【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏应用于建筑，尤其涉及一种沙漠中光伏太阳能与建筑一体化结构及其应用。
技术介绍
1、光伏，是指利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统；
2、通常会将光伏安置在光照充足的地方，现有的安装方式有将光伏直接安置在建筑屋顶上，既满足了采光需求，又不占据居民所需用地，即光伏建筑一体化，然而在沙漠环境中，空气中沙尘含量较多，使得屋顶上光伏板表面沙尘堆积速率快，而沙尘的堆积会阻碍光伏板与光线的接触，极大影响光伏板的采光以及转换电能的效率，现有的清理方式多采用清洁工具对光伏板表面进行周期性擦拭清洁，但由于在沙漠环境中沙尘覆盖堆积的速率过快，导致这类清理方式不能及时去除堆积在光伏板表面的沙尘。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提出一种沙漠中光伏太阳能与建筑一体化结构及其应用，方便快捷地清理光伏板以及及时将光伏板上堆积的沙尘去除，保持光伏板表面的整洁，保持光伏板高效的转换电能的效率。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种沙漠中光伏太阳能与建筑一体化结构，包括安装在建筑屋顶凹陷区域的矩形外框，所述矩形外框内固定连接多个等距排布的横块，多个所述横块将所述矩形外框围合的部分分割为多个面积相同的光伏区域，每个光伏区域内转动连接安装板，所述安装板的两侧均具有光伏板，在所述横块和所述矩形外框上设置可收卷的透明薄膜，透明薄膜的一部分收卷在所述横块和所述矩形外框的内部，透明薄膜将光伏板表面与沙漠环境分隔；>
4、在所述横块和所述矩形外框上均开设收卷槽，在收卷槽端口位置固定海绵体，所述海绵体蓬松多孔且具有弹性，当透明薄膜在收卷过程中，运动的透明薄膜与静止的海绵体相互抵触摩擦并将透明薄膜上堆积的沙尘擦拭去除，所述收卷槽内固定连接固定杆，所述固定杆外壁开设等距排布的多个环槽，形成多个直径小于固定杆的圆形结构，在圆形结构外壁套设扭簧，在所述固定杆外壁滑动套接相适配的旋转环，所述扭簧的一端与所述旋转环的内壁连接，另一端与所述固定杆连接，当所述旋转环相对于所述固定杆发生旋转时，则所述扭簧发生弹性形变开始蓄能，透明薄膜的一端与所述旋转环外壁粘接，所述安装板其中一个圆弧侧面的顶部与位于其两侧的所述收卷槽内透明薄膜的一端连接。
5、优选地，所述安装板的两个相对的一侧均固定连接转轴，所述转轴贯穿所述矩形外框，所述安装板另外两个侧面为圆弧设置，安装板的上下两面均开设安装槽，所述光伏板固定安装在所述安装槽内，则每个所述安装板上下两面均具有所述光伏板，所述横块上具有两个收卷槽。
6、优选地，在光伏区域转动连接安装板，所述安装板的两个相对的一侧均固定连接转轴，所述转轴贯穿所述矩形外框，所述安装板另外两个侧面为圆弧设置，安装板的上下两面均开设安装槽，所述光伏板固定安装在所述安装槽内，则每个所述安装板上下两面均具有所述光伏板，所述横块上具有两个收卷槽，所述安装板其中一个圆弧侧面的顶部与位于其两侧的所述收卷槽内透明薄膜的一端连接。
7、优选地，在所述安装槽外围固定连接矩形形状的橡胶圈，所述橡胶圈顶部高于光伏板，使得覆盖在所述光伏板表面的透明薄膜与所述橡胶圈抵触配合。
8、优选地，在所述转轴一端固定套接齿轮，在所述矩形外框一侧固定安装液压缸，所述液压缸的输出轴固定连接齿条，所述齿条的一侧开设与所述齿轮适配的齿槽，使得所述齿条与各个所述齿轮均啮合连接。
9、优选地，在所述矩形外框两侧均固定连接l型钢翼板，所述l型钢翼板开设多个安装孔，通过膨胀螺栓紧固安装在建筑屋顶凹陷区域内。
10、优选地，在所述矩形外框两侧均固定连接两个连接块，两个所述连接块之间安装阻隔板，所述阻隔板的高度高于安装板旋转至最高处，使得透明薄膜的两侧在收卷、放出过程中透明薄膜两侧始终与阻隔板接触。
11、优选地，所述阻隔板选用透明玻璃材质制成，在所述连接块开设限位槽，所述限位槽内滑动连接限位块，同一侧的两个所述限位块固定连接同一个刮板，所述刮板与所述阻隔板接触的一侧设置清洁层，所述清洁层采用干净的棉质组成，所述刮板固定连接至少一个碰触板，在所述转轴外壁固定连接碰触杆。
12、一种沙漠中光伏太阳能与建筑一体化结构的应用，包括以下步骤：
13、安装板为水平状态，拉动相应的透明薄膜覆盖在其上方的光伏板上；
14、启动液压缸驱动齿条移动，则带动各个齿轮相应旋转，带动各个安装板同步翻转，在扭簧的弹性势能下拉回透明薄膜，透明薄膜的收卷的过程中，其两面被两个相应的海绵体抵触并擦拭，实现对透明薄膜上沙尘的去除；
15、翻转后的安装板其下方的光伏板转换为上方，继续采集光能转换电能，同时也拉动其相应的透明薄膜覆盖在其上方；
16、在安装板翻转的过程中，带动碰触杆相应的翻转，与其上方的碰触板相碰触，带动碰触板上移，实现清洁层对阻隔板外侧进行擦拭，与此同时，透明薄膜的边缘也会对阻隔板内侧的沙尘刮动。
17、相比现有技术，本专利技术的有益效果为：
18、本专利技术采用可完全覆盖光伏板的透明薄膜阻隔沙漠环境中空气中沙尘与光伏板的接触的技术手段，一方面可以避免沙尘直接积留在光伏板表面，另一方面可以避免因风流吹动沙尘摩擦光伏板表面而带来的损伤，还通过透明薄膜的收卷、放出过程对透明薄膜上积留沙尘的去除，方便快捷地清理光伏板以及及时将光伏板上堆积的沙尘去除，保持光伏板表面的整洁，保持光伏板高效的转换电能的效率；
19、本专利技术中安装板上下两面均具有光伏板，当翻转安装板对其中一个光伏板上透明薄膜擦拭清理时，则另一个光伏板由下方翻转到上方继续采集光能转换电能，在翻转对透明薄膜清理时继续对光能采集并转换电能，能量转换不停止。
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1.一种沙漠中光伏太阳能与建筑一体化结构，其特征在于，包括安装在建筑屋顶凹陷区域的矩形外框（1），所述矩形外框（1）内固定连接多个等距排布的横块（2），多个所述横块（2）将所述矩形外框（1）围合的部分分割为多个面积相同的光伏区域，每个光伏区域内转动连接安装板（10），所述安装板（10）的两侧均具有光伏板（3），在所述横块（2）和所述矩形外框（1）上设置可收卷的透明薄膜，透明薄膜的一部分收卷在所述横块（2）和所述矩形外框（1）的内部，透明薄膜将光伏板（3）表面与沙漠环境分隔；
2.根据权利要求1所述的一种沙漠中光伏太阳能与建筑一体化结构，其特征在于，所述安装板（10）的两个相对的一侧均固定连接转轴（27），所述转轴（27）贯穿所述矩形外框（1），所述安装板（10）另外两个侧面为圆弧设置，安装板（10）的上下两面均开设安装槽（11），所述光伏板（3）固定安装在所述安装槽（11）内，则每个所述安装板（10）上下两面均具有所述光伏板（3），所述横块（2）上具有两个收卷槽（5）。
3.根据权利要求2所述的一种沙漠中光伏太阳能与建筑一体化结构，其特征在于，在所述安装槽
4.根据权利要求3所述的一种沙漠中光伏太阳能与建筑一体化结构，其特征在于，在所述转轴（27）一端固定套接齿轮（14），在所述矩形外框（1）一侧固定安装液压缸（15），所述液压缸（15）的输出轴固定连接齿条（16），所述齿条（16）的一侧开设与所述齿轮（14）适配的齿槽，使得所述齿条（16）与各个所述齿轮（14）均啮合连接。
5.根据权利要求4所述的一种沙漠中光伏太阳能与建筑一体化结构，其特征在于，在所述矩形外框（1）两侧均固定连接L型钢翼板（17），所述L型钢翼板（17）开设多个安装孔（18），通过膨胀螺栓紧固安装在建筑屋顶凹陷区域内。
6.根据权利要求5所述的一种沙漠中光伏太阳能与建筑一体化结构，其特征在于，在所述矩形外框（1）两侧均固定连接两个连接块（19），两个所述连接块（19）之间安装阻隔板（20），所述阻隔板（20）的高度高于安装板（10）旋转至最高处，使得透明薄膜的两侧在收卷、放出过程中透明薄膜两侧始终与阻隔板（20）接触。
7.根据权利要求6所述的一种沙漠中光伏太阳能与建筑一体化结构，其特征在于，所述阻隔板（20）选用透明玻璃材质制成，在所述连接块（19）开设限位槽（21），所述限位槽（21）内滑动连接限位块（22），同一侧的两个所述限位块（22）固定连接同一个刮板（23），所述刮板（23）与所述阻隔板（20）接触的一侧设置清洁层（24），所述清洁层（24）采用干净的棉质组成，所述刮板（23）固定连接至少一个碰触板（25），在所述转轴（27）外壁固定连接碰触杆（26）。
8.根据权利要求7所述的一种沙漠中光伏太阳能与建筑一体化结构的应用，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种沙漠中光伏太阳能与建筑一体化结构，其特征在于，包括安装在建筑屋顶凹陷区域的矩形外框（1），所述矩形外框（1）内固定连接多个等距排布的横块（2），多个所述横块（2）将所述矩形外框（1）围合的部分分割为多个面积相同的光伏区域，每个光伏区域内转动连接安装板（10），所述安装板（10）的两侧均具有光伏板（3），在所述横块（2）和所述矩形外框（1）上设置可收卷的透明薄膜，透明薄膜的一部分收卷在所述横块（2）和所述矩形外框（1）的内部，透明薄膜将光伏板（3）表面与沙漠环境分隔；
2.根据权利要求1所述的一种沙漠中光伏太阳能与建筑一体化结构，其特征在于，所述安装板（10）的两个相对的一侧均固定连接转轴（27），所述转轴（27）贯穿所述矩形外框（1），所述安装板（10）另外两个侧面为圆弧设置，安装板（10）的上下两面均开设安装槽（11），所述光伏板（3）固定安装在所述安装槽（11）内，则每个所述安装板（10）上下两面均具有所述光伏板（3），所述横块（2）上具有两个收卷槽（5）。
3.根据权利要求2所述的一种沙漠中光伏太阳能与建筑一体化结构，其特征在于，在所述安装槽（11）外围固定连接矩形形状的橡胶圈（13），所述橡胶圈（13）顶部高于光伏板（3），使得覆盖在所述光伏板（3）表面的透明薄膜与所述橡胶圈（13）抵触配合。
4.根据权利要求3所述的一种沙漠中光伏太阳能与建筑一体化结构，其特征在于，在所述转轴（27）一端固定套接齿轮（14），在所述矩形外框（1）一侧...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝凯利，柳本立，
申请(专利权)人：中国科学院西北生态环境资源研究院，
类型：发明
国别省市：
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