Способ изготовления кровельной панели с солнечной батареей
Изобретение относится к области строительства, в частности к панелям солнечных батарей. Технический результат изобретения заключается в повышении прочности и долговечности солнечной батареи. Солнечную батарею укладывают на несущее основание и заливают выше уровня фотоэлектрических преобразователей герметизирующей отверждающейся композицией с уровнем пропускания светового излучения не менее 30%. Конфигурацию несущего основания в месте установки солнечной батареи выполняют в виде плоской площадки. При этом плоскую площадку для размещения солнечной батареи либо утапливают в теле несущего основания, либо огораживают по периметру бортиком. Дополнительно над солнечной батареей со стороны падения лучистого потока может быть размещена стеклянная пластина или стеклопакет. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к техническим объектам, включающим панели солнечных батарей (ПСБ), например кровельным и стеновым блокам (строительство, архитектура), автономным солнечным энергоустановкам (системы жизнеобеспечения, транспорт, сигнальные устройства) и т.п.
Известны конструкции солнечных батарей (СБ), применяемые в технических устройствах и архитектуре (см., например, А.С.Пополов "Солнечный транспорт". М. : Транспорт, 1996; А.Э.Гутнов "Мир архитектуры". - М.: Молодая гвардия, 1985, с.58). При этом ПСБ, как правило, представляют собой независимый конструктив, механически соединяемый с несущим основанием (корпусом, специализированной консолью и т.п.) изделия. Ближайшим аналогом предлагаемого технического решения является способ крепления ПСБ на несущем основании, представленный в монографии Г.Раушенбаха "Справочник по проектированию солнечных батарей". - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.178, рис.3.41. Солнечные батареи прототипа размещены на криволинейной поверхности несущего основания за счет использования клеящего соединения. При этом магистрали (электрокабели) токосъема с фотоэлектрических преобразователей (ФЭП), как правило, располагаются в защищенных гаргротах (коробах), в т.ч. на внешней поверхности несущего основания, и не влияют на прочностные характеристики соединения "несущее основание - ФЭП (СБ)". К недостаткам аналогов можно отнести явное недоиспользование несущего основания для силовой разгрузки относительно непрочных ПСБ, что сдерживает широкое применение экологически привлекательных и коммерчески доступных СБ в регионах со сложными климатическими условиями. Целью предлагаемого изобретения является создание способа изготовления кровельных панелей с СБ, интегрированных в конструктив несущего основания изделия (панели, блока, устройства), обеспечивающего доведение прочности и долговечности сборки до уровня основного материала несущего основания изделия. Указанная цель достигается тем, что СБ укладывают (устанавливают) на несущее основание и заливают выше уровня ФЭП герметизирующей отверждающейся композицией с уровнем пропускания светового излучения не менее 30% (от располагаемого максимального уровня светового излучения в диапазоне работы СБ). Для увеличения коэффициента использования лучистого светового потока конфигурацию (поверхность) несущего основания в месте установки СБ выполняют в виде плоской площадки (иначе: СБ устанавливают на плоской площадке, выполненной в несущем основании). При этом - в зависимости от принятой конструктивно-компоновочной схемы изделия - плоскую площадку (площадки) для размещения СБ либо утапливают в теле несущего основания, либо огораживают по периметру бортиком (до уровня заливки герметизирующей композиции). Дополнительно над СБ со стороны падения лучистого потока может быть размещена стеклянная пластина или стеклопакет (с целью минимизации радиационного облучения ФЭП). На фиг.1 показан вариант конструктивной схемы сечения кровельной панели с СБ, изготовленной согласно предложенному техническому решению. Приняты обозначения: 1 - несущее основание; 2 - фотоэлектрический преобразователь (солнечная батарея); 3 - герметизирующая отверждающаяся композиция. На фиг.2 приведено сечение кровельной панели с СБ на базе (либо c преимущественным применением) поликристаллического кремния. Здесь поз.1-3 соответствуют принятым для фиг.1, 4 - термокомпенсатор (вариант). На фиг.3, 4 представлено сечение панели и общий вид несущего основания с утопленной в его теле плоской площадкой (обозначения аналогичны принятым на фиг.2). На фиг. 5 показан вариант сечения кровельной панели с плоской площадкой СБ, огороженной по периметру бортиком (обозначения аналогичны принятым на фиг.2). На фиг.6 приведено сечение кровельной панели с СБ и защитной стеклянной пластиной (стеклопакетом). Поз.1-4 аналогичны принятым на фиг.2, 5 - стеклянная пластина (стеклопакет). Для способа по предлагаемому техническому решению характерны следующие особенности. В простейшем случае (см. фиг.1) ФЭП (элемент СБ) поз.2 герметизируют на несущем основании поз.1 посредством отверждающейся композиции поз. 3 (в данном случае предполагается, что условия эксплуатации и/или параметры температурного расширения элементов поз. 1, 2, 3 допускают штатную работу конструкции в заданном интервале жизненного цикла изделия). В зависимости от конструктивно-компоновочных особенностей устройств (комплектующих элементов), реализующих предложенное техническое решение (например, применение моно- либо поликристаллических структур ФЭП, разбежки коэффициентов расширения основных конструкционных материалов, наличия либо отсутствия термокомпенсаторов поз. 4 и т.п.), возможны различные варианты кровельных панелей с СБ - см. фиг.1-6. Так, на фиг. 2 представлен вариант кровельной панели с размещением СБ поз. 2 на криволинейной поверхности поз.1. При этом в случае несовпадения, температурного расширения главных конструкционных элементов поз.1, 2, 3 допускается введение термокомпенсаторов поз.4. В других вариантах несущее основание поз.1 дорабатывается таким образом, чтобы на выпуклой (и/или вогнутой, и/или боковой) его внешней поверхности образовать плоские площадки (см. фиг.3, 4, 5) - их размер выбирается из условий технико-экономической целесообразности конструктивно-компоновочной схемы изделия с учетом свойств материалов и реальных толщин ФЭП (СБ), уровня пропускания лучистого потока герметизирующей композицией, прочностных свойств доработанного основания, ремонтопригодности и т.п. Из единичных стандартизированных ФЭП формируется СБ заданной геометрии, собранная СБ поз.2 размещается на несущем основании (кровельной панели) поз. 1, при этом магистраль токосъема с СБ выводится, например, через специализированный паз либо специализированное сквозное отверстие за контур несущего основания поз.1. Далее указанная сборка заливается (как правило, до верхней поверхности основания либо бортиков ограждения - см. фиг.3, 5) герметизирующей отверждающейся композицией поз.3, обеспечивающей защиту СБ поз.2 от неблагоприятных внешних воздействий (дождя, снега, града, пыли, грязи и т.п. ). Признано целесообразным - с учетом технико-экономических критериев "стоимость-эффективность" для современных и перспективных технологий - установить уровень пропускания герметизирующей композицией светового излучения на ПСБ не ниже 30% от номинального значения (принимаемого "чистой" СБ при аналогичной ориентации) в диапазоне работы солнечной батареи. Следует отметить, что в предлагаемом техническом решении долговечность функционирования (работы) ПСБ существенно увеличена (поскольку деградация ФЭП под воздействием радиации и иных неблагоприятных факторов замедляется вследствие наличия относительно мощного защитного экрана, роль которого выполняет герметизирующая композиция). В случае максимального ужесточения требований по радиационной стойкости СБ дополнительно может осуществляться защита ФЭП стеклянной пластиной (стеклопакетом) поз.5 - см., например, фиг.6. Применение в рамках предложенного способа близких по градиентам температурного расширения долговечных материалов позволит создавать перспективные кровельные панели (несущие конструктивы), обладающие качественно новыми потребительскими свойствами - дополнительной способностью к генерации электрического тока для бытовых и технологических нужд (что с каждым годом становится все более экономически и экологически привлекательным).Формула изобретения
1. Способ изготовления кровельной панели с солнечной батареей, отличающийся тем, что солнечную батарею устанавливают на плоской площадке, выполненной в несущем основании, и заливают выше фотоэлектрических преобразователей солнечной батареи герметизирующей отверждающейся композицией с уровнем пропускания светового излучения не менее 30% в диапазоне работы солнечной батареи. 2. Способ изготовления кровельной панели с солнечной батареей по п.1, отличающийся тем, что над солнечной батареей размещают стеклянную пластину или стеклопакет.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
Похожие патенты:
Кровельная панель с солнечной батареей // 2194827
Изобретение относится к устройству кровли зданий и сооружений
Энергоактивное ограждение здания // 2165504
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для энергоактивных ограждений зданий, например в многоэтажных гаражах для отбора и аккумулирования солнечной энергии
Вытяжное устройство // 1795030
Трансформируемое энергоактивное здание // 1742440
Сводчатое сооружение // 1738947
Энергоактивное здание // 1719591
Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве мобильного здания с автономным источником энергоснабжения
Энергоактивная система освещения здания // 1546585
Изобретение относится к конструкциям зданий, использующих солнечную энергию, и позволяет повысить эффективность использования солнечной энергии
Энергоактивное ограждение здания // 1385681
Панель ограждения с солнечным коллектором // 1319653
Изобретение относится к строительной технике, разработано для применения в качестве кровельных и стеновых ограждений зданий, использующих солнечную анергию для обогре
Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для выращивания растений с меньшим потреблением извне электрической и тепловой энергии за счет расширенного использования энергии солнечных лучей для обогрева и освещения внутреннего пространства тепличного комплекса при одновременной интенсификации роста растений, а в некоторых вариантах комплекса - вообще без такого потребления
Изобретение относится к строительству, в частности к солнечным батареям для строительной конструкции
Многофункциональная плитка для крыши // 2483173
Изобретение относится к области строительства, в частности к плитке для покрытия скатных крыш
Изобретение относится к фотоэлектрической битумной черепице для фотоэлектрической кровли. Технический результат: создание фотоэлектрической кровельной плитки с оптимизированной поверхностью с высокой улавливающей способностью, с высоким энергетическим выходом, обеспечение надежности, атмосферостойкости и снижение массы плитки. Фотоэлектрическая битумная черепица содержит битумную основу, прикрепленную к фотоэлектрическому модулю, который относится к рулонному типу с прозрачным верхним контактом, а также содержит, по меньшей мере, один солнечный элемент из аморфного кремния, поддерживаемый металлическим гибким слоем. Черепица представляет собой фотоэлектрическую асфальтовую кровельную плитку, которая состоит из битумной основы, прикрепленной к фотоэлектрическому модулю, причем соединение выполнено посредством наложения фотоэлектрического модуля на битумную основу и приклеивания, и причем битумная основа состоит из битумного слоя, по меньшей мере, с одной опорой из стеклянной пленки, пропитанной окисленным битумом и битумной самоклеющейся мастикой; причем фотоэлектрический модуль содержит, по меньшей мере, один солнечный элемент из аморфного кремния с тремя переходами и электрические соединительные средства с одной стороны; причем битумная основа характеризуется толщиной битумного слоя 5±0,5 мм; опора из стеклянной пленки характеризуется плотностью 85 г/м2 и имеет следующие характеристики: сопротивление разрыву в продольном направлении примерно 1500 Н; сопротивление разрыву в поперечном направлении примерно 1500 Н. Также описаны способ изготовления черепицы и способ укладки кровли черепицами. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 20 ил.
Изобретение относится к солнечной энергетике, используемой для преобразования энергии солнечного излучения в тепловую энергию в солнечных коллекторах, одновременно являющихся элементами строительных конструкций кровель, и передачи тепла в системы горячего водоснабжения. Солнечный коллектор для нагрева воды состоит из двух свариваемых между собой металлических листов, верхнего и нижнего штампованного с гофрами либо с круглыми вмятинами для точечной сварки листов между собой, и четырех приваренных к нижнему листу резьбовых втулок, что дает возможность прокачивать через щелевидные полости между листами достаточное количество воды, для соединения с трубопроводами в системе горячего водоснабжения. Листы между собой свариваются по контуру и точечной сваркой по гофрам или круглым вмятинам, причем верхний лист по краям имеет волновые профили, что обеспечивает возможность использовать каждый коллектор как кровельный модуль, при этом экран (верхний лист) каждого коллектора покрывается селективным покрытием. Использование данного изобретения позволит сэкономить на затратах на приобретение кровельного материала, а также позволит сооружать сборные солнечные коллекторы на крышах зданий. 4 ил.
Изобретение относится к области строительства, в частности к способу возведения крыши энергосберегающего здания. Технический результат изобретения заключается в повышении энергосбережения за счет использования солнечной энергии. Способ состоит в том, что изготовляют минибатареи наружных плиток, из которых возводят купольную крышу, из стеклобоя выплавляют наружные плитки в виде прозрачных коробов с двумя отверстиями для вывода упруго-растяжимых плюсового и минусового проводов солнечной минибатареи плитки. На стенде собирают и электрически соединяют по габаритам наружной плитки фотоэлементы для создания солнечной минибатареи наружной плитки. Сборку фотоэлементов помещают в прозрачный короб плитки наружного покрытия лицевой частью фотоэлементов наверх, герметизируют солнечную минибатарею наружной плитки затвердевающим веществом, упруго-растяжимые электросоединители после сборки каждого ряда перед заливкой ряд за рядом соединяют между собой с образованием солнечной батареи всей крыши здания, которую присоединяют к контроллеру и к аккумуляторной батарее всего здания.
Кровельная солнечная панель // 2557272
Изобретение относится к области строительства, в частности к кровельным солнечным панелям крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в снижении расхода материала панели. В кровельной солнечной панели, содержащей корпус с внутренней полостью с защитным покрытием на рабочей поверхности, на которую падает солнечное излучение с углом входа лучей β0, и приемники из скоммутированных солнечных элементов, под защитным покрытием установлен составной концентратор, выполненный в виде прозрачной для излучения отклоняющей оптической системы из множества призм с острым углом Ψ между поверхностью входа и выхода лучей и нескольких полупараболоцилиндрических зеркальных отражателей с параметрическим углом δ, имеющих поверхности входа и выхода лучей. Фокальные области всех отражателей смещены к нижней или верхней стороне панели, а приемники излучения установлены параллельно фокальной оси и перпендикулярно плоскости панели между фокальной осью и зеркальным покрытием каждого отражателя. Приведено соотношение между углом входа лучей β0, острым углом Ψ, коэффициентом преломления n материала отклоняющей оптической системы и параметрическим углом δ полупараболоцилиндрического зеркального отражателя. 15 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.
Крыша из солнечных батарей // 2602532
Изобретение относится к области строительства, в частности к скатным крышам с солнечными батареями. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационных качеств крыши. Скатная крыша здания с внутренним водостоком включает опорные стойки высотой, обеспечивающей уклон установленных на них стропильных ног в сторону внутреннего водостока, парапет. К стропильным ногам прикреплен каркас для установки на нем солнечных батарей и коллекторов, а к внутренней поверхности парапетов и к стойкам вдоль лотка внутреннего водостока наклонно прикреплены каркасы для установки на них зеркальных экранов и/или солнечных батарей и коллекторов, обеспечивающих их положение вертикально относительно солнечных батарей и коллекторов, установленных на стропильных ногах, при этом солнечные батареи и коллекторы герметично соединены между собой. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Солнечная фотоэлектрическая станция // 2615622
Изобретение относится к устройствам преобразования солнечной энергии в электрическую, в частности к конструкциям солнечных фотоэлектрических станций, размещенных на строительных конструкциях зданий (козырьки или навесы над крыльцом, балконом, террасой и т.д.). Солнечная фотоэлектрическая станция состоит из солнечной батареи и закрепленной на стене здания опорной конструкции, выполненной, например, из двух дугообразных труб с отверстиями одного диаметра, выполненными с равным шагом, верхние концы труб соединены горизонтально стержнем и прикреплены к стене, нижние концы труб соединены горизонтально стержнем, к каждому нижнему концу трубы прикреплены стержни, упирающиеся в стену и соединенные между собой горизонтальным стержнем, коаксиально на каждую дугообразную трубу установлена с небольшим зазором дугообразная труба большего сечения и меньшей длины с отверстиями того же диаметра, что и на внутренней трубе, и тем же шагом, с возможностью ее перемещения и фиксации путем жесткого соединения труб через совпавшие отверстия, верхние и нижние концы наружных труб соединены горизонтально между собой стержнями, образуя раму для размещения солнечной батареи, к которой в верхней и нижней горизонтальных частях прикреплены гофры, противоположные концы которых соединены со стержнями, закрепленными на стене. Технический результат - простота и надежность конструкции для установки и регулировки солнечной батареи относительно положения солнца над горизонтом. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
