用于仿古建筑的太阳能发电板的制作方法

1.本实用新型涉及一种太阳能发电板，具体说是用于仿古建筑的太阳能发电板。


背景技术：

2.太阳能是非常理想的洁净能源。太阳能发电不会产生任何废弃物，而且也不会产生容易导致温室效应的二氧化碳，更不会产生噪音和有毒气体，是取之不尽，用之不竭的洁净能源。建筑物的屋顶安装太阳能发电板则可以在不占用建筑物使用空间的情况下,获得低成本的清洁能源。常见的太阳能电池板可分为不可弯折但发电效率较高的晶硅太阳能电池板以及可弯折但发电效率低的非晶硅太阳能电池板也就是薄膜太阳能电池板，但普通晶硅太阳能电池板对日光的照射角度非常敏感，固定式太阳能发电设备无法追随日光的变化，早、中、晚的发电效率差别非常大，为了兼顾早晚用电，不得已加大太阳能发电板的设计功率，这样做的后果又造成中午发电过多、功率溢出，造成不必要的浪费且容易加速设备老化，早晚日照倾斜角度大发电效率大幅度降低、输出功率不足；能跟踪日升日落的追随式太阳能发电设备虽然可以较好地兼顾全天的用电需求，但追随机构的结构复杂，长期不间断地运行对机械零件的磨损较大，维护、使用成本较高，另外，追随机构的体积大，非常影响建筑物的整体外观形象，无法用于仿古建筑。中国专利2018209008229公开了《一种太阳能发电瓦及太阳能发电瓦组件》，其具有弧形的瓦脊部和同样为弧形但弯曲方向相反的水道部，整体外观与中国古典建筑的屋瓦一致，较好地解决了仿古建筑屋顶的太阳能发电问题。但是，这种太阳能发电瓦只能采用柔性的太阳能薄膜作为发电原件，而太阳能薄膜采用的是非晶硅太阳能电池板，其发电效率远低于晶硅太阳能电池板，另外，这种太阳能发电瓦将太阳能薄膜与瓦片合二为一，虽然结构紧凑了，但瓦片的尺寸限制了单片太阳能薄膜的大小和适用范围，无法更换瓦片的老建筑无法使用，其成本高、效率低；另外，这种一体化结构的太阳能发电瓦直接铺设在屋顶上，散热效果不佳，太阳能薄膜长期处于高温环境运行，使用寿命大打折扣。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种用于仿古建筑的太阳能发电板，在尽可能不影响仿古建筑屋顶外观的前提下，解决现有固定式平板太阳能发电设备发电的峰谷差值过高的问题，获得远高于太阳能薄膜的发电效率，同时克服太阳能发电瓦现场施工周期长、成本高、效率低的缺陷。
4.为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
5.本实用新型所述用于仿古建筑的太阳能发电板包括电板本体和安装在电板本体两侧的支架，其特征在于：所述支架包括连接条，所述连接条具有中轴对称设置的两安装位，所述两安装位用于安装相邻的呈钝角设置的两个电板本体，多根所述连接条一正一反交替并列设置，多个所述电板本体依次固定连接在所述连接条的两侧边上呈折板状。
6.所述连接条是截面为等腰三角形的型材，所述电板本体的侧边粘接在所述型材的
侧边上。
7.所述连接条是截面为v字型的型材，所述电板本体的侧边粘接在所述型材的侧边上。
8.所述连接条是截面为等腰梯形的型材，所述型材的中轴线处带有贯穿连接条的导风槽，所述安装位是设置在型材的两侧边上的卡槽，所述电板本体的侧边插接在所述卡槽中。
9.所述连接条是截面为弧形的型材，所述型材中轴线处带有贯穿连接条的导风槽，所述安装位是设置在型材的两侧边上的卡槽，所述电板本体的侧边插接在所述卡槽中。
10.所述连接条的下面设置有垫块，另有销钉贯穿连接垫块和连接条。
11.所述电板本体是晶硅太阳能电池板。
12.所述连接条的端部固定连接有横边框，所述横边框为波浪状，正向放置的连接条和反向放置的连接条分别连接在横边框波峰处和波谷处。
13.采用上述技术方案以后，本实用新型所述用于仿古建筑的太阳能发电板与仿古建筑的波浪形覆瓦屋顶紧密贴合，外观变化不大，最大限度地减少了现代科技对古建筑外观的影响；另外，两组不同指向的电板本体分别在上午和下午达到发电峰值，上午提前达到发电高峰、下午推迟发电效率衰减的过程，而在中午日光直射的时候两组电板本体均不能与入射光线垂直、不能达到发电峰值，这就巧妙地解决了现有固定式平板太阳能发电设备发电的峰谷差值过高的问题，延长发电板的有效发电时间；连接条中的导风槽利用气流带走发电板的热量，提高散热效率进而提高发电板的发电效率和使用寿命。本实用新型的电板本体采用晶硅太阳能电池板，其发电效率远高于太阳能薄膜，同时克服薄膜太阳能发电瓦现场施工周期长、成本高、效率低的缺陷。
附图说明
14.图1是本实用新型使用状态的端面结构示意图。
15.图2是本实用新型第一个实施例的端面结构示意图。
16.图3是另一个实施例的剖面结构示意图。
17.图4是第三个实施例的端面结构示意图。
18.图5是第四个实施例的端面结构示意图。
19.图6是图5实施例的立体结构示意图。
20.图7是横边框和以及电板本体装配结构示意图。
21.图8是本技术发电板与普通平板式发电板的发电功率对比图。
具体实施方式
22.如图1所示，本实用新型所述用于仿古建筑的太阳能发电板，包括电板本体1和安装在电板本体1两侧的支架，所述支架包括连接条2，所述连接条2具有中轴对称设置的两安装位，所述两安装位用于安装相邻的呈钝角设置的两个电板本体1，多根所述连接条2一正一反交替并列设置，多个所述电板本体1依次固定连接在所述连接条的两侧边上呈折板状。其中连接条2的下方设置有垫块7，垫块7采用橡胶等减震材料制成，可以是与连接条2长度相等的型材，也可以是垫在连接条2两端的两个以上的块状体，另有销钉6贯穿连接垫块7和
连接条2。连接条2两侧的安装位以中轴线对称设置，并且均与水平面呈一定的夹角，安装在同一连接条2上的相邻的两片电板本体1之间呈小于180度的钝角夹角，优选150度——179度，这样在任一时刻，相邻的两片电板本体1所接受的日照入射光线的入射角不相等，并且随着太阳光线照射角度的变化。中午以后，两片电板本体1的日照入射光线入射角呈现负相关的变化，即其中一片电板本体1的入射角逐渐变大的时候与之相临的另一电板本体的入射角逐渐减小。体现在发电效率上，相临的两电板本体不会同时达到输出电能的最高峰，避免发电效率峰值造成的浪费和对设备的损害，另外，两组不同朝向的电板本体1均能接收太阳能输出电能，相当于扩大了接受光照的角度范围，延长了有效电能输出的时间范围，可以在早晚太阳光线接近地平线的时候仍然具有较好的光线入射角，稳定、有效地输出电能。
23.如图8所示，本技术发电板与普通平板式发电板的发电功率对比图，实验时间选择华北地区7-9月份光照充足的一天，实验组采用第三个实施例的太阳能发电板，由两片相邻组合成折角状的两片电板本体构成，对照组采用与实验组相同规则、相同受光面积的两片电板组合成一块大的平板式太阳能发电板。试验数据如图8所示，图中粗的虚线分别代表实验组电板a和实验组电板b的发电功率随时间变化的曲线，因为实验组电板a和实验组电板b相互呈一定的夹角，所以实验组电板a较早开始输出功率，而实验组电板b则较晚退出发电；图中粗的实线则是实验组电板a和实验组电板b构成的实验组发电板总功率随时间变化的曲线；图中的细虚线代表对照组电板a或者对照组电板b的发电功率随时间变化的曲线，因为对照组电板a与对照组电板b处于同一平面上，两者的发电功率曲线重合；图中细的实线代表对照组太阳能发电板的总功率随时间变化的曲线。通过图8中两组发电功率曲线的对比可知：对照组两块发电板，即对照组电板a和对照组电板b接收光线的方向相同，由于中国古典建筑都是面朝南的方向，放置在建筑屋顶上的对照组太能能发电板开始发电时间较晚，大约上午7点以后，太阳光较充分地照射到屋顶的时候对照组太阳能发电板才开始发电，并且随着太阳逐渐升高，发电功率快速攀升，到中午大约12点日光直射的时候对照组发电功率达到最高峰，但随着太阳逐渐西斜，对照组的发电功率快速下降，在图8的功率曲线图上形成尖峰，到下午17点左右彻底退出发电。对照组发电功率波动幅度大、稳定发电时间短，总的有效发电时间短，较高的峰值发电功率则因为不能为用户消费形成浪费，同时较高的峰值发电功率还容易造成设备负荷过大产生各种故障。实验组太阳能发电板的两片相互呈一定折角的电板，即实验组电板a和实验组电板b，安装到古典建筑屋顶的时候，可以很好地贴合在波浪形瓦片上，其中一片实验组电板a朝向东方倾斜、另一片实验组电板b朝向西方倾斜，从图8中的粗虚线可以看出，朝向东方倾斜的实验组电板a较早接受阳光的照射并开始发电，上午5点多即有一定的输出功率，随着太阳光线的向西移移动，实验组电板a的输出功率在上午10点左右达到峰值以后逐渐降低，直到下午15点完全退出发电；而朝向西方倾斜的实验组电板b则较晚接受太阳光照，推迟到接近9点的时候才开始发电，但实验组电板b退出发电的时间也相应推迟，下午18点以后才逐渐退出发电。如图中粗实线所示，实验组的太阳能发电板的输出功率是实验组电板a和实验组电板b的发电功率叠加的效果，与对照组相比，其发电功率曲线较为平坦，发电功率变化不大，有效发电时间较长，发电峰值不明显，很好地起到了削峰填谷的作用。
24.作为本实用新型的一个具体实施例，如图2所示，所述连接条2是截面为等腰三角形的型材，材质可以采用金属、橡胶、塑料，所述电板本体1的侧边粘接在所述型材的侧边
上，并采用导线将相邻的电板本体1串联或者并联在一起即可，电板本体1相互之间的电连接方式可以采用本领域的各种现有常规技术手段。另外，作为本实施例的进一步改进，所述连接条2可以采用中空的等腰三角形的型材，如图2中右下角所示，该型材的空腔贯穿连接条2的两端，降低材料成本的同时还可以起到通风散热的作用。
25.作为本实用新型的另一个具体实施例，如图3所示，所述连接条还可以是截面为v字型的型材，所述电板本体1的侧边粘接在所述型材的侧边上，这种v字型的型材的两侧边都有内、外两个侧面，电板本体1可以如图中所示粘接的侧边的内侧面，也可以粘接在侧边的外侧面。
26.如图4所示本实用新型第三个实施例的端面结构示意图，所述连接条2是截面为中空的等腰梯形的型材，等腰梯形型材轴线处设置有圆形或者方形或者梯形的贯穿孔，该贯穿孔贯穿型材的两端，在型材中形成允许气流通过的导风槽5。所述安装位是设置在型材的两侧边上的卡槽4，所述电板本体1的侧边插接在所述卡槽4中。安装在同一连接条2两侧的电板本体1呈钝角折板状连接，多个电板本体1通过一正一反依次设置的多个连接条连接在一起形成反复弯折的多重折板状，外形较好地匹配古典建筑波浪形的屋顶瓦片的外轮廓。
27.连接条2采用铝合金等导热性能好的材料制成，电板本体1发电过程中产生的热量传递到连接条2，被导风槽5中的气流带走，起到加快散热的作用。
28.如图5所示本实用新型第四个实施例的端面结构示意图，所述连接条2是截面为弧形的型材，所述型材中轴线处带有贯穿连接条2的导风槽5，该导风槽5的截面形状可以是矩形、圆形、梯形或者弧形条状，所述安装位是设置在型材的两侧边上的卡槽4，所述电板本体1的侧边插接在所述卡槽4中。安装在同一连接条2两侧的电板本体1呈钝角折板状连接，多个电板本体1通过一正一反依次设置的多个连接条连接在一起形成反复弯折的多重折板状，外形较好地匹配古典建筑波浪形的屋顶瓦片的外轮廓。
29.如图5、图6所示，为便于将连接条2安装到瓦片上，所述连接条2的下面设置有垫块7，另有销钉6贯穿连接垫块7和连接条2，该垫块7采用橡胶材料制成，具有减震和填充缝隙的作用，避免金属制成的连接条2直接碰撞损坏瓦片。垫块7的长度可以与连接条2相等，在每一连接条2的下面设置一条垫块7即可，也可以在连接条2的两端各设置一个较短的垫块7，并分别用销钉6将垫块7与连接条2穿插固定连接在一起。
30.上述电板本体1采用晶硅太阳能电池板，可以是单晶硅太阳能电池板，也可以是多晶硅太阳能电池板，具有较高的发电效率且不会弯曲，机械强度高、使用寿命长。
31.另外，如图7所示，了进一步提高本实用新型所述用于仿古建筑的太阳能发电板的机械强度，所述连接条2的端部固定连接有横边框8，所述横边框8为波浪状，正向放置的连接条和反向放置的连接条分别连接在横边框8波峰处和波谷处。两条横边框8分别固定连接在连接条2的两端，形成稳定的矩形框架结构。横边框8与连接条2之间可以采用常见的卯榫插接，也可以采用焊接或者螺栓、螺母等紧固件连接。
32.本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
33.以上参考了优选实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型的保护范围并不
限制于此，任何落入权利要求的范围内的所有技术方案均在本实用新型的保护范围内。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来，作为本实用新型的保护范围。