专利名称：太阳能光电板的导风结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能光电板的导风结构。
背景技术：
目前城市夜景照明广泛应用光电技术及LED新技术，利用倾斜设置的太阳能光电 板在白天吸收并贮存太阳热能，在夜间将其转换成电能发电，供街道、广场等公共场所的 LED照明所用。太阳能光电板是主要的吸热换电器件，露天设置于电杆上，因其自重较轻，对 风荷载较为敏感，在我国东南沿海地区，常受台风损坏，造成较大的经济损失，且因太阳能 光电板风毁堕落可能造成行人伤亡事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能光电板的导风结构，其可有效解决太阳能光电板 的风损问题。本发明的技术方案是这样的太阳能光电板的导风结构，包括分别设置于太阳能 光电板长度方向的两侧边缘的第一、第二导风板，此第一、第二导风板与太阳能光电板之间
分别呈一定夹角设置。以太阳能光电板与水平面的夹角为α，上述第一、第二导风板与上述太阳能光电 板的夹角分别为90° -α 90°。上述第一、第二导风板为条形薄板。上述第一、第二导风板为金属材料板或高分子材料板。上述第一、第二导风板与太阳能光电板的边框或基体为一体成型结构。采用上述方案后，本发明首先将气动技术应用于太阳能光电板的抗风问题上，不 同于以往抗风技术，本发明在太阳能光电板上设置导风板，能起到改变空气流场，有效地卸 减风荷载的作用，减少太阳能光电板的风灾损失。其工作原理可用大禹治水的理念来说明 大禹能有效地减轻洪涝灾害，其治水方案是采用“疏水”，而不是采用“堵水”措施来实现。本发明太阳能光电板的导风结构，与现有技术比较的优点和特点为(1)导风板主要作用是改变太阳能光电板的空气流场，能有效减卸高速气流在太 阳能光电板上施加的风荷载，达到保障太阳能光电板安全及其正常使用功能。(2)导风板只需少量板材，用料范围广，金属、高分子材料均可，而且可充分应用其 它产品的边角废料，可与太阳能光电板一起制作，形式美观，省工省时省料，可标准化生产， 自动化程度高，质量可靠，符合可持续发展的经济要求。(3)导风板的设置，使传统太阳能光电板的平板受风弯曲问题，变成了 “Ζ”截面构 件的受风弯曲问题，其抗弯性能大大提高，同时，其自身的材料性能还可充分应用，能加强 太阳能光电板构件的强度和刚度，可极大提高带导风板的新型太阳能光电板的结构可靠性 和正常使用功能，具有明显的经济效益和社会效益。
图1为本发明的立体示意图；图2为本发明的正面视图；图3为本发明的侧视图；图4为本发明中太阳能光电板的放置示意图；图5为本发明中太阳能光电板的风向角标示图；图6为传统太阳能光电板在0°风向角(由左向右流向)时的空气流场图；图7为本发明中，0°风向角(由左向右流向)且太阳能光电板与导风板相垂直时 (90° )时的空气流场图；图8为本发明中，0°风向角(由左向右流向)且导风板竖直设置(太阳能光电板 与导风板呈90° -α夹角)时的空气流场图；图9为传统太阳能光电板在180°风向角(由右向左流向)时的空气流场图；图10为本发明中，180°风向角(由右向左流向)且太阳能光电板与导风板相垂 直时(90° )时的空气流场图；图11为本发明中，180°风向角(由右向左流向)且导风板竖直设置(太阳能光 电板与导风板呈90° -α夹角)时的空气流场图。
具体实施例方式本发明太阳能光电板的导风结构，其结构如图1-3所示，包括导风板2和导风板 3，太阳能光电板1由光电板本体11和包围在光电板11外围的边框12构成，导风板2、3 分别设置于太阳能光电板1的边框12长度方向的两侧边缘，太阳能光电板1和导风板2、 3构成一 Z字形，如图4所示，为了更好地采光吸热，太阳能光电板1 一般以短边倾斜放置， 以太阳能光电板1与水平面的夹角为α，导风板2、3与太阳能光电板1之间的夹角分别为 90° -α 90°。导风板2、3为条形薄板，可为易于制作的金属材料板(如薄钢板)或高分子材料 板(如铝塑板)，导风板2、3可分别固定安装于太阳能光电板1的边框12长度方向的两侧 边缘，也可与太阳能光电板1的边框12—体成型。导风板2、3还可与太阳能光电板1的基 板一体成型。采用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics)的数值模拟方法，计算风 向角和导风板宽度变化时对光电板风荷载的分布规律，以此分析设置导风板的气动卸载效 果。本发明中，太阳能光电板的风向角标示如图5所示，导风板2、3对风荷载的影响见表1、 表2所示。表1导风板对风荷载的影响(导风板与太阳能光电板夹角90° -α ) 表2导风板对风荷载的影响(导风板与太阳能光电板夹角90° ) 表1为导风板2、3竖立设置时，风向角和导风板2、3宽度变化时的太阳能光电板 1净风压值及其卸载率；表2为导风板2、3与太阳能光电板1垂直设置时，风向角和导风板 2、3宽度变化时的光电板1净风压值及其卸载率。这里的净风压是指太阳能光电板1上、下 表面的风压差，其表达式为Cp = Cp「Cp2(1)式中，Cpl为上表面风压，Cp2为下表面风压。表1和表2中h为导风板2、3的宽度，b为太阳能光电板1的宽度(如图4所示)， h/b = 0即为未设置导风板，e为导风板2、3对风荷载的卸减率，其值为 从表1和表2的比对可知，在任意风向角下，都具有一定的卸载效果，而在最不 利的0°和180°风向角下，卸载效果最为显著，导风板与太阳能光电板在立面的夹角成 90° -α时，减载效果最好。随导风板宽度增加，卸减率也增加，当然，导风板自身也受风荷 载作用，这在设置导风板时应优化其设计宽度。导风板2、3能减小太阳能光电板1风荷载值，其气动减载机理可用气动流场特性 来说明。图6为传统太阳能光电板在0°风向角(由左向右流向)时的空气流场图；图7为 本发明中，0°风向角(由左向右流向)且太阳能光电板1与导风板2、3相垂直时(90° ) 时的空气流场图；图8为本发明中，0°风向角(由左向右流向)且导风板2、3竖直设置(太 阳能光电板1与导风板2、3呈90° -α夹角)时的空气流场图；图9为传统太阳能光电板 在180°风向角(由右向左流向)时的空气流场图；图10为本发明中，180°风向角(由右 向左流向)且太阳能光电板1与导风板2、3相垂直时(90° )时的空气流场图；图11为本 发明中，180°风向角(由右向左流向)且导风板2、3竖直设置(太阳能光电板1与导风板 2、3呈90° -α夹角)时的空气流场图。由图5-11的空气流场图可直观地看到，因导风板 2、3的设置，空气流场发生改变，以0°风向角为例(参见图6-8)，设置导风板2、3减轻了气 流对太阳能光电板1上表面的撞击，即减小了太阳能光电板1上表面风压力；减轻了气流对 太阳能光电板1下表面的分离，即减小了太阳能光电板1下表面风吸力，从而对太阳能光电 板1起到减载风荷载的作用。上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通 技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
权利要求
太阳能光电板的导风结构，其特征在于包括分别设置于太阳能光电板长度方向的两侧边缘的第一、第二导风板，此第一、第二导风板与太阳能光电板之间分别呈一定夹角设置。
2.根据权利要求1所述的太阳能光电板的导风结构，其特征在于以太阳能光电板与 水平面的夹角为α，上述第一、第二导风板与太阳能光电板的夹角分别为90° -α 90°。
3.根据权利要求1所述的太阳能光电板的导风结构，其特征在于上述第一、第二导风 板为条形薄板。
4.根据权利要求1所述的太阳能光电板的导风结构，其特征在于上述第一、第二导风 板为金属材料板或高分子材料板。
5.根据权利要求1所述的太阳能光电板的导风结构，其特征在于上述第一、第二导风 板与太阳能光电板的边框或基体为一体成型结构。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能光电板的导风结构，其包括分别设置于太阳能光电板长度方向的两侧边缘的第一、第二导风板，此第一、第二导风板与太阳能光电板之间分别呈一定夹角设置。采用上述方案后，本发明太阳能光电板的导风结构，与现有技术比较的优点和特点为(1)导风板主要作用是改变光电板的空气流场，能有效减卸高速气流在光电板上施加的风荷载，达到保障光电板安全及其正常使用功能。(2)导风板只需少量板材，并可与光电板一起制作，省工省时省料，可标准化生产；(3)使得太阳能光电板的抗弯性能大大提高。
文档编号H02N6/00GK101888198SQ201010194308
公开日2010年11月17日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者张春晖, 彭兴黔, 徐刚, 朱海, 林介本 申请人:华侨大学