[实用新型]一种可展屋面自向阳式太阳能利用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能追踪及可展结构技术领域，尤其涉及一种可展屋面自向阳式太阳能利用系统。

背景技术

随着我国综合国力的不断提升，人们的生活水平日益改善，目前人们的需求已经不仅仅是解决温饱问题，而是生活品质的提升。但经济迅速的快速发展带来的环境问题已经开始影响人们的生活质量，另一方面随着传统能源，如石油、天然气、煤炭等资源的日益枯竭，人们开始致力于新能源的开发和利用，而太阳能作为清洁、可持续的能源，具有巨大的市场和应用前景。

目前国家致力于全面建设小康社会，为丰富人民群众精神文明生活，大型体育场馆的建设在国内方兴未艾，如鸟巢、国家大剧院等。类似大型体育场馆的建设，在促进体育事业发展，提高民众身体素质的同时，其能源的消耗也是巨大的。但同时我们注意到，这些体育场馆的建筑面积往往很大，可以利用其建筑屋面进行太阳能发电。而目前，国内外太阳能屋面均将太阳能板静态固定于屋面，由于太阳的高度角和方位角随季节及时辰的更迭不断变化，并不能高效地利用太阳能。如何将太阳能追踪技术与现代建筑技术相结合，以提高建筑屋面太阳能板发电效率，这是本实用新型的关注点之一。

此外，大型体育场馆等公用建筑往往具有复杂的功能要求，其室内空气流通、温度、湿度的调整与保持往往也需要巨大的能源。张合屋面是一种较新颖的建筑结构技术，它可以根据室外气象变化及室内环境要求灵活的对屋面进行开启和闭合。国内，如鄂尔多斯体育馆、南通体育馆，厦门奥林匹克中心，通过采用不同形式的张合屋面技术，使观看条件和舒适度得到了极大的改进。但同时我们注意到，这些具有张合功能的大跨屋面往往由于技术的限制，不能安装太阳能板，从而大大减少了太阳能发电的有效途径。

如能将先进的可展结构建筑技术与太阳能追踪系统结合起来并加以利用，一方面，可以使跨度结构屋面自由张合，满足建筑内在功能及舒适性的要求；同时能利用太阳能高效率的发电，在一定程度上弥补大型公共建筑能源消耗过多的不足。这是一个具有较高工程应用价值的系统工程，也是此实用新型的研究重点和核心技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种将张合屋面技术和太阳能追踪技术相结合的新型建筑可展屋面自向阳式太阳能利用系统。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种可展屋面自向阳式太阳能利用系统，包括控制电路、多块太阳能屋面板、发电设备和通过导线与发电设备相连的蓄电池；还包括太阳能屋面板移动导轨和太阳能屋面板驱动装置；所述太阳能屋面板与太阳能屋面板移动导轨滑动连接；所述太阳能屋面板包括外框、内框和太阳能板，三者自外而内层层相套，所述外框与内框、内框与太阳能板的转轴正交于几何中心；所述太阳能屋面板驱动装置包括安装在外框和内框上的电机及电机驱动系统；还包括太阳光追踪装置，所述追踪装置内置与内、外框架内部。

上述技术方案，所述外框外侧长边内安有外框电机及外框电机驱动系统，内侧长边上安有外框C形开关；所述外框电机和外框C形开关与内框通过轴相连。

上述技术方案，所述外框外侧长边左右两端均装有外框滚轮，所述外框和外框滚轮通过外框连接转轴连接；所述导轨内侧还设有传送带，所述外框滚轮设置在导轨的传送带上；所述外框短边中部还装有可转动外框支架，外框支架另一端通过支架滚轮与导轨滚动连接。

上述技术方案，所述传送带起始端的导轨一端开口，另一端设有挡板；所述导轨上还设有斜坡，所述斜坡设置在导轨中部；所述导轨内侧传送带起始端上部还设有头部接触开关；导轨中部内侧传送带尾部上端设有中部接触开关，所述外框滚轮内侧后部设有突起，所述突起和中部接触开关与导轨之间的距离相同。

上述技术方案，所述内框上一侧长边上安有内框电机及内框电机驱动系统，另一侧长边上安有内框C形开关；所述内框电机和内框C形开关与太阳能板通过轴相连。

上述技术方案，所述太阳能板四边上各设有一个光敏电阻，所述光敏电阻将光信号转换成灵敏的电信号，所述太阳能追踪装置以此控制内置于屋面内外框架内的电机驱动外框和内框实现准确向阳。

上述技术方案，所述导轨下部还设有容纳盒，所述容纳盒下部设有引出电线、传动皮带及电线容纳盒；所述引出电线下部与蓄电池相连，所述传动皮带一端与控制电路输出端相连，另一端与导轨上的传动齿轮相连。

上述技术方案，所述控制电路包括依次相连的步进电机 、步进电机驱动器、步进电机控制器、电源、开关；所述传动皮带一端设置在步进电机上，所述控制电路通过传动皮带控制导轨上的传动齿轮和传送带，并控制外框滚轮的运动。