专利名称：建材型屋顶光伏跟踪瓦发电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建材型屋顶光伏跟踪瓦发电系统，属于太阳能光热及光伏利用 与建筑一体化技术
背景技术：
太阳能作为可再生能源的一种能源形式与水、风电等清洁能源比较具有很多缺 点同样与水、风电等清洁能源比较具有他们无法比拟的优点。其中最大的优点是太阳 能发电形式可以与建筑进行紧密结合，可以减少建筑投资的情况下，不占土地等其他资 源。因为太阳能电池及组件当初设计的时候主要是应用在卫星上供电源使用，没有按照 建筑的特点进行设计，所以一般情况下只能在建筑屋顶的基础上再进行铺设太阳能电池 板及支架系统，这样等于是二次进行铺设屋顶，增加了整体建筑与发电系统的成本，同 时地面太阳能光伏发电系统可以采用太阳能跟踪器，使太阳能发电系统始终跟踪太阳， 使单位面积电池情况下的发电量得到很大的提高，使地面太阳能发电系统电费得到很大 幅度的降低，而造成建筑屋面式太阳能发电系统电费成本高于地面太阳能发电系统电费 成本。例专利200810234316.1，200820161229.3,等发明采取了在20-30年前传统的槽 式几何比3倍以上方式进行聚光，在背后采用介质进行冷却，这样的聚光方式因为几何 聚光比的增加使系统光学部分对光学跟踪要求提高容忍性差，电池工作温度提高很多， 电性能衰竭很大，同时会因为增加辅助冷却而造成整系统部分工作零部件增加很多而稳 定性差，设备成本与发电成本同比增加。尤其在地球不断围绕太阳的旋转，并随着季节 的变化南北照射角不断变化与随着早、中、晚时间的变化东西照射角同时在不断变化， 因为太阳的不断变化，在不安装太阳能跟踪器的情况下，造成太阳能的利用效率达不到 最大，也会造成太阳死角状态下系统完全不发电，经济性反而降低。所以造成太阳能的 利用不能大面积普及。为使得太阳能能被更大范围的普及，有很多人开始研究太阳能 跟踪系统，尤其在为增大太阳密度采用的太阳能聚光系统中配套太阳能跟踪系统很难避 免。槽式、反射等聚光器有个共同的特征就是必须有可以使太阳与发电电池始终保持垂 直跟踪，以保证太阳光能不断垂直于太阳能电池或者太阳能吸收利用器平面，才能使光 伏发电系统正常与满负荷发电。所以能将太阳能与建筑进行一体化结合能有效实现防雨、隔音、隔热保温、遮 阳、美观、发电等多用途是普及太阳能的趋势，尤其能将发电成本降低与发电效率提高 跟关键，只有这样才能使太阳能发电成本接近传统火力电站成本。应用范围更光，市场 才能更大的普及。
发明内容
本发明建材型屋顶光伏跟踪瓦发电系统采用在普通平板屋顶光伏发电系统的基 础上，增加聚光光学系统、太阳能跟踪系统、太阳能系统与建筑结构一体形式，使太阳 能系统成为建筑材料与结构的大部分。可以使建筑成本与发电系统同步降低的一种方式。具体方案是由数个联动跟踪支架支撑太阳能电池板、聚光器及柔性防漏板等由 太阳能控制器控制电动推杆往复拉动支架旋转沿底座支架轴旋转，达到每天跟踪太阳使 电池板与太阳垂直照射的屋面跟踪系统，实现了太阳能跟踪、聚光补光、防雨、隔音、 隔热保温、遮阳、美观、发电等多用途的建筑物主要屋面。可以应用在民居别墅、工业 厂房、大型公共场馆等建筑上同时实现太阳能与建筑物的完全一体化。可以根据需要例如别墅屋顶太阳能发电系统的电池组可以用太阳能集热器代替 少部分，实现太阳能发电与热水2个用途。也可以在太阳能系统与屋面天花板之间增加 第二层防雨、隔音、隔热保温保护层。
本发明建材型屋顶光伏跟踪瓦发电系统跟踪支架材料成本接近太阳能固定安装 支架，如果与太阳能光伏及光热聚光系统配合使用，可以实现太阳能发电、热利用成本 与煤电、煤热成本接近，运行维护费用更低。所有太阳能光伏、光热利用系统都可以与 本发明跟踪系统运行方法结合使用，不一一例举。下面附图与实施例即是其中一种应用本发明建材型屋顶光伏跟踪瓦发电系 统一太阳能光伏、光热聚光系统的结合应用建筑。
结合附图和实施对本发明做进一步说明图1为本发明实施例的建材型屋顶光伏跟踪瓦发电系统应用建筑结构2为本发明实施例的建材型屋顶光伏跟踪瓦发电系统组结构图
具体实施例方式如图1及图2所示，图1建材型屋顶光伏跟踪瓦发电系统应用建筑主要包括建 筑物太阳能光伏屋面1与建筑物主体2组成，建筑物太阳能光伏屋面1是由多组图2中建 材型屋顶光伏跟踪瓦发电系统3阵列拼装而成。系统工作过程为太阳能跟踪控制器4 每天早晨寻找太阳位置，将电信号传输给处理器8驱动电动推杆电机10工作，使电动推 杆往复运行，因为建筑物16与建筑物大梁14，固定小梁12静止不动，太阳能电池组件7 及安装在活动架9上的反光镜6被活动梁11整体拉动多组连动，同时使太阳能电池组7 与太阳光保持垂直状态。在太阳能跟踪控制器4与电信号传输给处理器8的作用下，太 阳能电池组件7始终跟随太阳在运动并保持垂直状态下满负荷发电工作。太阳能电池组 件7所发的电输送到并网逆变器15逆变成市电由电力线路16并入国家电网中或者独立系 统中被储存使用。晚上由太阳能跟踪控制器4与电信号传输给处理器8的作用进行恢复 位置。太阳能跟踪速度很慢，每天24小时往复1个行程，基本人眼看不到屋面的变化。为使系统完全防雨、隔音、隔热保温和与建筑一体化，每个系统组间由柔性防 漏板5及隔热保温板13进行拼接，也可以根据建筑物的要求不同进行区别设计。本发明 太阳能跟踪器可以应用在平板非聚光光伏电站系统中，也可以配套其他槽式聚光、抛物 线聚光、透镜式聚光、斗式、碟式等聚光光伏、光热太阳能应用系统中。同样可以应用 于地面系统，或者非并网的独立太阳能系统中。本系统为了雨水的流动，最佳安装方式是根据地区纬度区别设计最佳坡度安装，一个方向跟踪太阳连续工作，另一方向一端或者二端加装余弦架补充光源。推杆可以配重单向工作，也可以2组传动双向工作，推杆可以采用电推杆、液 压推杆、或者气缸式推杆。本发明中的太阳能板可以是太阳能单晶电池、太阳能多晶电池、非晶电池或者 太阳能集热器。
本发明建材型屋顶光伏跟踪瓦发电系统可以使用在旧建筑屋顶上，也可以利用 本系统建设成新建筑。
权利要求
1.一种建材型屋顶光伏跟踪瓦发电系统，包括由数个联动跟踪支架支撑太阳能电池 板、聚光器及柔性防漏板等由太阳能控制器控制电动推杆往复拉动支架旋转沿底座支架 轴旋转，达到每天跟踪太阳使电池板与太阳垂直照射的屋面跟踪系统。
2.根据权利要求1所述建材型屋顶光伏跟踪瓦发电系统，其特征在于所述屋顶光 伏跟踪瓦实现了太阳能跟踪、聚光补光、防雨、隔音、隔热保温、遮阳、美观、发电等 多种用途的建筑物屋面与光伏太阳能一体化。
3.根据权利要求1所述建材型屋顶光伏跟踪瓦发电系统，其特征在于可以应用在 民居别墅、工业厂房、大型公共场馆不同建筑物上。
4.根据权利要求2所述建材型屋顶光伏跟踪瓦发电系统，其特征在于可以根据需 要例如别墅屋顶太阳能发电系统的电池组可以用太阳能集热器代替少部分，实现太阳能 发电与热水2个用途。也可以在太阳能系统与屋面天花板之间增加第二层防雨、隔音、 隔热保温保护层。
5.根据权利要求1所述建材型屋顶光伏跟踪瓦发电系统，其特征在于与无轴式太 阳能滚动跟踪系统配套的太阳能板可以是太阳能单晶电池、太阳能多晶电池、非晶电池 或者太阳能集热器。可以应用于地面系统，或者非并网的独立太阳能系统中。可以使用 在旧建筑屋顶上，也可以利用本系统建设成新建筑。
全文摘要
本发明建材型屋顶光伏跟踪瓦发电系统具体方案是由数个联动跟踪支架支撑太阳能电池板、聚光器及柔性防漏板等由太阳能控制器控制电动推杆往复拉动支架旋转沿底座支架轴旋转，达到每天跟踪太阳使电池板与太阳垂直照射的屋面跟踪系统，实现了太阳能跟踪、聚光补光、防雨、隔音、隔热保温、遮阳、美观、发电等多用途的建筑物主要屋面。可以应用在民居别墅、工业厂房、大型公共场馆等建筑上同时实现太阳能与建筑物的完全一体化。
文档编号G05D3/00GK102013839SQ20091003465
公开日2011年4月13日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者李美芳 申请人:李美芳