基于建筑光伏一体化的钢结构光伏屋面系统技术方案

本发明专利技术涉及光伏屋面技术，用于解决一体化光伏屋面使用中屋面以及室内温度过高且光伏板难以对单个单元的光伏板进行运行监测的问题，具体为基于建筑光伏一体化的钢结构光伏屋面系统；本发明专利技术中，采用光伏板一体化结构代替屋面，使屋面既不漏水又能发电，外框架采用独立单元拼接式结构，通过将外框架以及光伏板的连接处皆置于底框架的上方，使得缝隙漏下来的水通过底框架中的集水槽流出，防止出现厂房屋面漏水的情况，光伏屋面通过阵列式油缸实现光伏屋面上光伏板的升降功能，使得在条件允许时能够将光伏板像鳞片般打开，从而增加厂房内部的通风效果，而光伏屋面系统能够及时的对环境作出分析，防止在雨雪大风天气打开光伏板通风口。口。口。

【技术实现步骤摘要】
基于建筑光伏一体化的钢结构光伏屋面系统


[0001]本专利技术涉及光伏屋面技术，具体为基于建筑光伏一体化的钢结构光伏屋面系统。

技术介绍

[0002]传统的钢结构厂房屋顶安装光伏发电系统是将光伏组件安装在原有的彩钢屋面上，在彩钢瓦上盖光伏板结构屋面的技术方案虽然能够使得屋顶系统具有节能环保的功能，但是存在易生锈、荷载不足等问题，而光伏建筑一体化是一种将光伏产品集成到建筑上的技术，不同于光伏系统附着在建筑上的形式，光伏建筑一体化可分为两大类：一类是光伏方阵与建筑的结合；另一类是光伏方阵与建筑的集成，光伏建筑一体化技术将光伏组件阵列直接作为建筑一部分融入到房屋建设中，避免二次投资的浪费，在这两种方式中，光伏方阵与建筑的结合是比较常见，这种方式是将光伏方阵依附于建筑物上，建筑物作为光伏方阵载体起支承作用。
[0003]目前，现有的建筑光伏一体化光伏屋面系统仍存在不足之处，大多数光伏屋面一体化系统虽然能够通过光伏板代替屋面彩钢，起到发电、减少屋顶载荷的作用，但是固定式的光伏屋面系统使得屋顶的通风效果以及光伏板下方结构的散热效果较差，容易使得屋面下方形成类似于蒸笼的效应，导致屋顶以及室内温度过高，加速结构老化，降低了屋顶光伏部件使用寿命，同时对与一体化的光伏屋面也难以对某一光伏板单元起到有效的监测，难以发现零散单元的故障，不便于维护检修。
[0004]针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术中，采用光伏板一体化结构代替屋面，使屋面既不漏水又能发电，实用建筑光伏一体化设计，有效降低了原钢结构的静荷载，同时免除了彩钢屋面因长期使用后发锈，漏水，更换的缺点，通过将光伏板安装于外框架中，外框架采用独立单元拼接式结构，能够灵活的适用于各种规格以及倾斜角度的厂房屋面，安装时能够按需采购外框架以及光伏板单元，通过将外框架以及光伏板的连接处皆置于底框架的上方，使得缝隙漏下来的水通过底框架中的集水槽流出，减少了施工步骤与安装成本，防止出现厂房屋面漏水的情况，光伏屋面通过阵列式油缸实现光伏屋面上光伏板的升降功能，使得在条件允许时能够将光伏板像鳞片般打开，从而增加厂房内部的通风效果，有效降低厂房内温度，同时也能够增加光伏板自身的通风效果，防止长期高温而导致的线路老化，而光伏屋面系统能够及时的对环境作出分析，防止在雨雪大风天气打开光伏板通风口，保证使用时的安全性，解决一体化光伏屋面使用中屋面以及室内温度过高且光伏板难以对单个单元的光伏板进行运行监测问题，而提出基于建筑光伏一体化的钢结构光伏屋面系统。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：基于建筑光伏一体化的钢结构光伏屋面系统，包括光伏屋面系统以及建筑光伏一体化钢结构光伏屋面，所述光伏屋面系统包括采集模块、处理模块、控制器、数据库以及管
理模块；所述采集模块用于采集光伏屋面上方的风力数据、风向数据以及降雨数据，并将上述数据发送至处理模块进行分析，所述采集模块还用于将光伏屋面上方的多组光伏板划分为独立的单元并进行标号，并将每个单元在一个周期内的发电量数据进行采集，记为发电量数据，并发送至处理模块；所述处理模块收到风力数据以及风向数据后，对风向和光伏板通风口方向进行判断，根据风向与光伏板通风口的角度从数据库中调取对应的风力阈值，再将风力数据与风力阈值进行比较，若风力数据≥风力阈值，则生成风力关闭信号，若风力数据＜风力阈值，则生成风力允许信号，并将允许信号留置于处理模块中等待后续分析，所述处理模块收到降雨数据时，若降雨量为0，则生成降雨允许信号，若降雨量不为0，则生成降雨关闭信号；当处理模块同时生成风力允许信号和降雨允许信号时，则生成允许开口信号，并将允许开口信号发送至控制器，所述控制器收到允许开口信号后进入光伏板预开口状态，当处理模块生成降雨关闭信号和风力关闭信号中的任意一个信号时，则生成禁止开口信号，并将禁止开口信号发送至控制器，所述控制器收到禁止开口信号后，控制光伏板进行关闭通风口；所述处理模块收到发电量数据后，对每个单元的发电量数据进行分析，若某一单元的发电量数据明显小于其周围相邻单元的发电量数据，则将该单元标记为异常单元，并将异常单元的发电量数据以及异常单元所对应的标号发送至管理模块，所述管理模块在显示屏上对异常单元的标号以及异常单元的发电量数据进行显示。
[0007]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述管理模块能够接收到光伏板关闭信号或者光伏板打开信号，且接收方式为管理员手动输入，管理模块收到光伏板关闭信号或光伏板打开信号后，将上述信号转送至控制器，当控制器同时收到光伏板打开信号和允许开口信号时，控制光伏板打开通风口，当控制器同时收到光伏板关闭信号和允许开口信号时，控制器仍然处于预开口状态，当控制器收到禁止开口信号时，无论控制器再收到光伏板关闭信号或者光伏板打开信号中的任何一个，均保持光伏板通风口关闭状态。
[0008]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述建筑光伏一体化钢结构光伏屋面包括支撑架，所述支撑架上方固定安装有底框架，所述底框架上表面安装有外框架，所述外框架为中部开口的矩形框架，所述外框架上表面固定安装有密封条，所述外框架底部开设有多组漏水孔，所述漏水孔布满外框架四边，所述底框架上表面纵向开设有集水槽，所述底框架上表面横向开设有导流槽，所述集水槽与导流槽均位于漏水孔下方。
[0009]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述密封条位于外框架内边缘与漏水孔之间，所述密封条高度低于外框架外边缘高度。
[0010]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述底框架两侧固定安装有轴承座，两组所述轴承座之间转动连接有转轴，所述转轴外壁套接有连接套，所述连接套底端固定安装在外框架上表面，所述导流槽中部固定安装有控制油缸，所述控制油缸输出轴顶端转动连接有变向杆，所述变向杆顶端转动连接有连接座，所述连接座固定安装在外框架下表面。
[0011]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述外框架内部固定安装有光伏板，且光伏板外边缘贴合外框架内侧边缘，所述密封条与光伏板外边缘留有间隔，光伏板紧压在密封条上方。
[0012]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述风向和光伏板通风口方向的判断方法为：步骤一：将矩形结构的外框架四角相连，形成两组对角线，并将对角线向外框架外部延长，延长后的对角线将外框架以及外框架外部的平面分隔为四组区域；步骤二：对于外框架上的对角线分隔出的四组区域，将包含控制油缸的一组区域标记为同向风区域，将与对向风区域相对的区域标记为对向风区域，将另外两组区域标记为侧向风区域；步骤三：外框架上对角线相交的点为原点，将风向以箭头指向进行表示，将箭头起点重合至原点处，箭头终点位于同向风区域时，处理模块从数据库中调取同向风的风力阈值，当箭头终点位于对向风区域时，处理模块从数据库中调取对向风的风力阈值，当箭头终点位于侧向风区域时，处理模块从数据库中调取侧向风的风力阈值，其中同向风的风力阈值＞侧向风的风力阈值＞对向风的风力阈值。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中，在应用于厂房时，通过取消屋顶彩钢瓦，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于建筑光伏一体化的钢结构光伏屋面系统，包括光伏屋面系统以及建筑光伏一体化钢结构光伏屋面，其特征在于，所述光伏屋面系统包括采集模块、处理模块、控制器、数据库以及管理模块；所述采集模块用于采集光伏屋面上方的风力数据、风向数据以及降雨数据，并将上述数据发送至处理模块进行分析，所述采集模块还用于将光伏屋面上方的多组光伏板划分为独立的单元并进行标号，并将每个单元在一个周期内的发电量数据进行采集，记为发电量数据，并发送至处理模块；所述处理模块收到风力数据以及风向数据后，对风向和光伏板通风口方向进行判断，根据风向与光伏板通风口的角度从数据库中调取对应的风力阈值，再将风力数据与风力阈值进行比较，若风力数据≥风力阈值，则生成风力关闭信号，若风力数据＜风力阈值，则生成风力允许信号，并将允许信号留置于处理模块中等待后续分析，所述处理模块收到降雨数据时，若降雨量为0，则生成降雨允许信号，若降雨量不为0，则生成降雨关闭信号；当处理模块同时生成风力允许信号和降雨允许信号时，则生成允许开口信号，并将允许开口信号发送至控制器，所述控制器收到允许开口信号后进入光伏板预开口状态，当处理模块生成降雨关闭信号和风力关闭信号中的任意一个信号时，则生成禁止开口信号，并将禁止开口信号发送至控制器，所述控制器收到禁止开口信号后，控制光伏板进行关闭通风口；所述处理模块收到发电量数据后，对每个单元的发电量数据进行分析，若某一单元的发电量数据明显小于其周围相邻单元的发电量数据，则将该单元标记为异常单元，并将异常单元的发电量数据以及异常单元所对应的标号发送至管理模块，所述管理模块在显示屏上对异常单元的标号以及异常单元的发电量数据进行显示。2.根据权利要求1所述的基于建筑光伏一体化的钢结构光伏屋面系统，其特征在于，所述管理模块能够接收到光伏板关闭信号或者光伏板打开信号，且接收方式为管理员手动输入，管理模块收到光伏板关闭信号或光伏板打开信号后，将上述信号转送至控制器，当控制器同时收到光伏板打开信号和允许开口信号时，控制光伏板打开通风口，当控制器同时收到光伏板关闭信号和允许开口信号时，控制器仍然处于预开口状态，当控制器收到禁止开口信号时，无论控制器再收到光伏板关闭信号或者光伏板打开信号中的任何一个，均保持光伏板通风口关闭状态。3.根据权利要求1所述的基于建筑光伏一体化的钢结构光伏屋面系统，其特征在于，所述建筑光伏一体化钢结构光伏屋面包括支撑架（1），所述支撑架（1）上方固定安装有底框...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶国强，常玉茂，
申请(专利权)人：杭州华睿新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：