抗风太阳能光伏房屋及其抗风方法技术

本发明专利技术提供一种抗风太阳能光伏房屋，屋顶上安装有由多个光伏组件构成的太阳能电池板，以及架设在屋顶上用于支撑光伏组件的电动伸缩杆。屋顶上还安装有与第一控制器相连接的风速计，第一控制器通过接收风速计、测力计、形变计的相关信息控制电动伸缩杆将光伏组件调节到不同档位的伸缩幅度。该房屋还包含分别与第二控制器和稳压装置电性连接的蓄电池，蓄电池还分别与控制板以及安装在控制板上侧的电量显示器、警报器电性连接；所述太阳能光伏房屋还包含用于光伏组件的内部电路进行定时检测的电路检测装置。本发明专利技术还提供太阳能光伏房屋的抗风方法。本发明专利技术降低了由于外界风力导致光伏组件松脱甚至损坏的故障率，延长太阳能电池板的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
抗风太阳能光伏房屋及其抗风方法
本专利技术涉及建筑太阳能应用
，具体涉及抗风太阳能光伏房屋，本专利技术还涉及太阳能光伏房屋的抗风方法。
技术介绍
随着人们环保意识的增强和对绿色低碳替代能源的日益重视，太阳能的开发和利用也将成为未来的主要清洁能源之一，太阳能电池板(Solarpanel)是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，相对于普通电池和可循环充电电池来说，太阳能电池属于更节能环保的绿色产品。曾有全国政协委员在全国政协会议上提交一份有关建议城市房屋建筑合理利用太阳能的提案。由于现代城市房屋以多层和高层住宅为主，并且高层建筑越来越多，越来越高，目前全国总能耗中有30％以上是建筑能耗，显然太阳能的利用是实现建筑节能减排目标的有效手段。但目前高层房屋利用太阳能电池板建造的太阳能屋顶的总体利用率不高，普遍存在着防雨、防风等安全隐患，现有的太阳能电池板及其光伏组件安装方式及自动控制程度尚不足以抵御强风的吹袭，很容易出现太阳能电池板由于大风的外力作用使得电池板松脱甚至损坏的现象，造成安全隐患。因此开发和推广适合普通房屋乃至高层建筑、的既能在大风恶劣天气中实现既可抗风降阻、又能够尽量高效率吸收太阳能量，合理利用太阳能资源的新型抗风太阳能光伏房屋是目前节能环保工作的重要目标之一。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述缺陷和问题，本专利技术提供一种抗风太阳能光伏房屋，该房屋屋顶上安装有由多个光伏组件构成的太阳能电池板，以及架设在屋顶上用于支撑光伏组件的电动伸缩杆。屋顶上还安装有与第一控制器相连接的风速计，第一控制器通过接收风速计、测力计、形变计的相关信息控制电动伸缩杆将光伏组件调节到不同档位的伸缩幅度。本专利技术还提供太阳能光伏房屋的抗风方法。本专利技术降低了由于外界风力导致光伏组件松脱甚至损坏的故障率，延长太阳能电池板的使用寿命。本专利技术采用以下技术方案：抗风太阳能光伏房屋，所述房屋的屋顶上安装有由多个光伏组件构成的太阳能电池板，以及架设在屋顶上用于支撑光伏组件的电动伸缩杆；所述光伏组件包含间隔排列的上升光伏组件和固定光伏组件；所述房屋包括第一控制器，所述第一控制器根据由风速计测得的经过太阳能电池板的风速或者由测力计测得的电动伸缩杆受到的拉力或者由形变计测得的光伏组件的形变控制电动伸缩杆将太阳能电池板在第一状态和第二状态之间转换；当所述风速小于风速阈值或所述拉力小于拉力阈值或所述形变小于形变阈值时，太阳能电池板处于第一状态，在第一状态中，所述固定光伏组件的几何中心和上升光伏组件的几何中心处于同一平面；当所述风速大于等于风速阈值或所述拉力大于等于拉力阈值时或所述形变大于等于形变阈值时，太阳能电池板处于第二状态，在第二状态中上升光伏组件上升以允许来自固定光伏组件上表面的风通过与之相邻的上升光伏组件的下方。所述上升光伏组件和固定光伏组件的位置和数量是根据太阳能电池板所包含的光伏组件的数量和布局预先设定的。进一步地，所述上升光伏组件与所述固定光伏组件的位置和数量根据以下情况现场设定；当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值，该光伏组件上升，与其相邻的未上升光伏组件作为固定光伏组件，拉力阈值的优先级高于形变阈值；当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力从大于等于拉力阈值转变为小于拉力阈值或是形变从大于等于形变阈值转变为小于形变阈值时，该光伏组件由上升的上升光伏组件下降转换为固定光伏组件；拉力阈值的优先级高于形变阈值。进一步地，所述测力计是指基于电阻应变计为转换元件的电阻式传感器；所述形变计是指基于光纤的形变传感器。进一步地，所述房屋还包含与第一控制器相连接的光线追踪器，所述第一控制器通过接收所述光线追踪器输入的信号控制电动伸缩杆使光伏组件追踪太阳。进一步地，所述太阳能光伏房屋还包含分别与第二控制器和稳压装置电性连接的蓄电池，所述蓄电池还分别与控制板以及安装在控制板上侧的电量显示器、警报器电性连接；所述稳压装置分别与直流负载和逆变器电性连接，所述逆变器与交流负载电性连接；所述太阳能光伏房屋还包含用于光伏组件的内部电路进行定时检测的电路检测装置，所述电路检测装置一端连接蓄电池控制器，另一端通过稳压装置分别连接警报器和直流负载，当太阳能电池板的内部电路出现异常时，警报器发出提示警报。太阳能光伏房屋的抗风方法，包括：在屋顶上架设用于支撑光伏组件的电动伸缩杆；在屋顶上安装上升光伏组件和固定光伏组件，用以构成太阳能电池板；在屋顶上安装第一控制器以及分别与第一控制器相连接的风速计、测力计和形变计；将第一控制器与电动伸缩杆电性连接；所述第一控制器根据由风速计测得的经过太阳能电池板的风速或者由测力计测得的电动伸缩杆受到的拉力或者由形变计测得的光伏组件的形变控制电动伸缩杆将太阳能电池板在第一状态和第二状态之间转换；当所述风速小于风速阈值或所述拉力小于拉力阈值或所述形变小于形变阈值时，太阳能电池板处于第一状态，其中，所述固定光伏组件的上表面和与其相邻的上升光伏组件的上表面处于同一平面；当所述风速大于等于风速阈值或所述拉力大于等于拉力阈值时或所述形变大于等于形变阈值时，太阳能电池板处于第二状态，其中上升光伏组件上升以允许来自固定光伏组件上表面的风通过与之相邻的上升光伏组件的下方。进一步地，依据所述太阳能电池板所包含的光伏组件的数量预先设定出所述上升光伏组件以及与其间隔排列的所述固定光伏组件在太阳能电池板的安装位置。进一步地，在所述上升光伏组件与所述固定光伏组件的位置和数量根据以下情况现场设定；当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值，该光伏组件上升，与其相邻的未上升光伏组件作为固定光伏组件，拉力阈值的优先级高于形变阈值；当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力从大于等于拉力阈值转变为小于拉力阈值或是形变从大于等于形变阈值转变为小于形变阈值时，该光伏组件由上升的上升光伏组件下降转换为固定光伏组件。进一步地，所述测力计是指基于电阻应变计为转换元件的电阻式传感器；所述形变计是指基于光纤的形变传感器。进一步地，当所述光伏组件中的多个光伏组件的拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值时，其中的第一个出现拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值的光伏组件上升，作为上升光伏组件，与其相邻的未上升光伏组件作为固定光伏组件；拉力阈值的优先级高于形变阈值。本专利技术技术效果：1、本专利技术通过实现太阳能电池板在屋顶风力作用下与屋顶之间产生相对位移，进而在光伏组件与支座之间腾出能够过风的空隙，使得来自固定光伏组件上表面的风能够通过与之相邻的上升光伏组件的下方。大大减少了屋顶上的强风对光伏组件以及电池板的阻力，显著降低了由于外界风力导致光伏组件松脱甚至损坏的故障率，提高了使用太阳能电池板的安全性。2、更进一步，当风经过太阳能电池板时对上升光伏组件产生的升力大于该上升光伏组件在与升力相反的方向上受到的力时，对于上升光伏组件而言，下方空间增大，阻力减小，由此通过上升光伏组件上方和下方的风速接近，升力也随之减小；对于固定光伏组件而言，周边浮动组件上升，增加了阻力，减小了通过固定光伏组件上方的风速，同时周边浮动组件上升产生的空隙使得固定光伏组件下方的风速增加，也就是说通过固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
抗风太阳能光伏房屋，其特征在于，所述房屋的屋顶上安装有由多个光伏组件构成的太阳能电池板，以及架设在屋顶上用于支撑光伏组件的电动伸缩杆；所述光伏组件包含间隔排列的上升光伏组件和固定光伏组件；所述房屋包括第一控制器，所述第一控制器根据由风速计测得的经过太阳能电池板的风速或者由测力计测得的电动伸缩杆受到的拉力或者由形变计测得的光伏组件的形变控制电动伸缩杆将太阳能电池板在第一状态和第二状态之间转换；当所述风速小于风速阈值或所述拉力小于拉力阈值或所述形变小于形变阈值时，太阳能电池板处于第一状态，在第一状态中，所述固定光伏组件的几何中心和上升光伏组件的几何中心处于同一平面；当所述风速大于等于风速阈值或所述拉力大于等于拉力阈值时或所述形变大于等于形变阈值时，太阳能电池板处于第二状态，在第二状态中上升光伏组件上升以允许来自固定光伏组件上表面的风通过与之相邻的上升光伏组件的下方。

【技术特征摘要】
1.抗风太阳能光伏房屋，其特征在于，所述房屋的屋顶上安装有由多个光伏组件构成的太阳能电池板，以及架设在屋顶上用于支撑光伏组件的电动伸缩杆；所述光伏组件包含间隔排列的上升光伏组件和固定光伏组件；所述房屋包括第一控制器，所述第一控制器根据由风速计测得的经过太阳能电池板的风速或者由测力计测得的电动伸缩杆受到的拉力或者由形变计测得的光伏组件的形变控制电动伸缩杆将太阳能电池板在第一状态和第二状态之间转换；当所述风速小于风速阈值或所述拉力小于拉力阈值或所述形变小于形变阈值时，太阳能电池板处于第一状态，在第一状态中，所述固定光伏组件的几何中心和上升光伏组件的几何中心处于同一平面；当所述风速大于等于风速阈值或所述拉力大于等于拉力阈值时或所述形变大于等于形变阈值时，太阳能电池板处于第二状态，在第二状态中上升光伏组件上升以允许来自固定光伏组件上表面的风通过与之相邻的上升光伏组件的下方。2.根据权利要求1所述的抗风太阳能光伏房屋，其特征在于，所述上升光伏组件和固定光伏组件的位置和数量是根据太阳能电池板所包含的光伏组件的数量和布局预先设定的。3.根据权利要求1所述的抗风太阳能光伏房屋，其特征在于，所述上升光伏组件与所述固定光伏组件的位置和数量根据以下情况现场设定；当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力大于等于拉力阈值或形变大于等于形变阈值，该光伏组件上升作为上升光伏组件，与其相邻的未上升光伏组件作为固定光伏组件，拉力阈值的优先级高于形变阈值；当所述光伏组件中的任一个光伏组件的拉力从大于等于拉力阈值转变为小于拉力阈值或是形变从大于等于形变阈值转变为小于形变阈值时，该光伏组件由上升的上升光伏组件下降转换为固定光伏组件；拉力阈值的优先级高于形变阈值的优先级。4.根据权利要求1或3所述的抗风太阳能光伏房屋，其特征在于，所述测力计是指基于电阻应变计为转换元件的电阻式传感器；所述形变计是指基于光纤的形变传感器。5.根据权利要求1所述的抗风太阳能光伏房屋，其特征在于，所述房屋还包含与第一控制器相连接的光线追踪器，所述第一控制器根据所述光线追踪器的信号控制电动伸缩杆使光伏组件追踪太阳。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇景军，王升，姜友飞，徐培强，刘莉，杜元杰，
申请(专利权)人：山东基舜节能建材有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37