一種多功能太陽能帳篷的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及的是一種太陽能帳篷，尤其是一種能通過利用太陽的熱能來達到調(diào)節(jié)室溫并自然通風目的的，發(fā)電效率高的，且能充分滿足野外日常生活需求的特別是野外無干凈的地表水源時的用水需求的太陽能帳篷。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是一種清潔、無污染的可再生能源，應用廣泛。在如今，戶外游受到人們的青睞，同時地區(qū)沖突及多發(fā)的各類災害等等都增加了人們對于移動性好易于安裝的帳篷的需求。而在野外，環(huán)境氣溫極端，要么過于悶熱，要么過于寒冷，體感很差。同時人們也缺少必要的電源、用水(假如周圍無干凈的地表水源)等等。這些問題普通的帳篷都是無法很好解決的。于是通過將太陽能應用于帳篷來解決這些問題是個很好的想法。
[0003]在現(xiàn)有的技術(shù)中，公知的技術(shù)如中國實用新型專利CN201320115505號是把太陽能電池板安裝在帳篷布的外表來發(fā)電，這在野外的惡劣環(huán)境下，易發(fā)生電池板滲水、脫落等問題。而在調(diào)節(jié)室溫方面，現(xiàn)有技術(shù)方案如中國發(fā)明專利CN201110328992號是采用是保溫材料，甚至中國發(fā)明專利CN201110379172號用到了電阻絲，中國發(fā)明專利CN201110328992號用到了空調(diào)。使用保溫材料僅在一定程度上滿足了冬季的保溫需求，而不能滿足高溫情況下降低室溫的需求，且利用電阻絲、空調(diào)等電器件來調(diào)節(jié)室溫也要消耗大量電能，這與野外寶貴的電力資源是相矛盾沖突的，電阻絲還存在火災安全隱患。此外，現(xiàn)有的技術(shù)如中國實用新型專利CN201120129703號只利用太陽的熱量或光熱效應來升高室溫，而沒想到如何巧妙用于降低室溫。在提高發(fā)電效率方面，現(xiàn)有技術(shù)方案通常是未給出或僅僅通過增加電池板數(shù)量等來解決，而無法解決由此帶來的帳篷笨重，向陽側(cè)帳篷布面積不夠，以及原有的電池板被灰塵覆蓋從而降低發(fā)電效率等問題。在野外用水方面，在現(xiàn)有的太陽能帳篷專利中沒有一個涉及到如何解決特別是野外無干凈的地表水源時的用水問題。綜上所述為現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的，就是:
[0005]一:充分利用太陽的熱能來調(diào)節(jié)帳篷室溫并自然通風，使帳篷具有“冬暖夏涼”的優(yōu)點；
[0006]二:通過對太陽能電池板的鋪設設計與表面微觀結(jié)構(gòu)設計來提高發(fā)電效率；
[0007]三:通過對帳篷內(nèi)部設施的添加、布局來充分滿足野外日常生活的需求，特別是把光伏揚水系統(tǒng)引入帳篷內(nèi)部以滿足野外無干凈的地表水源時的用水需求。
[0008]本實用新型是通過如下的措施來實現(xiàn)的:
[0009]對于上述的目的一:帳篷的一側(cè)朝南面呈傾斜狀，且全部采用高透光面料作為帳篷布，然后在其內(nèi)側(cè)平行于它安裝太陽能電池板與蓄放熱材料相粘結(jié)貼合構(gòu)成的結(jié)合層，結(jié)合層中的太陽能電池板朝南面，蓄放熱材料朝北面。整個結(jié)合層與高透光面料帳篷布間留有30-40毫米的空隙。帳篷的其余部分全部采用復合材料帳篷布(可保溫、防水)。在上述的結(jié)合層的上方和下方部分、上述高透光面料帳篷布的上方部分以及朝北面的帳篷布的上方部分上各開有I個窗戶，共4個窗戶。上述高透光面料帳篷布的上方部分的窗戶用的是高透光面料材質(zhì)，其余3個窗戶由兩層構(gòu)成:高透光面料和復合材料帳篷布。在冬季白天:打開結(jié)合層上的2個窗戶，關(guān)閉其余的2個窗戶，于是帳篷內(nèi)冷空氣由結(jié)合層下方部分的窗戶進入高透光面料帳篷布與太陽能電池板間的夾層，被太陽加熱并上升，由結(jié)合層上方部分的窗戶回到帳篷內(nèi)，升高室溫；在冬季夜晚:關(guān)閉所有窗戶，于是太陽能電池板背面的蓄放熱材料白天吸收的熱量這時釋放，升高室溫；在夏季白天:關(guān)閉結(jié)合層上方部分的窗戶，打開其余3個窗戶，于是太陽加熱高透光面料帳篷布與太陽能電池板間的空氣并使之上升，由高透光面料帳篷布上的窗戶排出帳篷外。而背陰面(北面)的冷空氣由朝北面的帳篷布的上方部分上的窗戶進入帳篷內(nèi)，降低室溫后，由結(jié)合層下方部分的窗戶到高透光面料帳篷布上的窗戶向外排出。這樣冷空氣源源不斷地進入帳篷，降低室溫；在夏季晚上:與上述“夏季白天”的情況一樣，只不過這時加熱夾層間空氣的任務由太陽移交給了白天吸收了熱量的太陽能電池板背面的蓄放熱材料，為空氣流動提供動力。(上述所指的除高透光面料帳篷布的上窗戶以外的其余3個窗戶的“打開”、“關(guān)閉”分別指構(gòu)成窗戶的兩層材料的同時開啟、閉合。)
[0010]對于上述的目的二:首先，太陽能電池板以面面角為60度至120度的折疊狀安裝。其次，微觀上，太陽能電池板表面處理為均勻布滿了大小5-9微米的微凸體，且微凸體上又布滿了直徑大約為50-100納米，長度約為0.5-1微米，間距約為100-200納米的細小絨毛。這樣，一方面，通過折疊狀安裝以及微觀層面的處理，太陽能電池板的受光面積都大大增加，從而提高了發(fā)電效率；另一方面:太陽能電池板表面微觀結(jié)構(gòu)為布滿長有細小絨毛的微凸體，這是模仿了荷葉表面的微觀結(jié)構(gòu)，從而使太陽能電池板像荷葉一樣具有自清潔功能:微小凹凸之間儲存了大量的空氣，在空氣和長有細小絨毛的微凸體的共同托特作用下，水滴及灰塵不能滲透進間隙中，只能自由地滾動，水滴和灰塵在表面掛不住而滑落下來，同時灰塵也被滾動的水滴帶走，于是便達到了自清潔的效果，減少了太陽能電池板表面的異物覆蓋率，從而也提高了發(fā)電效率。
[0011]對于上述的目的三:首先是安裝整套的太陽能發(fā)電與用電系統(tǒng):它由太陽能電池板、直流柴油發(fā)電機、光伏控制器、鋰離子電池、直流負載、逆變器、交流負載、光伏揚水逆變器、水泵構(gòu)成。太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能(直流電)，經(jīng)由光伏控制器直接供直流負載使用(光伏控制器可自動調(diào)節(jié)功率，并保護整個電路)，又通過逆變器(包含光伏揚水逆變器)將直流電轉(zhuǎn)為交流電供交流負載(水泵也是交流負載)使用。多余的電能存儲在鋰離子電池中(經(jīng)由光伏控制器給鋰離子電池充電，可防止電池過充、過放；防反充；防雷擊，保護整個電路。)以備陰雨天時使用。直流柴油發(fā)電機則是作為太陽能電池板無法正常發(fā)電且鋰離子電池中電能用光時的應急補充。其次，將光伏揚水系統(tǒng)引入帳篷內(nèi)來滿足野外日常用水需求特別是野外無干凈的地表水源時的用水需求，它由太陽能電池板、光伏控制器、光伏揚水逆變器、水泵和水池組成。其中光伏揚水逆變器通過對太陽光強度的跟蹤來智能控制水泵的運作，使運行過程平穩(wěn)且轉(zhuǎn)化效率高。
[0012]本實用新型的有益效果是:
[0013]通過將太陽能電池板安裝在帳篷內(nèi)部，有傳統(tǒng)地將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的作用并避免了野外惡劣自然環(huán)境條件對太陽能電池板的損壞。又有創(chuàng)新地利用在太陽能電池板背面粘結(jié)貼合上蓄放熱材料以及對帳篷的窗戶及其位置的設計從而利用太陽的熱能來調(diào)節(jié)室溫并自然通風的作用，既能冬天保暖，更能夏天降溫，達到了“冬暖夏涼”的目的，結(jié)構(gòu)簡單、操作容易、不必使用電能、幾乎不需要維護、安全可靠、成本低廉。總之，一舉兩得，發(fā)電與調(diào)溫通風兩不誤，充分利用了太陽的能量。
[0014]通過對太陽能電池板的折疊狀安裝設計和表面的微觀結(jié)構(gòu)設計，使其發(fā)電效率大大提高，從而不必使用很多電池板，便于攜帶運輸。
[0015]通過一套太陽能發(fā)電與用電系統(tǒng)充分滿足了野外日常生活的需求，儲能設備選用鋰離子電池，其能量密度大，儲存的電能多，方便攜帶