本發(fā)明屬于太陽能建筑利用領域，涉及一種集雨型cpc聚光光伏節(jié)能平屋頂。

背景技術：

隨著不可再生能源的縮減，人們急需尋求一種新能源代替舊能源，太陽能作為一種干凈、無污染的能源，成為人類的首要選擇。如今在各行各業(yè)中，普遍利用太陽能，開始挖掘太陽能的最大效益。光伏發(fā)電系統(tǒng)的日益成熟，與太陽能有效結合，成為部分日常生活節(jié)能產(chǎn)品的組件。

在現(xiàn)代社會的日常生活中，出現(xiàn)許多運用太陽能的產(chǎn)品，集水型cpc聚光光伏節(jié)能屋頂，具有廣泛的市場前景?，F(xiàn)在已有的靜態(tài)聚光光伏屋頂，有些只局限于單一的發(fā)電或者發(fā)熱功能。而集水型cpc聚光光伏節(jié)能屋頂，熱電聯(lián)產(chǎn)，較于其他的光伏電池只是單純地利用空冷，此裝置利用水冷技術使光伏電池的發(fā)電效率達到一個較高值。這種節(jié)能屋頂能通過收集雨水化為己用，對生活用水進行預熱，節(jié)約資源。集雨型cpc聚光光伏節(jié)能平屋頂有著高效的運作模式，成本低，克服了很多產(chǎn)品單一產(chǎn)能的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：基于上述問題，本發(fā)明提供一種集雨型cpc聚光光伏節(jié)能平屋頂。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的一個技術方案是：一種集雨型cpc聚光光伏節(jié)能平屋頂，包括水平放置的槽式屋頂，槽式屋頂包括槽式背板、設于背板內(nèi)底表面的保溫隔熱層、均勻并排安裝于保溫隔熱層上方的底部開口的cpc聚光器，cpc聚光器的底部開口處的保溫隔熱層上開設有槽道，槽道出水口端內(nèi)壁安裝有傳感器，槽道底部安裝有支撐架，支撐架的頂部安裝有光伏電池，光伏電池位于cpc聚光器腔內(nèi)；槽式屋頂?shù)某鏊诤瓦M水口分別裝有集水裝置和分水裝置，集水裝置輸出端和分水裝置輸入端之間的循環(huán)管路上依次連接有溫控器、閥a、集水器a和水泵a，溫控器輸出端設有兩個并排支路，閥b、集水器b和水泵b依次連接于溫控器的輸出端的另一個支路上，溫控器與閥a、閥b、水泵a、水泵b均線路連接。

進一步地，水泵b的輸出端連接有過濾裝置。

進一步地，cpc聚光器呈內(nèi)凹的碗狀，cpc聚光器的內(nèi)表面為反光鏡，反光鏡反射太陽光至光伏電池上。

進一步地，光伏電池產(chǎn)生的電能驅動水泵a、水泵b、溫控器，多余的電量儲存在蓄電池內(nèi)或者輸送到電網(wǎng)。

進一步地，光伏電池串聯(lián)連接，光伏電池線路連接有集電器和逆變器。

進一步地，光伏電池串聯(lián)連接，光伏電池線路連接有集電器和逆變器。

本發(fā)明的有益效果是：(1)使用cpc聚光器，聚光倍數(shù)達到2～6倍，能夠提高太陽能利用效率，減少光伏電池的數(shù)量；(2)下雨天收集雨水，晴天建筑節(jié)能；(3)夏天對屋頂冷卻，冬天天棚采暖；(4)多適用于雨水收集的海綿城市，實現(xiàn)建筑一體化的高效利用。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；

圖2是槽式屋頂?shù)慕Y構示意圖；

圖3是本發(fā)明裝置運行流程圖；

其中：1.背板，2.cpc聚光器，3.光伏電池，4.傳感器，5.支撐架，6.槽道，7.保溫隔熱層，8.閥a，9.溫控器，10.集水裝置，11.閥b，12.集水器b，13.水泵b，14.過濾裝置，15.集水器a，16.水泵a，17.分水裝置。

具體實施方式

現(xiàn)在結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以下實施例旨在說明本發(fā)明而不是對本發(fā)明的進一步限定。

如圖1、2所示的一種集雨型cpc聚光光伏節(jié)能平屋頂，包括水平放置的槽式屋頂，槽式屋頂包括槽式背板1、設于背板1內(nèi)底表面的保溫隔熱層7、均勻并排安裝于保溫隔熱層7上方的底部開口的cpc聚光器2，cpc聚光器2的底部開口處的保溫隔熱層7上開設有槽道6，槽道6出水口端內(nèi)壁安裝有傳感器4，槽道6底部安裝有支撐架5，支撐架5的頂部安裝有光伏電池3，光伏電池3位于cpc聚光器2腔內(nèi)；槽式屋頂?shù)某鏊诤瓦M水口分別裝有集水裝置10和分水裝置17，集水裝置10輸出端和分水裝置17輸入端之間的循環(huán)管路上依次連接有溫控器9、閥a8、集水器a15和水泵a16，溫控器9輸出端設有兩個并排支路，閥b11、集水器b12和水泵b13依次連接于溫控器9的輸出端的另一個支路上，溫控器9與閥a8、閥b11、水泵a16、水泵b13均線路連接。

分水裝置17有利于將支路中由經(jīng)泵a的水均勻分至槽式屋頂?shù)拿總€槽道6內(nèi)，保持每個槽道6內(nèi)水量均勻。集水裝置17將每個槽道6出水口的水集中起來，混合均勻后流至溫控器9，便于對水的平均水溫進行測量和控制。

水泵b13的輸出端連接有過濾裝置14。

cpc聚光器2呈內(nèi)凹的碗狀，cpc聚光器2的內(nèi)表面為反光鏡，反光鏡反射太陽光至光伏電池3上。cpc聚光器2的內(nèi)凹拋物線面分別安裝在光伏電池3的兩側，并用膨脹螺絲穿過保溫隔熱層7固定在背板1上，表面直接與空氣接觸，根據(jù)聚光原理，照射在光伏電池3上的太陽能輻射達到2～6倍。

光伏電池3產(chǎn)生的電能驅動水泵a16、水泵b13、溫控器9，多余的電量儲存在蓄電池內(nèi)或者輸送到電網(wǎng)。

光伏電池3串聯(lián)連接，光伏電池3線路連接有集電器和逆變器。

運作的傳感器和溫控器對閥門和水泵進行調(diào)節(jié)。雨天閥a打開，閥b關閉，將雨水收集到集水器a中。晴天水位低于槽道的1/10時，水泵a運轉，閥a和閥b關閉，集水器中儲存的水經(jīng)水泵流入槽式屋頂內(nèi)，當水位高于槽道的9/10時，水泵a關閉，此時槽式屋頂中的水由太陽能和光伏電池發(fā)電產(chǎn)生的熱量加熱。當水槽內(nèi)的水溫度達到20℃時，溫控器控制閥b打開，使得熱水流入集水器b內(nèi)，通過泵b通往室內(nèi)使用，泵b的熱水再經(jīng)過過濾裝置處理，這條支路流出的水相當于對生活用水進行預熱。當熱水放掉，水位再次低于槽道的1/10，閥b關閉，閥a關閉，集水器中儲存的水經(jīng)泵a流入槽式屋頂內(nèi)，形成循環(huán)水加熱過程。

如圖3示，一部分太陽能經(jīng)過光伏電池轉化成直流電，然后通過逆變器轉化成可以供家用電器使用的交流電，或者可以將電并入電網(wǎng)中，該系統(tǒng)中的溫控器和水泵也是由光伏電池驅動。槽式屋頂槽道中的水靠近光伏電池板，降低了光伏電池板的溫度，水由部分太陽能和光伏電池發(fā)電產(chǎn)生的熱量加熱，提高了光電轉換效率，得到的熱水經(jīng)過濾裝置過濾后可以供生活熱水預熱。夏天雨水流經(jīng)槽式屋頂吸收屋頂?shù)臒崃?，水溫達到20℃左右，低于室內(nèi)溫度，有冷卻屋頂?shù)男Ч欢旃夥l(fā)電，水溫升高，高于室內(nèi)溫度，有天棚采暖的作用。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明涉及一種集雨型CPC聚光光伏節(jié)能平屋頂，包括槽式屋頂，槽式屋頂包括背板、保溫隔熱層、CPC聚光器，槽式屋頂?shù)某鏊诤瓦M水口分別裝有集水裝置和分水裝置，集水裝置輸出端和分水裝置輸入端之間的循環(huán)管路上依次連接有溫控器、閥A、集水器A和水泵A，溫控器輸出端設有兩個并排支路，閥B、集水器B和水泵B依次連接于溫控器的輸出端的另一個支路上，溫控器與閥A、閥B、水泵A、水泵B均線路連接。本發(fā)明的有益效果是：使用CPC聚光器，聚光倍數(shù)達到2～6倍，能夠提高太陽能利用效率，減少光伏電池的數(shù)量；下雨天收集雨水，晴天建筑節(jié)能；夏天冷卻屋頂，冬天天棚采暖；多適用于雨水收集的海綿城市，實現(xiàn)建筑一體化的高效利用。

技術研發(fā)人員：陳海飛;陸莉鋆;曹冰倩;金懿豪;郭晶晶
受保護的技術使用者：常州大學
技術研發(fā)日：2017.03.23
技術公布日：2017.07.28