一种用于光伏发电的塔盾隔热防水屋面系统技术方案

技术编号:30441806 阅读:22 留言:0更新日期:2021-10-24 18:30
本发明专利技术公开是关于一种用于光伏发电的塔盾隔热防水屋面系统,涉及能量收集屋面覆盖物技术领域。光伏发电组件安装在塔盾屋顶的上部,用于将太阳能转换为电能;蓄电池组安装在塔盾屋顶上,与光伏发电组件相连接,用于对产生的电能进行存储;屋顶基面封闭层是根据不同基底材质喷涂的底漆所形成的封闭层,起到对原有屋面基材的封闭、防锈蚀及抗氧化的保护作用。隔热防水涂料和防水配套聚酯布混合构成隔热防水层,并铺设在封闭层的表面,用于对屋顶形成隔热及防水作用;罩面漆涂层刷涂或喷涂在所述隔热防水层上,形成抗氧化表面漆。在结构方面,施工简单,兼具隔热与防水双重功效,节能环保,同时提高配套屋顶光伏发电系统的发电量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于光伏发电的塔盾隔热防水屋面系统


[0001]本专利技术属于能量收集屋面覆盖物
,尤其涉及一种用于光伏发电的塔盾隔热防水屋面系统。

技术介绍

[0002]光伏建筑屋面是把太阳能同建筑屋面结合的新型建筑屋面,是建筑屋面概念的拓宽与发展。光伏屋面是光伏建筑一体化(BIPV—Building Integrated Photovoltaic)的主要应用方式,光伏建筑屋面将成最重要的新兴产业之一。太阳能光伏建筑屋面是将太阳能发电(光伏)产品集成或结合到建筑屋面上的技术。它不但具有屋面外围护结构的功能,同时又能产生电能供建筑使用。BIPV 是“建筑物产生能源”的新概念建筑,是利用太阳能可再生能源的建筑。
[0003]据《2013

2017年中国光伏建筑一体化(BIPV)行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示,太阳光发电是21世纪科学技术的前沿阵地,世界各地的政府均支持太阳光发电事业;从国内来看,“十一五”时期,国家重点在北京、上海、江苏、山东、广东等地区开展城市建筑屋顶光伏发电试点。到2010年止,全国建成约1000个屋顶光伏发电项目,总容量5 万千瓦。预计到2020年,全国将建成2万个屋顶光伏发电项目,总容量100万千瓦。
[0004]目前光伏系统与建筑屋面结合最常见的是屋顶分布式光伏发电系统,常见的屋顶类型分混凝土和彩钢瓦两种,也有瓦屋面,但不常见。随着屋顶分布式光伏发电系统推广,其自身受屋面结构及温度影响日趋明显,综合起来有以下几点:A、受屋面结构方面的影响:1、增加屋面荷载:旧屋面原设计通常没有考虑安装光伏发电,屋面设计荷载虽然有放量,但安装光伏发电后荷载增大,增加建筑物的荷载会减少建筑物的使用年限,增加渗漏水概率。
[0005]2、维修困难:在原屋面施工太阳能板光伏发电后,一旦屋面渗漏水,很难彻底维修,如需彻底维修,就要全部拆除太阳能光伏发电板,不仅拆装的费用高,更增加光伏面板的破损概率,增加投入与运营成本。
[0006]3、增加渗漏水隐患:应用在金属屋面的光伏发电板,由于屋面太阳能板自身具有一定重量,彩钢屋面通常在设计上未考虑此部分荷载,作用在彩钢屋面上影响其结构自身稳定性,接缝受扰动增加,也就增加了屋面漏水的隐患。
[0007]B、受温度方面影响:光伏发电系统在实际应用中,其发电性能受自然环境条件的影响较大,其中系统主要部件——太阳电池组件和蓄电池的工作温度是影响光伏发电系统性能的重要因素之一。炎热的夏季,屋面温度高达60℃以上,太阳能板的最佳工作温度是35℃,如果屋面温度升至43.3℃后,电能转换降低约50%左右,影响发电效率。
[0008]1、温度对太阳能电池的影响太阳能电池的温度效应:太阳能光伏发电核心单元为太阳能电池,目前投入大规
模商业化应用的主要是硅系太阳能电池:单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池。温度对硅太阳能电池的影响,主要反映在太阳能电池的开路电压、短路电流、峰值功率等参数随温度的变化而变化。
[0009]a、温度对单体太阳能电池的影响:单体太阳能电池的开路电压随温度的升高而降低,即温度上升1℃,晶体硅太阳电池:最大输出功率下降0.4%,开路电压下降约0.4%(

2.13mv/℃),短路电流上升约0.4%。例如:在20℃环境下的硅太阳能电池的功率要比在80℃高24%。
[0010]b、温度对光伏发电的电池组件影响:单块太阳能电池组件通常由36 片单体太阳能电池串联组成。根据在杭州地区实地测量的结果,夏天时太阳能电池组件背表面温度可以达到70℃,而此时的太阳能电池工作结温可以达到90℃(额定参数标定均在25℃条件下),此时该组件的开路电压与额定值相比将降低约5000mv,峰值功率损失率约30%。由此可以看出,太阳能电池工作在温度较高情况下,开路电压随温度的升高而大幅下降,同时导致充电工作点的严重偏移,易使系统充电不足而损坏,太阳能电池的输出功率随温度的升高也大幅下降,致使太阳能电池组件不能充分发挥最大性能。
[0011]2、温度对蓄电池的影响在独立运行的光伏发电系统中,蓄电池也是关键部件,主要作用是贮存和调节电能,目前我国还没有专门的太阳能光伏发电系统蓄电池,主要使用常规的铅酸蓄电池。温度也是影响蓄电池使用寿命的主要因素之一。
[0012]a、蓄电池的运行温度对容量影响较大,在不同温度范围内,温度对容量影响系数是不一样的,零下温度及过高温度都会对蓄电池产生不利的影响,从而导致蓄电池容量下降,寿命缩短。一般有效放电容量在25℃时最大。
[0013]b、蓄电池的浮充寿命随温度变化而变化,基本上是每升高10℃,浮充寿命减少一半,高温对蓄电池失水干涸、热失控、正极板栅和变形都会起到加速作用,温度波动会加速铅酸蓄电池内部短路等等问题。这些都会影响电池寿命。
[0014]c、蓄电池的自放电情况除了与制造材料、贮存时间外,还与有一个主要因素就是温度,温度越高蓄电池自放电率越高。

技术实现思路

[0015]为了解决现有技术存在的问题,本专利技术提供了一种用于光伏发电的塔盾隔热防水屋面系统。
[0016]本专利技术是这样实现的,一种用于光伏发电的塔盾隔热防水屋面系统包括:光伏发电组件,安装在塔盾屋顶的上部,用于将太阳能转换为电能;蓄电池组,安装在塔盾屋顶上,与光伏发电组件相连接,用于对产生的电能进行存储;屋顶基面封闭层,是根据不同基底材质喷涂的底漆所形成的封闭层,起到对原有屋面基材的封闭、防锈蚀及抗氧化的保护作用;隔热防水层,由隔热防水涂料和防水配套聚酯布混合构成,铺设在封闭层的表面,用于对屋顶形成隔热及防水作用;罩面漆涂层,刷涂或喷涂在隔热防水层上,形成抗氧化表面漆。
[0017]在一个实施例中,所述光伏发电组件包括:
电池组件,用于吸收太阳光能以及发光体产生的光能,在光伏特效应的作用下,将光能转换为电能,并将电能存储到蓄电池组中;跟踪调节支撑组件,用于对光伏发电组件进行支撑,并根据不同的安装地点和安装位置实现对电池组件倾斜角度以及转动方向的调节,以便使电池组件能够根据太阳的转动进行调节;控制组件,与电池组件相连接,接收电池组件的发电量数据,用于对蓄电池组的充放电过程进行控制;温湿度监测组件,安装在跟踪调节支撑组件上,用于对周围的环境的温湿度数据进行监测,为光伏发电组件的运行提供数据采集;远传组件,分别于控制组件和温湿度监测组件相连接,将采集的数据传送给监控终端,用于对设备的运行进行远程监控。
[0018]在一个实施例中,所述蓄电池组包括用于对蓄电池进行安装的外壳;温度监测组件,间隔安装在外壳内部,分别对蓄电池组不同部位的温度进行检测;降温装置,与温度监测组件相连接,在蓄电池温度高于设定温度的情况下实现对蓄电池组的降温;防水支撑组件,安装在蓄电池组的上端,用于对蓄电池组进行防水支撑,避免雨天以及雪天情况下雨雪水进入蓄电池组内。
[0019]在一个实施例中,所述屋顶基面封闭层按重量份计,它由下述组分制成:乳液100份、氧化锌1<本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于光伏发电的塔盾隔热防水屋面系统,其特征在于,所述用于光伏发电的塔盾隔热防水屋面系统包括:光伏发电组件,安装在塔盾屋顶的上部,用于将太阳能转换为电能;蓄电池组,安装在塔盾屋顶上,与光伏发电组件相连接,用于对产生的电能进行存储;屋顶基面封闭层,是根据不同基底材质喷涂的底漆所形成的封闭层,起到对原有屋面基材的封闭、防锈蚀及抗氧化的保护作用;隔热防水层,由隔热防水涂料和防水配套聚酯布混合构成,铺设在封闭层的表面,用于对屋顶形成隔热及防水作用;罩面漆涂层,刷涂或喷涂在隔热防水层上,形成抗氧化表面漆。2.根据权利要求1所述的用于光伏发电的塔盾隔热防水屋面系统,其特征在于,所述光伏发电组件包括:电池组件,用于吸收太阳光能以及发光体产生的光能,在光伏特效应的作用下,将光能转换为电能,并将电能存储到蓄电池组中;跟踪调节支撑组件,用于对光伏发电组件进行支撑,并根据不同的安装地点和安装位置实现对电池组件倾斜角度以及转动方向的调节,以便使电池组件能够根据太阳的转动进行调节;控制组件,与电池组件相连接,接收电池组件的发电量数据,用于对蓄电池组的充放电过程进行控制;温湿度监测组件,安装在跟踪调节支撑组件上,用于对周围的环境的温湿度数据进行监测,为光伏发电组件的运行提供数据采集;远传组件,分别于控制组件和温湿度监测组件相连接,将采集的数据传送给监控终端,用于对设备的运行进行远程监控。3.根据权利要求1所述的用于光伏发电的塔盾隔热防水屋面系统,其特征在于,所述蓄电池组包括用于对蓄电池进行安装的外壳;温度监测组件,间隔安装在外壳内部,分别对蓄电池组不同部位的温度进行检测;降温装置,与温度监测组件相连接,在蓄电池温度高于设定温度的情况下实现对蓄电池组的降温;防水支撑组件,安装在蓄电池组的上端,用于对蓄电池组进行防水支撑,避免雨天以及雪天情况下雨雪水进入蓄电池组内。4.根据权利要求1所述的用于光伏发电的塔盾隔热防水屋面系统,其特征在于,所述屋顶基面封闭层按重量份计,它由下述组分制成:乳液100份、氧化锌1

5份、纳米二氧化钛3

10份、聚氨酯60

80份、水10

20 份、消泡剂3

6份、防腐剂1

3份、增稠剂1

3份、聚酯布10

20份。5.一种制备如权利要求4所述的用于光伏发电的塔盾隔热防水屋面系统的屋顶基面封闭层的制备方法,其特征在于,该屋顶基面封闭层的制备方法包括以下步骤:步骤一、按质量配比称取上述物质,并然后通过搅拌使各组分混合并产生反应,同时加热至80℃

100℃;步骤二、将细度在8...

【专利技术属性】
技术研发人员:樊小兵李英
申请(专利权)人:北京亿得新材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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