，其中：更包含一结构备用型的面板，固定于该第一周界框中。所述的整合式太阳能屋顶系统，其中：该窗棂包含一第二气室，其密封隔绝外部空气，并且一窗棂线材通过该第二气室。所述的整合式太阳能屋顶系统，其中：该第一太阳能单元能够自一建筑物内部的该第一周界框中移除。本专利技术的较佳实施例包含太阳能单元整合到一屋顶面板。较佳者，屋顶面板为使用压力均等化空气循环原理的空气循环面板，如美国专利US5,598,671及7,134,247所描述者，这两篇专利体现在本申请案中作为参考。一个压力均等化空气循环系统使用两个密封物来将密封水及密封空气的功能分开，提供可接受的空气及水渗入率，其与使用不完美的密封物的效果相当。此外，一空气循环系统的一实施例允许使用周界面板框突出物来进行工厂组装面板，使得一个更为可靠的密封物可以被制造出来，且一个压力均等化的内部空气循环沿着面对面板框的边缘形成。在工厂竖置面板后，会形成一个压力均等化的外部空气循环，其以面板框为边界。在本专利技术的较佳实施例中，用在墙壁面板的空气循环原理可调整来适用于屋顶面板。经由在屋顶的下方屋檐端为开放的窗棂腔，可以促进压力的均等化。太阳能单元被使用作为屋顶面板的面向面板，使得太阳能单元整合到屋顶结构中。由于所有接点腔的压力均等化的缘故，空气循环系统可以在没有水漏失的条件下，容许水密封及空气密封线两者的高度不完美。因此，在太阳能面板的整合而言为必要的屋顶面板框的电子绕线穿透，可以实现于压力均等化的空间而不会增加水漏失的风险。在较佳实施例中，一太阳能单元系固持在一空气循环面板框中，以形成一屋顶面板。周界框部件在太阳能单元的周界形成压力均等化的空气循环。当幕墙竖置后，邻接的屋顶面板中的太阳能单元可经由一绕线电串联在一起，其中绕线穿过头框部件(headframemember)的一孔及通过屋顶面板间的窗棂。在较佳实施例中，支撑屋顶面板间的窗棂使用一窗棂夹连接到建筑物结构，窗棂夹使用公及母接点与窗棂滑动式地接合。这种窗棂连接系统揭示于美国专利公开号US2013/0186031，其体现在本申请案中作为参考。这种形式的窗棂连接系统不需要穿透窗棂的紧固件，其提供可用于电子配线的一种不中断窗棂腔。附图说明图1显示根据本专利技术的一较佳实施例的典型分格式面板化太阳能屋顶10的等距图。图2显示在屋顶面板的横向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整合式太阳能屋顶系统，其特征在于，其包含：一第一空气循环屋顶面板，包含一第一太阳能单元，固定于一第一周界框中；一第二空气循环屋顶面板，包含一第二太阳能单元，固定于一第二周界框中；一窗棂，与该第一周界框接合及与该第二周界框接合；其中该窗棂与该第一周界框的接合，形成一空气空间在该窗棂与该第一周界框之间；其中该空气空间与该窗棂内的一气室为压力均等，该气室对外部空气而言是开放的；以及一窗棂线材，通过该第一周界框、该窗棂及该第二周界框，以提供该第一太阳能单元及该第二太阳能单元之间的电连接。

【技术特征摘要】
2015.08.21 US 62/208,2531.一种整合式太阳能屋顶系统，其特征在于，其包含：一第一空气循环屋顶面板，包含一第一太阳能单元，固定于一第一周界框中；一第二空气循环屋顶面板，包含一第二太阳能单元，固定于一第二周界框中；一窗棂，与该第一周界框接合及与该第二周界框接合；其中该窗棂与该第一周界框的接合，形成一空气空间在该窗棂与该第一周界框之间；其中该空气空间与该窗棂内的一气室为压力均等，该气室对外部空气而言是开放的；以及一窗棂线材，通过该第一周界框、该窗棂及该第二周界框，以提供该第一太阳能单元及该第二太阳能单元之间的电连接。2.如权利要求1所述的整合式太阳能屋顶系统，其特征在于：该第一太阳能单元为一非绝缘的单层玻璃太阳能单元。3.如权利要求1所述的整合式太阳能屋顶系统，其特征在于：该第一太阳能单元为一绝缘的双层玻璃太阳能单元。4.如权利要求1所述的整合式太阳能屋顶系统，其特征在于：更包含一结构备用型的面板，固定于该第一周界框中。5.如权利要求1所述的整合式太阳能屋顶系统，其特征在于：该窗棂包含一第二气室，其密封隔绝外部空气，并且该窗棂线材通过该第二气室。6.如权利要求1所述的整合式太阳能屋顶系统，其特征在于：该第一太阳能单元能够自一建筑物内...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁明朗，
申请(专利权)人：丁明朗，
类型：发明
国别省市：美国;US