光伏膜结构体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土木工程、能源工程、航空工程、交通运输工程、气象工程、通信工程、农林牧渔业工程、环境保护工程、生态工程等技术领域，尤其是涉及膜结构工程、光伏发电工程、风力发电工程、等技术领域。
【背景技术】
[0002]1、现有的光伏行业没有充分利用膜结构体的巨大的占地表面积进行满负荷光伏发电，以提供驱动电力或者提供膜结构体内部维持压力、加热空气所需要的电力。2、现有的膜结构体的运营费用高。例如为了维持充气式膜结构体内部气压，需要消耗大量电力来驱动气栗补充气体。3、现有的膜结构体只有建筑物功能，功能单一，没有增加生产能源(包括光伏发电、光热发电)的功能。4、现有的膜结构体一轻气膜囊体(5.2)，如浮空器、浮升气囊、浮升气球等等，造价高又不安全，限制了它的大量普遍使用。其原因是没有解决下述几个问题:由于轻气膜囊体(5.2)内的氢\氦等浮升气体从蒙皮向外渗漏的浪费问题和氢气爆炸问题；由于有机材料老化造成的蒙皮使用寿命年限短问题；由于蒙皮材料和氦气价格高，造成现有的光伏膜结构体的造价和使用费很高问题。5、由于没有采用高性价比的无机纤维材料、合理结构和固定拉索系统，现有的膜结构体(指重气膜结构体)的超高、超长性能没有充分发挥。6、没有充分利用高空资源。高空平流层风力强度是地面的50-100倍，高空阳光强度和光照时间是地面的几倍以上，高空气温比地面低60-70度。因此，没有利用高空的这些风力、阳光和低温资源，来发电、发热、降温、制冷、生产能源、淡化海水、驱动交通工具等。7、现有的光伏行业没有充分利用高空无遮挡有利条件进行满负荷光伏发电，以提供驱动电力或者提供热气球内部加热空气的电力。8、现有的主要能源生产方式造成大量环境污染和能源紧张。其原因是过分依赖如石油、天然气、煤等原料，既造成能源短缺又造成环境污染。因此，急需找到一种廉价、清洁和丰富的能源方式。9、没有利用大跨度的膜结构体作为农业大棚、温室。10、没有利用大跨度、超度的膜结构体作为城市大棚、城市温室。11、现有的自然灾害频发，如干旱、洪涝、台风、寒潮、沙尘暴等，造成损失巨大。因此，急需找到一种减少自然灾害的廉价、清洁、通用和实用的人工影响控制气候生态方法。
技术内容
[0003]本发明创造的目的就是为了克服上述现有缺点，提供一种光伏膜结构体。本发明的目的可以通过采取如下措施来达到。
[0004]内容I。
[0005]光伏膜结构体包括有膜结构体，其特征在于:光伏膜结构体还包括有光伏发电系统(65)ο
[0006]超大跨度、超高度的膜结构体最大优势就是占地表面积巨大，而光伏发电最大的缺点就是需要巨大的占地表面积。由此，膜结构体与光伏发电系统(65)相结合之后，膜结构体巨大的占地表面积正好提供给光伏发电所利用，优势、缺点互补。因此，当膜结构体与光伏发电系统(65)互补结合成为一个不可分割的整体的、多功能性结构体之后，便创造出一个太阳能建筑一体化的新兴产业---光伏膜结构体。一个几百米跨度、几千米长度的光伏膜结构体，它的占地表面积超过100万平方米。其装机发电规模可以达到10万KW，即一个100MW。所以，光伏膜结构体具有建筑遮盖、光伏发电双重功能，一举两得。
[0007]本发明创造的目的还可以通过采取如下措施来达到。
[0008]内容2。
[0009]根据内容I所述的光伏膜结构体，还包括有下述特征:
[0010]其光伏发电系统(65)包括有光伏电池(65.1)，其光伏电池(65.1)设置在膜结构体的下述其中至少之一种位置，膜结构体的外表面、膜结构体的上表面、膜结构体的下部、膜结构体的内部。当光伏电池(65.1)设置在膜结构体的下部、内部时，它可以通过膜结构体的采光系统(65.1)的太阳光来进行光伏发电的。
[0011]内容3。
[0012]根据内容I所述的光伏膜结构体，还包括有下述特征:
[0013]膜结构体包括有下述其中至少之一种，张拉支承式膜结构体、骨架支承式膜结构体、索系支承式膜结构、充气式膜结构体；
[0014]其膜结构体包括有主膜体(I)或充气膜囊体(5)，其膜结构体还包括有下述至少一种部件，连膜构件(9)、骨架系统(10)、张拉索系统(13)、连膜构件(9)、索间承杆(14)。
[0015]内容4。
[0016]根据内容I所述的光伏膜结构体，还包括有下述特征:
[0017]在光伏膜结构体中:光伏膜结构体还包括有下述其中至少之一种系统，采光系统
(4)、补漏系统(11)、动力系统(12)、调节气压系统(15)、防雷系统(16)、回收系统(17)、外载荷系统(18)、压重系统(19)、加热系统(20)、风力发电系统(21)、引流系统(23)、发电机(25)、冷水循环系统(26)、抽风筒系统(27)、筒顶导流出风口(43)。
[0018]内容5。
[0019]根据内容2所述的光伏膜结构体，还包括有下述特征:
[0020]其光伏发电系统(65)还包括有下述其中至少之一种部件，负荷控制器、蓄电池、
逆变器。
[0021]其中光伏电池(56.1)包括有下述其中至少之一种，晶体硅型电池、非晶硅型电池、薄膜型电池、柔性薄膜型电池、聚光型电池、多元化合物型电池、染料敏化型电池、CaAs (砷化镓)型电池、CIGS (铜铟镓砸)型电池、CdTe (锑化镉)型电池、InGaP/A型电池。由于薄膜型电池是柔性的、可以变形，所以薄膜型电池特别容易与膜结构体结合，共同工作。因此，膜结构体与薄膜型电池相结合之后，膜结构体巨大的占地表面积正好提供给薄膜型电池所利用，优势、缺点互补。
[0022]内容6。
[0023]根据内容3所述的光伏膜结构体，还包括有下述特征:
[0024]其张拉支承式膜结构体包括有下述至少几种部件，主膜体(I)、连膜构件(9)、张拉索系统(13)；
[0025]其骨架支承式膜结构体包括有下述至少几种部件，主膜体(I)、连膜构件(9)、骨架系统(10)；
[0026]其索系支承式膜结构包括有下述至少几种部件，主膜体(I)、连膜构件(9)、张拉索系统(13)、索间承杆(14)；
[0027]其充气式膜结构体包括有下述至少几种部件，充气膜囊体(5)、连膜构件(9)、骨架系统(10)或者张拉索系统(13);其中充气膜囊体(5)包括有主膜体(I)和气体(2);
[0028]其中充气式膜结构体包括有下述至少几种，地承式充气膜结构体出)、浮吊式充气膜结构体(7)、运动式充气膜结构体(8);
[0029]充气膜囊体(5)的种类包括有下述其中至少之一种，重气膜囊体(5.1)、轻气膜囊体(5.2)、轻重气组合膜囊体(5.3);其轻气膜囊体(5.2)内包括有浮升气(2.2)，轻气膜囊体(5.2)的种类包括有下述其中至少之一种，单壳轻气膜囊体(5.2.1)、多壳轻气膜囊体(5.2.2);其重气膜囊体(5.1)(即不能浮升的光伏膜结构体)包括有重气(2.1)，重气膜囊体(5.1)的种类包括有下述下述其中至少之一种，单壳重气膜囊体(5.1.1)、多壳重气膜囊体(5.1.2);
[0030]其主膜体(I)包括有包括有下述其中至少之一种结构层，基膜(1.1)、基板(1.2)、防漏密封层(1.3);
[0031]其气体(2)设置在主膜体(I)围成的空间内；气体(2)包括有下述其中至少之一种，重气(2.1)、浮升气(2.2);其浮升气(2.2)的密度低于光伏膜结构体外空间的密度，其重气(2.1)的密度等于或高于光伏膜结构体外空间的密度，重气(2.1)的气压等于或高于光伏膜结构体外的空间的气压；
[0032]其气膜囊体(5)还包括有隔离体(3);其隔离体(3)设置在下述其中之一位置，主膜体(I)内(即主膜体(I)围成的空间里)、主膜体(I)外、主膜体(I)外和内、多个主膜体(I)之间、主膜体(I)的结构层之里(即主膜体(I)的结构层之间)、气体(2)内、气体(2)夕卜、气体(2)外和内、气体(2)之中；隔离体(3)连接有下述其中之一构件，主膜体(I)、连膜构件(9)、骨架系统(10)、张拉索系统(13)、索间承杆(14)。隔离体(3)能够把多个主膜体(I)之间隔离分开，或者把主膜体(I)之里或之外的不同气体隔离分开，或者把主膜体(I)之外的不同水体隔离分开；达到保气、保水、保速、保质、保量、保体积空间、保温隔热等等功能；还能够达到把许多个小型光伏膜结构体联结组合成一个整体巨大型的光伏膜结构体的功能；这些功能用以满足众多的不同用途；
[0033]其连膜构件(9)包括有下述其中至少之一种部件，边连接件、角连接件、面连接件、线连接件、点连接件；连膜构件(9)连接有下述其中之一部件，主膜体(I)、隔离体(3)、张拉索系统(13)、骨架系统(10);
[0034]其骨架系统(10)包括有下述一种或几种部件，竖向骨架(10.1)、横向骨架(10.2)、斜向骨架(10.3)、架间拉索(10.4);骨架用于刚性硬式或者半刚性半硬式轻气膜囊体(5.2);
[0035]其张拉索系统(13)包括有下述其中至少之一种部件，张拉索(13.1)、固定锚(13.2)、绞车(13.3)、滑轮(13.4);张拉索系统(13)或张拉索(13.1)连接有下述其中之一部件，主膜体(I)、隔离体(3)、连膜构件(9)、地面或水面、骨架系统(10)、固定锚(13.2);张拉索系统(13)还能够把光伏膜结构体的形状固定、位置不移动；绞车(13.3)和滑轮(13.4)还能够使张拉索(13.1)的长度伸缩；
[0036]其索间承杆(14)是张拉索(13.1)之间的刚性支承件，索间承杆(14)与张拉索(13.1)连接；
[0037]其中主膜体(I)、隔离体(3)、充气膜囊体(5)、连膜构件(9)、骨架系统(10)、张拉索系统(13)、索间承杆(14)包括有下述其中至少之一种材料，金属、有机纤维、无机纤维。尤其是采用无机纤维之中的玄武岩纤维，它的性价比是钢材的10倍左右，可以用它代替其它抗拉材料，而且不锈蚀和耐久性长。
[0038]内容7。
[0039]根据内容3所述的光伏膜结构体，还包括有下述特征:
[0040]其中地承式充气膜结构体(6)还包括有下述其中至少之一种部件，张拉索系统
(13)、压重系统(19);张拉索系统(13)或压重系统(19)的一端连接地承式充气膜结构体
(6)，张拉索系统(13)或压重系统(19)的另一端连接陆地或固定锚(13.2)或水面，张拉索系统(13)能够把光伏膜结构体固定不移动，压重系统(19)能够把光伏膜结构体固定并且可以横向移动；地承式充气膜结构体出)的种类包括有下述其中至少之一种，挡气软墙(6.1)、柔性气道(6.2)、柔性风筒(6.3)、柔性气库(6.4)、气利枢纽(6.5);
[0041]其中浮吊式充气膜结构体(7)还包括有外载荷系统(18);浮吊式充气膜结构体
(7)的种类包括有下述其中至少之一种，挡气软墙(7.1)、柔性气道(7.2)、柔性风筒(7.3)、柔性气库(7.4)、气利枢纽(7.5)、吊挂装置(7.7)、支承装置(7.8);
[0042]其中运动式充气膜结构体(8)还包括有交通工具(22);交通工具(22)的种类包括有下述其中至少之一种，车(22.1)、船(22.2)、飞行器(22.3)、高空滞留器(22.4)、平流层滞留器(22.5);
[0043]浮吊式充气膜结构体(7)、地承式充气膜结构体(6)利用自身或者其中的隔离体
(3)作为墙体、坝体、水平面层体、通风筒体，对于气流可以进行阻流、导流、聚流，达到改变流体的流向、流速、流量、温度、流域面积的用途。挡气软墙(6.1)、柔性气道(6.2)或柔性气库(6.4)或气利枢纽(6.5)或挡气软墙(7.1)或柔性气道(7.2)能够使气流流动发生变化，柔性抽风筒(6.3)或或柔性风筒(7.3)能够使气流垂直方向流动发生变化。
[0044]浮吊式充气膜结构体(7)是利用光伏膜结构体或其中的隔离体(3)作为负重结构体，对重物或载荷(外载荷系统(18))、自身重量进行悬吊、悬挂、支承用途。吊挂装置(7.7)是对重物或载荷(外载荷系统(18))、自身重量进行悬吊、悬挂；支承装置(7.8)是对重物或载荷、自身重量进行支承。
[0045]运动式充气膜结构体(8)利用轻气膜囊体(5.2)或其中的隔离体(3)作为交通工具的浮力体(9.1)，起到减少交通工具自重、动力消耗的效果。
[0046]内容8。
[0047]根据内容4所述的光伏膜结构体，还包括有下述特征:
[0048]其采光系统(4)包括有下述其中至少之一种，透光面(4.1)、透光窗(4.2)、面连接件；采光系统(4)连接下述其中之一部件，主膜体(1)、隔离体(3)、连膜构件(9)、骨架系统
(10)、张拉索系统(13);其采光系统(4)使太阳光进入光伏膜结构体内部提供了窗口 ；
[0049]其补漏系统(11)包括有下述其中至少之一种部件，雾化机(11.1)、发泡机(11.2)、补漏液(11.3)、补漏碎片碎块(11.4)、补漏气体(11.5)、泡沫剂(11.6);雾化机(11.1)、发泡机(11.2)的出口连接着调节气压系统(15)的调节管道(15.1)的一端，调节管道(15.1)的另一端连接着轻气膜囊体(5.2)或者重气膜囊体(5.1);补漏气体(11.5)包括有下述其中至少之一种:二氧化碳、氮气，它们是不含氧气的气体；雾化机(11.2)或发泡机(11.2)把补漏液(11.3)和泡沫剂(11.6)变成汽雾、泡沫，由汽雾、泡沫与补漏碎片碎块
(11.4)混合成混合泡沫体(11.7);通过调节气压系统(15)的调节管道(15.1)、调节阀门(15.3)，补漏栗(11.1)将不含氧气的补漏气体(11.5)和混合泡沫体(11.7)输入漏气的轻气膜囊体(5.2)或重气膜囊体(5.1)内；混合泡沫体(11.7)从漏气的轻气膜囊体(5.2)或重气膜囊体(5.1)的破损洞口排出时，汽泡减压破裂和补漏液(11.3)遇到空气中的氧气后发生氧化反应，混合泡沫体(9.7)产生粘硬化并且沉淀在破损洞口附近，然后逐渐把破损洞口堵塞；
[0050]其动力系统(12)包括有下述其中至少之一种部件，发电装置、变电装置、电动装置、传动装置、燃烧装置、自控装置；动力系统(12)为轻气膜囊体(5.2)提供动力，其中的加热系统、燃烧装置可以为热气轻气膜囊体(5.2)加热气体或空气；
[0051]其调节气压系统(15)包括有下述其中至少之一种部件，调节管道(15.1)、调节气栗(15.2)、调节阀门(15.3)、调节气体(15.4)，调节气体(15.4)采用空气；调节气压系统
(15)保证了轻气膜囊体(5.2)、重气膜囊体(5.1)的气压、刚度和气体膨胀；
[0052]其回收系统(17)包括有下述其中至少之一种部件，回收仓(17.1)、回收管道(17.2)、回收气栗、回收阀门、自控装置；
[0053]其外载荷系统(18)包括有下述其中至少之一种部件，能源载荷、交运载荷、影响气候载荷、特殊载荷；
[0054]其压重系统(19)包括有下述其中至少之一种部件，压重物(19.1)、连接件(19.2)、绞车(19.3)、滑轮(19.4);压重系统(19)连接隔离体(3);压重系统(19)可以使隔离体(3)在水平方向上移动；