集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶的制作方法

本发明属于太阳能建筑利用领域，涉及一种集雨型cpc聚光光伏节能平屋顶。

背景技术：

随着不可再生能源的缩减，人们急需寻求一种新能源代替旧能源，太阳能作为一种干净、无污染的能源，成为人类的首要选择。如今在各行各业中，普遍利用太阳能，开始挖掘太阳能的最大效益。光伏发电系统的日益成熟，与太阳能有效结合，成为部分日常生活节能产品的组件。

在现代社会的日常生活中，出现许多运用太阳能的产品，集水型cpc聚光光伏节能屋顶，具有广泛的市场前景。现在已有的静态聚光光伏屋顶，有些只局限于单一的发电或者发热功能。而集水型cpc聚光光伏节能屋顶，热电联产，较于其他的光伏电池只是单纯地利用空冷，此装置利用水冷技术使光伏电池的发电效率达到一个较高值。这种节能屋顶能通过收集雨水化为己用，对生活用水进行预热，节约资源。集雨型cpc聚光光伏节能平屋顶有着高效的运作模式，成本低，克服了很多产品单一产能的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种集雨型cpc聚光光伏节能平屋顶。

本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种集雨型cpc聚光光伏节能平屋顶，包括水平放置的槽式屋顶，槽式屋顶包括槽式背板、设于背板内底表面的保温隔热层、均匀并排安装于保温隔热层上方的底部开口的cpc聚光器，cpc聚光器的底部开口处的保温隔热层上开设有槽道，槽道出水口端内壁安装有传感器，槽道底部安装有支撑架，支撑架的顶部安装有光伏电池，光伏电池位于cpc聚光器腔内；槽式屋顶的出水口和进水口分别装有集水装置和分水装置，集水装置输出端和分水装置输入端之间的循环管路上依次连接有温控器、阀a、集水器a和水泵a，温控器输出端设有两个并排支路，阀b、集水器b和水泵b依次连接于温控器的输出端的另一个支路上，温控器与阀a、阀b、水泵a、水泵b均线路连接。

进一步地，水泵b的输出端连接有过滤装置。

进一步地，cpc聚光器呈内凹的碗状，cpc聚光器的内表面为反光镜，反光镜反射太阳光至光伏电池上。

进一步地，光伏电池产生的电能驱动水泵a、水泵b、温控器，多余的电量储存在蓄电池内或者输送到电网。

进一步地，光伏电池串联连接，光伏电池线路连接有集电器和逆变器。

进一步地，光伏电池串联连接，光伏电池线路连接有集电器和逆变器。

本发明的有益效果是：(1)使用cpc聚光器，聚光倍数达到2～6倍，能够提高太阳能利用效率，减少光伏电池的数量；(2)下雨天收集雨水，晴天建筑节能；(3)夏天对屋顶冷却，冬天天棚采暖；(4)多适用于雨水收集的海绵城市，实现建筑一体化的高效利用。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是槽式屋顶的结构示意图；

图3是本发明装置运行流程图；

其中：1.背板，2.cpc聚光器，3.光伏电池，4.传感器，5.支撑架，6.槽道，7.保温隔热层，8.阀a，9.温控器，10.集水装置，11.阀b，12.集水器b，13.水泵b，14.过滤装置，15.集水器a，16.水泵a，17.分水装置。

具体实施方式

现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。

如图1、2所示的一种集雨型cpc聚光光伏节能平屋顶，包括水平放置的槽式屋顶，槽式屋顶包括槽式背板1、设于背板1内底表面的保温隔热层7、均匀并排安装于保温隔热层7上方的底部开口的cpc聚光器2，cpc聚光器2的底部开口处的保温隔热层7上开设有槽道6，槽道6出水口端内壁安装有传感器4，槽道6底部安装有支撑架5，支撑架5的顶部安装有光伏电池3，光伏电池3位于cpc聚光器2腔内；槽式屋顶的出水口和进水口分别装有集水装置10和分水装置17，集水装置10输出端和分水装置17输入端之间的循环管路上依次连接有温控器9、阀a8、集水器a15和水泵a16，温控器9输出端设有两个并排支路，阀b11、集水器b12和水泵b13依次连接于温控器9的输出端的另一个支路上，温控器9与阀a8、阀b11、水泵a16、水泵b13均线路连接。

分水装置17有利于将支路中由经泵a的水均匀分至槽式屋顶的每个槽道6内，保持每个槽道6内水量均匀。集水装置17将每个槽道6出水口的水集中起来，混合均匀后流至温控器9，便于对水的平均水温进行测量和控制。

水泵b13的输出端连接有过滤装置14。

cpc聚光器2呈内凹的碗状，cpc聚光器2的内表面为反光镜，反光镜反射太阳光至光伏电池3上。cpc聚光器2的内凹抛物线面分别安装在光伏电池3的两侧，并用膨胀螺丝穿过保温隔热层7固定在背板1上，表面直接与空气接触，根据聚光原理，照射在光伏电池3上的太阳能辐射达到2～6倍。

光伏电池3产生的电能驱动水泵a16、水泵b13、温控器9，多余的电量储存在蓄电池内或者输送到电网。

光伏电池3串联连接，光伏电池3线路连接有集电器和逆变器。

运作的传感器和温控器对阀门和水泵进行调节。雨天阀a打开，阀b关闭，将雨水收集到集水器a中。晴天水位低于槽道的1/10时，水泵a运转，阀a和阀b关闭，集水器中储存的水经水泵流入槽式屋顶内，当水位高于槽道的9/10时，水泵a关闭，此时槽式屋顶中的水由太阳能和光伏电池发电产生的热量加热。当水槽内的水温度达到20℃时，温控器控制阀b打开，使得热水流入集水器b内，通过泵b通往室内使用，泵b的热水再经过过滤装置处理，这条支路流出的水相当于对生活用水进行预热。当热水放掉，水位再次低于槽道的1/10，阀b关闭，阀a关闭，集水器中储存的水经泵a流入槽式屋顶内，形成循环水加热过程。

如图3示，一部分太阳能经过光伏电池转化成直流电，然后通过逆变器转化成可以供家用电器使用的交流电，或者可以将电并入电网中，该系统中的温控器和水泵也是由光伏电池驱动。槽式屋顶槽道中的水靠近光伏电池板，降低了光伏电池板的温度，水由部分太阳能和光伏电池发电产生的热量加热，提高了光电转换效率，得到的热水经过滤装置过滤后可以供生活热水预热。夏天雨水流经槽式屋顶吸收屋顶的热量，水温达到20℃左右，低于室内温度，有冷却屋顶的效果；冬天光伏发电，水温升高，高于室内温度，有天棚采暖的作用。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种集雨型CPC聚光光伏节能平屋顶，包括槽式屋顶，槽式屋顶包括背板、保温隔热层、CPC聚光器，槽式屋顶的出水口和进水口分别装有集水装置和分水装置，集水装置输出端和分水装置输入端之间的循环管路上依次连接有温控器、阀A、集水器A和水泵A，温控器输出端设有两个并排支路，阀B、集水器B和水泵B依次连接于温控器的输出端的另一个支路上，温控器与阀A、阀B、水泵A、水泵B均线路连接。本发明的有益效果是：使用CPC聚光器，聚光倍数达到2～6倍，能够提高太阳能利用效率，减少光伏电池的数量；下雨天收集雨水，晴天建筑节能；夏天冷却屋顶，冬天天棚采暖；多适用于雨水收集的海绵城市，实现建筑一体化的高效利用。

技术研发人员：陈海飞;陆莉鋆;曹冰倩;金懿豪;郭晶晶
受保护的技术使用者：常州大学
技术研发日：2017.03.23
技术公布日：2017.07.28