專利名稱：具有一體化太陽能收集裝置的屋頂?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有一體化太陽能收集裝置的屋頂。除了其他太陽能收集或傳能部件外，還組合使用了太陽能反射器和反射太陽能收集器收集照射到建筑物或有頂建筑物屋頂上的太陽能。反射器或反射器底板與其他屋頂構(gòu)件連成一體而形成一防風(fēng)雨屋頂。因此，本發(fā)明的收集照射到建筑物或有頂建筑物頂上的太陽能的辦法可降低構(gòu)件的重量和成本。
相關(guān)申請本發(fā)明的防風(fēng)雨屋頂可見與本申請同時申請從而作為本申請的參考材料的題為“具有一體化太陽能收集裝置的屋頂模件”的申請所述的屋頂模件。
本發(fā)明還使用了與本申請同時申請從而作為本申請的參考材料的題為“反射器可更換的改進的太陽能收集裝置”的申請所述的可更換的太陽能反射器。
現(xiàn)有技術(shù)以往，在使用建筑物或有頂建筑物頂上的太陽能收集裝置收集太陽能時可有兩種方案。一種方案是把用于地面上的太陽能收集裝置裝到有頂建筑物的頂上。這種方法可收集太陽能，但需要大大提高屋頂?shù)某兄?。這種方法還大大提高了成本。而且，在把該裝置放到有頂建筑物頂上時必須修理底下的屋頂。屋頂上的這種非一體化的太陽能收集裝置提高了修理屋頂?shù)碾y度和成本。
第二種方案是把大部分屋頂與一太陽能收集裝置制成一體。這種一體化的反射器的方法可見Barr的US 3,994,435。盡管Barr克服了第一種方案的缺點，但其代價是太陽能收集量下降。其半圓形反射器和固定的收集器所收集的太陽能沒有幾何形狀更佳的地面用太陽能收集裝置多。而且，Barr專利要求底下的建筑物的形狀與反射器相同，從而建筑物的兩端必須以與反射器相同的弧形向上翹起。這一要求顯然使得第二種方案很難使用在許多商用或工業(yè)用平頂建筑物上。
本發(fā)明概述本發(fā)明涉及具有一體化太陽能收集裝置的屋頂。除了其他太陽能收集或傳能部件外，還組合使用了太陽能反射器和反射太陽能收集器收集照射到建筑物或有頂建筑物屋頂上的太陽能。反射器或反射器底板與其他屋頂構(gòu)件連成一體而形成一防風(fēng)雨屋頂。因此，本發(fā)明的收集照射到建筑物或有頂建筑物頂上的太陽能的辦法可降低構(gòu)件重量和成本。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可看出，由于本發(fā)明裝置暴露在空中，因此本發(fā)明制作材料的選擇必須考慮到使用地點的氣候的影響。
本發(fā)明包括始于許多屋頂跨越件的若干部件。(對于本發(fā)明來說，“屋頂跨越件”包括桁架或梁之類的支撐屋頂?shù)默F(xiàn)有承載構(gòu)件。)每一屋頂跨越件從一有頂建筑物的第一直立承載建筑件跨越到該有頂建筑物的第二直立承載建筑件。(對于本發(fā)明來說，“直立承載建筑件”包括屋頂跨越件的常見的支撐件，例如墻壁或立柱。)每一屋頂跨越件與一相鄰屋頂跨越件之間的距離至少足以在該距離中放置一反射器底板或一太陽能反射器。在實用中，相鄰兩屋頂跨越件之間的最小距離至少為8英尺，而屋頂跨越件的最短長度為16英尺。但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員不難看出，按照所選擇的屋頂跨度設(shè)計和材料，該跨越距離可大得多。每一屋頂跨越件包括許多頂板支撐點、許多底板支撐點或頂板支撐點與底板支撐點的組合。這些板支撐點在本發(fā)明第一種主要變形中用來連接、支撐反射器底板；在本發(fā)明第二種主要變形中用來連接、支撐反射器或連接、支撐可取代反射器或反射器底板的非反射屋面板。底板支撐點向外、向下離開頂板支撐點。這許多屋頂跨越件的尺寸和形狀做成支撐下文中的所有受屋頂支撐的部件以及公知的死載荷和活載荷的重量。
具有反射器底板的屋頂在本發(fā)明的第一種變形中，許多反射器底板用作防風(fēng)雨屋面的一部分。每相鄰兩屋頂跨越件之間至少有一反射器底板。每一反射器底板呈達180°的圓弧形下凹面，包括一底邊、一頂邊和兩弧形側(cè)邊。(對本發(fā)明來說，反射器或反射器底板的“頂”和“底”未必表示兩邊之間的相對位置。例如，若反射器呈180°弧形，則這兩邊相對該反射器的一支撐面等高。)這些反射器底板可兩兩鄰接地橫置在相鄰兩屋頂跨越件之間而形成等于屋頂跨越件全長的一排反射器底板。每一排反射器底板中的至少一個反射器底板的至少一個弧形側(cè)邊或是連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點上或是連接到底下屋頂跨越件的底板支撐點上或是同時連接到這類頂板支撐點和底板支撐點上。每一反射器底板放置成該下凹面為朝陽面。此外，每一反射器底板的尺寸和形狀做成它們可沿著其弧形側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的一排反射器底板。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可使用各種材料制成上述反射器底板，包括金屬或合金型板和模制層壓板或其復(fù)合板。
每一反射器底板上放置一反射器。因此，本發(fā)明的第一種變形還包括許多太陽能反射器。由于底下有反射器底板，因此反射器可呈柔性而靠底下反射器底板提供正確的形狀。若該反射器不呈柔性，則該反射器呈與底下反射器底板相同的圓弧形。與在現(xiàn)有太陽能收集裝置中一樣，每一反射器有一反射太陽光的朝陽面。每一反射器包括一頂邊、一底邊和兩弧形側(cè)邊。最后，每一反射器放置在底下一反射器底板的朝陽面上并用常見的機械緊固件或粘膠等緊貼其上。
作為不透風(fēng)雨的一部分屋頂件，本發(fā)明包括許多跨越件蓋裝置。在第一種變形中，每一跨越件蓋裝置或是與屋頂跨越件的頂部、反射器的頂邊連接；或是與反射器底板的頂邊連接。每一跨越件蓋裝置的長度等于屋頂跨越件的長度并橫跨在屋頂跨越件上方。每一跨越件蓋裝置的尺寸和形狀做成與反射器底板或反射器以及該跨越件蓋裝置底下的屋頂跨越件一起形成一防風(fēng)雨密封。
另一種防風(fēng)雨屋面件為端蓋裝置。本發(fā)明包括許多端蓋裝置，每一端蓋裝置位于屋頂跨越件的外部或端部而密封由反射器底板及其反射器所形成的露出區(qū)域。每一端蓋裝置與一外部反射器、一外部反射器底板、一外部跨越件蓋裝置或一外部承載建筑件之類的屋面件連接。端蓋裝置可以是整件，也可分成幾部分。但是，不管使用何種制造方法，端蓋裝置的尺寸和形狀做成與與該端蓋裝置連接的屋面件構(gòu)成一防風(fēng)雨密封而密封該屋頂。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可看出，端蓋裝置即使使用在同一屋頂中也可不同。例如，一建筑物的一壁可升高到屋頂跨越件之上而等于或大于跨越件蓋裝置部分的高度，而另一壁只達到反射器底板的底部。因此，在前一種情況下，端蓋裝置只為反射器底板或反射器以及屋頂跨越件或跨越件蓋裝置提供該壁的防雨板。但在后一種情況下，端蓋裝置包括其一表面蓋住由反射器底板或反射器以及屋頂跨越件或跨越件蓋裝置所形成的弧形露出區(qū)域的一板。
為了防止相鄰反射器底板或反射器之間漏風(fēng)雨，本發(fā)明包括許多防風(fēng)雨板密封裝置。這些現(xiàn)有設(shè)計的防風(fēng)雨板密封裝置位于各反射器底板、反射器或其組合的側(cè)邊、頂邊和底邊的接縫處。
除屋面構(gòu)件和防風(fēng)雨密封件外，本發(fā)明還包括用來收集該反射器所反射的太陽能的部件。為了支撐反射太陽能收集器，使用了許多收集器支撐裝置。每排反射器的上方都有一收集器支撐裝置支撐一收集器并使該收集器可在預(yù)定聚焦區(qū)內(nèi)運動而收集從固定反射器反射的太陽能。每一收集器支撐裝置可包括若干裝到相鄰跨越件蓋裝置或底下屋頂跨越件上的收集器支撐件。從而這些收集器支撐件從第一屋頂跨越件的頂邊橫跨到第二屋頂跨越件的頂部并包括一使收集器沿預(yù)定路徑運動的裝置。沿著每排反射器在所述第一屋頂跨越件與第二屋頂跨越件之間至少有兩個收集器支撐件。收集器支撐件的數(shù)量和位置當(dāng)然可與此不同。在某些實施例中，在最前或最后一排反射器處，收集器支撐件可從一屋頂跨越件橫跨到該建筑物的外墻之類的一支撐面上。但是，總的來說，一收集器的收集器支撐件的尺寸和形狀做成可支撐屋頂上受到風(fēng)雨力的該收集器。
反射器得有與之配對的反射太陽能收集器。因此，本發(fā)明包括許多收集器。每一收集器的縱向橫跨一排反射器的各弧形側(cè)邊。為獲得支撐每一收集器與至少兩個收集器支撐件連接而可在預(yù)定聚焦區(qū)中運動。最后，每一收集器的尺寸和形狀做成把反射太陽能收集入其中有傳能液流動的一導(dǎo)管中，所述液體由反射太陽能加熱。為此可使用公用的傳能液。至于收集器的橫截面形狀，可使用種種適合于本發(fā)明的設(shè)計，例如使用公知的與圓弧形反射器配合的復(fù)合拋物線收集器。
為了使成對反射器/收集器收集到最大量的太陽能，本發(fā)明使用把收集器在整個太陽循環(huán)中始終定位在聚焦區(qū)中最佳位置上的一裝置。該定位裝置與每一收集器支撐裝置的可動部連接。定位裝置有種種公知的設(shè)計。例如，該定位裝置可包括一聯(lián)動裝置而用鏈輪、鏈條之類的機械裝置把所有收集器連接在一起而同時移動所有收集器?；蛘撸摱ㄎ谎b置也可包括若干部件，每一部件只移動一個收集器，例如在每一收集器支撐裝置上裝一電動機。
最后，本發(fā)明包括一把每一收集器的導(dǎo)管連接到熱能使用裝置或熱能儲存裝置的液體輸送裝置。該液體輸送裝置在許多導(dǎo)管中循環(huán)由太陽能加熱的液體。公知有種種液體輸送裝置。
不使用反射器底板的屋頂本發(fā)明第二種變形與第一種變形的不同之處在于把許多反射器用作防風(fēng)雨屋面的一部分而不使用反射器底板。因此，該屋頂包括始于許多上面第一種變形中所述的屋頂跨越件的若干部件。反射器位于屋頂跨越件上方。每一反射器呈180°下凹圓弧形，包括一頂邊、一底邊和兩弧形側(cè)邊。這些反射器在屋頂跨越件上方兩兩鄰接而構(gòu)成其長度等于屋頂跨越件全長的一排反射器。每一排反射器中的至少一個反射器的至少一個弧形側(cè)邊或是連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點上或是連接到底下屋頂跨越件的底板支撐點上或是同時連接到這類頂板支撐點和底板支撐點上。每一反射器放置成該下凹面為朝陽面。如在現(xiàn)有太陽能收集裝置中那樣，每一反射器有一反射太陽能的朝陽面。此外，每一反射器的尺寸和形狀做成它們可沿著其弧形側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的一排反射器。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可使用各種材料制成上述反射器，包括具有反光表面的金屬或合金型板和模制層壓板或其復(fù)合板。
與在第一種變形中一樣，本發(fā)明包括許多跨越件蓋裝置。每一跨越件蓋裝置或連接到一屋頂跨越件的頂部或連接到一反射器的頂邊。每一跨越件蓋裝置的縱向長度等于屋頂跨越件的長度并橫跨在屋頂跨越件的上方。每一跨越件蓋裝置的尺寸和形狀做成與底下反射器和屋頂跨越件一起形成一防風(fēng)雨密封。
另一種防風(fēng)雨屋面件為端蓋裝置。本發(fā)明包括許多端蓋裝置，每一端蓋裝置位于屋頂跨越件的外部或端部而密封由反射器底板及其反射器所形成的露出區(qū)域。每一端蓋裝置與一外部反射器、一外部反射器底板、一外部跨越件蓋裝置或一外部承載建筑件之類的屋面件連接。端蓋裝置可以是整件，也可分成幾部分。但是，不管使用何種制造方法，端蓋裝置的尺寸和形狀做成與與該端蓋裝置連接的屋面件構(gòu)成一防風(fēng)雨密封而密封該屋頂。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可看出，端蓋裝置即使使用在同一屋頂中也可不同。例如，一建筑物的一壁可升高到屋頂跨越件之上而等于或大于跨越件蓋裝置部分的高度，而另一壁只達到反射器底板的底部。因此，在前一種情況下，端蓋裝置只為反射器底板或反射器以及屋頂跨越件或跨越件蓋裝置提供該壁的防雨板。但在后一種情況下，端蓋裝置包括其一表面蓋住由反射器底板或反射器以及屋頂跨越件或跨越件蓋裝置所形成的弧形露出區(qū)域的一板。
為了防止相鄰反射器底板或反射器之間漏風(fēng)雨，本發(fā)明包括許多防風(fēng)雨板密封裝置。這些現(xiàn)有設(shè)計的防風(fēng)雨板密封裝置位于各反射器的側(cè)邊、頂邊和底邊的接縫處。
除屋面構(gòu)件和防風(fēng)雨密封件外，本發(fā)明的第二種變形還包括用來收集該反射器所反射的太陽能的部件。這些部件即收集器支撐裝置、太陽能收集器、收集器定位裝置和液體輸送裝置如第一種變形所述。
附圖的簡要說明

圖1為使用一復(fù)雜立體桁架、一直立采光裝置和一雨水槽裝置的本發(fā)明一實施例的剖面圖。
圖2為使用一復(fù)雜立體桁架、一直立采光裝置和一雨水槽裝置的本發(fā)明一實施例的立體圖。
圖3為使用一平面桁架、一排反射器和一排非反射屋面板的本發(fā)明一實施例的剖面圖。
圖4為使用一平面桁架、一排反射器和一排非反射屋面板的本發(fā)明一實施例的立體圖。
圖5為使用一簡單立體桁架和一排反射器的本發(fā)明一實施例的剖面圖。
圖6為使用一簡單立體桁架和一排反射器的本發(fā)明一實施例的立體圖。
圖7為使用一平面桁架和一排反射器的本發(fā)明一實施例的剖面圖。
圖8為使用一平面桁架和一排反射器的本發(fā)明一實施例的立體圖。
圖9為示出一端蓋裝置的本發(fā)明一實施例的剖面圖。
圖10為示出一端蓋裝置的本發(fā)明一實施例的立體圖。
圖11為本發(fā)明屋頂?shù)牧Ⅲw圖。
圖12為不使用雨水槽而使用雙排反射器的本發(fā)明一實施例的剖面圖。
圖13為不使用雨水槽而使用雙排反射器的本發(fā)明一實施例的立體圖。
圖14為使用一平面桁架和雙排反射器的本發(fā)明一實施例的剖面圖。
圖15為使用一平面桁架和雙排反射器的本發(fā)明一實施例的立體圖。
實施本發(fā)明的最佳方式單排屋頂實施例在本發(fā)明一優(yōu)選實施例的一種設(shè)計中，只有一排呈120°弧形的反射器放置在相鄰兩屋頂跨越件之間或一屋頂跨越件與一外墻之間。一非反射屋面板從反射器的底邊伸展到緊鄰該反射器的底邊的屋頂跨越件的頂部。這種實施例主要可有兩種變形，一種使用反射器底板，另一種不使用反射器底板。在這兩種變形中，該屋頂都包括許多如上所述的屋頂跨越件。
使用反射器底板在單排反射器實施例中，把許多反射器底板用作一部分屋面。每一反射器底板呈約120°的下凹圓弧形，包括一頂邊、一底邊和兩弧形側(cè)邊。這些反射器底板在兩相鄰屋頂跨越件之間兩兩鄰接成其長度等于屋頂跨越件全長的一排反射器底板。每排反射器底板中的至少一個反射器底板的至少一條弧形側(cè)邊或是連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點上、底下屋頂跨越件的底板支撐點上；或是同時連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點和底下屋頂跨越件的底板支撐點上。每一反射器底板放置成其下凹面為朝陽面。此外，每一反射器底板的尺寸和形狀做成它們可沿著其弧形側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的一排反射器底板。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可使用各種材料制成上述反射器底板，包括金屬或合金型板和模制層壓板或其復(fù)合板。該反射器底板最好為正反兩面為鋁板、中間為絕熱泡沫塑料層的夾層板。
非反射屋面板用來蓋住一反射器底板與緊鄰該反射器底板的底邊的屋頂跨越件或一直立承載建筑件的頂部之間的空間。每一非反射屋面板包括兩側(cè)邊、一底邊和一頂邊。該非反射屋面板可呈弧形，也可呈平面。非反射屋面板的底邊可連接到一相鄰反射器底板的底邊上，也可連接到一底板支撐點上。該非反射屋面板的頂邊或是連接到一與支撐該相鄰反射器底板的頂邊的該屋頂跨越件相鄰的屋頂跨越件的頂部上，所述屋頂跨越件緊鄰該反射器底板的底邊，連接到所述相鄰屋頂跨越件上的頂板支撐點上；或是連接到靠近該反射器底板的底邊的一直立承載建筑件上。每一非反射屋面板的尺寸和形狀做成它們可沿著其側(cè)邊兩兩鄰接而在兩相鄰屋頂跨越件之間在該排反射器旁構(gòu)成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的一排非反射屋面板。
每一反射器底板的頂面上有一反射器。因此該第一變形還包括許多太陽能反射器。每一反射器可呈柔性而緊貼在底下反射器底板上，也可呈與底下反射器底板相同的下凹圓弧形。如在現(xiàn)有太陽能收集裝置中那樣，每一反射器有一反射太陽光的朝陽面。每一反射器包括一頂邊、一底邊和兩弧形側(cè)邊。最后，每一反射器放置在底下反射器底板的朝陽面上。
作為不透風(fēng)雨的屋面件的一部分，本發(fā)明優(yōu)選實施例包括許多如上所述的跨越件蓋裝置、端蓋裝置和許多防風(fēng)雨板密封裝置。
除屋面構(gòu)件和防風(fēng)雨密封件外，本發(fā)明優(yōu)選實施例還包括用來收集該反射器所反射的太陽能的部件，即上述的許多收集器支撐件、許多太陽能收集器、把每一收集器定位在聚焦區(qū)中最佳位置上的裝置和液體輸送裝置。
圖5和6示出使用反射器底板的單排反射器設(shè)計的該種變形。若建造一新建筑物，該新建筑物的屋頂跨越件的方向最好選擇成與本發(fā)明太陽能收集器的長度方向一致，即遵從反射器的底邊所形成的方向，該方向在真正東西軸線的30°內(nèi)。但是，本發(fā)明也可用于任何方向上的建筑物。在該優(yōu)選實施例中，許多簡單的立體桁架(10A和10B)被用作屋頂跨越件。每一簡單立體桁架包括許多位于一頂部弦桿(14)與分列在該頂部弦桿下方兩邊的兩底部弦桿(16)之間的腹桿件(12)。許多腹桿件(12)把頂部弦桿與底部弦桿連接在一起。在垂直短件的頂部，頂板支撐點(17)位于頂部弦桿旁，而底板支撐點(18)位于底部弦桿旁。該簡單立體桁架的尺寸和形狀做成可支撐所有下述受屋頂支撐的部件以及裝在屋頂上的空調(diào)之類常見死載荷和風(fēng)、雪之類活載荷的重量。圖7和8示出相同裝置，只是不使用簡單立體桁架而使用平面桁架(11A和11B)。
在該屋頂中，每一太陽能反射器(30)底下有一反射器底板(20)。該反射器底板呈約120°的下凹圓弧形，包括一底邊(22)、一頂邊(24)和兩弧形側(cè)邊(26)。該反射器底板的尺寸和形狀做成它們可沿著其弧形側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下立體桁架的長度的一排反射器底板。此外，該反射器底板做成可為上方的反射器提供尺寸和形狀穩(wěn)定性。反射器底板的合適實施例包括由一中間絕熱泡沫塑料層及其兩面的鋁板構(gòu)成的夾層板。
使用許多柔性太陽能反射器。每一反射器(30)足夠柔軟而可呈與底下反射器底板相同的下凹圓弧形。每一反射器包括一底邊(32)、一頂邊(34)和可彎成弧形的兩側(cè)邊(36)。每一反射器的尺寸和形狀做成它們可沿著其弧形側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下立體桁架的長度的一排反射器。這一反射器可用具有反光下凹面的紫外線穩(wěn)定化塑料制成。特別適合于制作該反射器的材料有紫外線穩(wěn)定化的丙烯酸樹脂，厚度為1.6mm，其下凹面的底面上噴涂鋁粉從而其反射率至少為75％、最好為95％。該反射器也可用共同擠壓成形的兩種聚合物制成，其反射率決定于這兩種聚合物的折射率之差。
非反射屋面板用來蓋住一反射器的底邊與緊鄰該反射器底板的底邊的屋頂跨越件的頂部或緊鄰該反射器底板的底邊的一直立承載建筑件之間的空間。每一非反射屋面板(40)包括兩側(cè)邊(42)、一底邊(44)和一頂邊(46)。該底邊連接到一底板支撐點上。該頂邊連接到一與支撐相鄰反射器的簡單立體桁架(10B)相鄰的簡單立體桁架(10A)頂部上的頂板支撐點上。每一非反射屋面板的尺寸和形狀做成它們可沿著其側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的一排非反射屋面板。
作為不透風(fēng)雨的屋面件的一部分，本發(fā)明包括許多跨越件蓋裝置(50)。每一跨越件蓋裝置連接在一屋頂跨越件的頂部上。每一跨越件蓋裝置的縱向長度等于該屋頂跨越件的長度并沿橫向伸展在該屋頂跨越件上。如圖5所示，每一跨越件蓋裝置的尺寸和形狀做成與反射器底板、非反射屋面板和該跨越件蓋裝置下方的屋頂跨越件一起形成一防風(fēng)雨密封。
另一防風(fēng)雨屋面件為如圖9、10和11所示的端蓋裝置。該屋頂包括許多端蓋裝置，每一端蓋裝置(60)位于屋頂跨越件的外部或端部而密封由反射器底板及其反射器所構(gòu)成的開口端。每一端蓋裝置與一外部反射器底板、一外部非反射屋面板或該外部跨越件蓋裝置連接。每一端蓋裝置的尺寸和形狀做成與與該端蓋裝置連接的屋面件一起形成防風(fēng)雨密封而密封該屋頂。
為了防止相鄰反射器底板或反射器之間漏風(fēng)雨，本發(fā)明包括許多防風(fēng)雨板密封裝置。這些現(xiàn)有設(shè)計的防風(fēng)雨板密封裝置位于各反射器底板的側(cè)邊、頂邊和底邊以及各非反射屋面板的側(cè)邊、頂邊和底邊的接縫處。
該排反射器上方有一收集器支撐裝置從第一屋頂跨越件(10A)的跨越件蓋裝置橫跨到第二屋頂跨越件(10B)的跨越件蓋裝置。如圖5和6所示，該收集器支撐裝置包括兩用作收集器支撐件的弓架(100)。每一弓架從一立體桁架上的跨越件蓋裝置(50)橫跨到第二立體桁架的跨越件蓋裝置。每一弓架上有一軸承裝置(102)。一驅(qū)動軸(104)與每一弓架上的軸承裝置連接從而在底下反射器的曲率中心處有一轉(zhuǎn)動裝置。下部支撐件(106)與該驅(qū)動軸連接。
一反射太陽能收集器(110)經(jīng)該下部支撐件與該收集器支撐裝置連接。圓弧形反射器的優(yōu)選收集器為W inston的美國專利所公開的復(fù)合拋物線設(shè)計。該收集器有一供傳能液在其中加熱和流動的導(dǎo)管(112)。
該驅(qū)動軸位于太陽能反射器的曲率中心處。該下部支撐件(106)的尺寸做成使得太陽能收集器位于該曲率中心下方(1±5％)L處，L的公式為L＝(R*1.1)/2；其中，R為該太陽能反射器的曲率半徑。各部件的上述布置使得該太陽能收集器在預(yù)定的聚焦區(qū)內(nèi)運動而收集從該太陽能反射器反射的太陽能。
在一優(yōu)選實施例中，一平衡塊(108)裝在該驅(qū)動軸上。該平衡塊從驅(qū)動軸以一定角度相對收集器向上伸出一定距離，其質(zhì)量或重量足夠大，從而在收集器定位裝置斷開對轉(zhuǎn)動裝置的控制時，平衡塊把收集器轉(zhuǎn)出聚焦區(qū)。
一收集器定位裝置與驅(qū)動軸(104)連接。該定位裝置包括一與一微處理器連接的電動機，該微處理器使收集器在整個太陽循環(huán)中始終位于聚焦區(qū)中收集反射太陽能的最佳位置上。該定位裝置有一可斷開對位于驅(qū)動軸上方的步進電動機的控制的電磁離合器(未示出)。三種裝置即溫度傳感裝置、壓力傳感裝置和位置傳感裝置之一發(fā)出一信號或無信號。在某些實施例中，可組合使用這些傳感裝置。若一信號或無信號表明情況超出預(yù)定限度，電磁離合器就松開驅(qū)動軸從而收集器在重力作用下自動離開聚焦區(qū)中的最佳位置。
一液體輸送裝置(未示出)把收集器導(dǎo)管連接到熱能使用裝置或熱能儲存裝置。該液體輸送裝置在該導(dǎo)管中循環(huán)由太陽能加熱的液體。合適的傳能液體包括蒸餾水，但在高溫下最好使用硅酮傳熱液體、有機合成傳熱液體或防腐蝕甘醇傳熱液體。
使用無反射器底板的反射器在本發(fā)明單排反射器實施例的第二種變形中，把許多無反射器底板的反射器用作屋面的一部分。該屋頂包括許多上述的屋頂跨越件。每一反射器呈120°下凹圓弧形，包括一底邊、一頂邊和兩弧形側(cè)邊。這些反射器可兩兩鄰接地橫置在相鄰兩屋頂跨越件之間而形成等于屋頂跨越件全長的單排反射器。每一排反射器中的至少一個反射器的至少一個弧形側(cè)邊或是連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點上或是連接到底下屋頂跨越件的底板支撐點上或是同時連接到這類頂板支撐點和底板支撐點上。每一反射器放置成該下凹面為朝陽面。如在現(xiàn)有太陽能收集裝置中那樣，每一反射器的尺寸和形狀做成它們可沿著其弧形側(cè)邊兩兩鄰接而在兩相鄰的屋頂跨越件之間構(gòu)成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的單排反射器。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可使用各種材料制成上述反射器，包括具有反光表面的金屬或合金型板和模制層壓板或其復(fù)合板。
非反射屋面板用來蓋住一反射器的底邊與緊鄰該反射器的底邊的屋頂跨越件或直立承載建筑件的頂部之間的空間。每一非反射屋面板包括其尺寸和形狀如上所述的兩側(cè)邊、一底邊和一頂邊。該底邊可連接到一相鄰反射器的底邊上，也可連接到一底板支撐點上。該頂邊或是連接到一與支撐該相鄰反射器的頂邊的該屋頂跨越件相鄰的屋頂跨越件的頂部上，所述屋頂跨越件緊鄰該反射器的底邊，或是連接到所述相鄰屋頂跨越件上的頂板支撐點上；或是連接到靠近該反射器的底邊的一直立承載建筑件上。這些非反射屋面板透明或半透明。
作為不透風(fēng)雨的屋面件的一部分，本發(fā)明包括許多如上所述的跨越件蓋裝置、端蓋裝置和防風(fēng)雨板密封裝置。
除了屋面構(gòu)件和防風(fēng)雨密封件，本發(fā)明還包括如上所述的收集反射器所反射的太陽能的部件。
雙排屋頂實施例本發(fā)明另一優(yōu)選實施例是在兩相鄰屋頂跨越件之間提供一對底邊與底邊抵靠而呈180°圓弧形的反射器。與單排實施例一樣，有兩種主要變形。第一種變形使用反射器底板，而第二種變形不使用反射器底板。與其他實施例一樣，該屋頂包括若干始于許多如上所述的屋頂跨越件的部件。
使用反射器底板在雙排實施例的第一種變形中，把許多反射器底板用作一部分屋面。每一反射器底板呈90°下凹圓弧形，包括一頂邊、一底邊和兩弧形側(cè)邊。這些反射器底板的弧形側(cè)邊在兩相鄰屋頂跨越件之間兩兩鄰接而構(gòu)成其長度等于屋頂跨越件的全長的第一排和第二排反射器底板。第一排和第二排反射器底板放置成第一排的反射器底板的底邊鄰接第二排反射器底板的底邊。每排反射器底板中的至少一個反射器底板的至少一條弧形側(cè)邊或是連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點上、底下屋頂跨越件的底板支撐點上；或是同時連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點和底下屋頂跨越件的底板支撐點上。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可通過改變反射器底板的強度而改變支撐點。從而不必每一反射器底板都連接到支撐點上。每一反射器底板放置成其下凹面向陽。此外，每一反射器底板的尺寸和形狀做成它們可沿著其弧形側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的一排反射器底板。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可使用各種材料制成反射器底板，包括金屬或合金型板和模制層壓板或其復(fù)合板。
每一反射器底板的頂面上有一如上面單排屋頂實施例所述的反射器。
作為不透風(fēng)雨的屋面件的一部分，本發(fā)明包括許多如上所述的跨越件蓋裝置、端蓋裝置和防風(fēng)雨板密封裝置。
除了屋面構(gòu)件和防風(fēng)雨密封件，本發(fā)明還包括收集反射器所反射的太陽能的部件。這些太陽能收集部件與上面單排實施例的第一種變形所述相同。
圖14和15示出使用反射器底板的雙排反射器設(shè)計的該種變形。若建造一新建筑物，該新建筑物的屋頂跨越件的方向最好選擇成與本發(fā)明太陽能收集器的長度方向一致，即遵從反射器的底邊所形成的方向，該方向在真正南北軸線的30°內(nèi)。但是，本發(fā)明也可用于任何方向上的建筑物。在該優(yōu)選實施例中，許多平面桁架(11A和11B)被用作屋頂跨越件。每一平面桁架包括許多位于一頂部弦桿(13)與一底部弦桿(15)之間的腹桿件(12)。許多橫梁件(19)與下部弦桿連接。在這種平面桁架中，頂板支撐點(17)位于頂部弦桿上或旁，而底板支撐點(18)位于底部弦桿、橫梁件或它們的組合上或旁。該平面桁架的尺寸和形狀做成可支撐所有下述受屋頂支撐的部件以及裝在屋頂上的空調(diào)之類常見死載荷和風(fēng)、雪之類活載荷的重量。
在該改進下，每一太陽能反射器(30)底下有一反射器底板(20)。該反射器底板呈90°下凹圓弧形，包括一底邊(22)、一頂邊(24)和兩弧形側(cè)邊(26)。該反射器底板的尺寸和形狀做成它們可沿著其弧形側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下立體桁架的長度的一排反射器底板。此外，該反射器底板做成可為上方的反射器提供尺寸和形狀穩(wěn)定性。該反射器底板的合適實施例如上所述。
使用許多柔性太陽能反射器。每一反射器(30)足夠柔軟而可呈與底下反射器底板相同的下凹圓弧形。每一反射器包括一底邊(32)、一頂邊(34)和可彎成弧形的兩側(cè)邊(36)。反射器的朝陽面為下凹面。每一反射器的尺寸和形狀做成它們可沿著其弧形側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下立體桁架的長度的一排反射器。這一反射器如上所述可用具有反光下凹面的紫外線穩(wěn)定化塑料制成。
作為不透風(fēng)雨的屋面件的一部分，本發(fā)明包括許多跨越件蓋裝置(50)。還包括圖14和15中未示出的端蓋裝置(60)。這些部件如單排反射器實施例所述。
為了防止相鄰反射器底板或反射器之間漏風(fēng)雨，本發(fā)明包括許多防風(fēng)雨板密封裝置。這些現(xiàn)有設(shè)計的防風(fēng)雨板密封裝置(70)位于各反射器底板的側(cè)邊、頂邊和底邊的接縫處。
如單排屋頂實施例所述，一收集器支撐裝置橫跨在該雙排反射器上方。
一反射太陽能收集器(110)經(jīng)下部支撐件連接到該收集器支撐裝置上。該收集器為復(fù)合拋物線設(shè)計，其位置和工作情況如單排屋頂實施例所述。
一液體輸送裝置(未示出)把收集器導(dǎo)管連接到熱能使用裝置或熱能儲存裝置。該液體輸送裝置循環(huán)由太陽能加熱的液體。
使用無反射器底板的反射器在本發(fā)明雙排實施例的第二種變形中，把許多反射器用作一部分屋面。如上所述，該屋頂包括許多屋頂跨越件。把許多反射器用作一部分屋面件。每一反射器呈90°下凹圓弧形，包括一頂邊、一底邊和兩弧形側(cè)邊。這些反射器沿其弧形側(cè)邊互相鄰接而在兩相鄰屋頂跨越件之間形成其長度等于屋頂跨越件的全長的第一排和第二排反射器。第一排和第二排反射器放置成第一排的反射器的底邊鄰接第二排反射器的底邊。每排反射器中的至少一個反射器的至少一條弧形側(cè)邊或是連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點上、底下屋頂跨越件的底板支撐點上；或是同時連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點和底下屋頂跨越件的底板支撐點上。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可通過改變反射器的強度而改變支撐點。從而不必每一反射器都連接到支撐點上。每一反射器放置成其下凹面向陽。與在現(xiàn)有太陽能收集裝置中一樣，每一反射器有一反射太陽能的朝陽面。此外，每一反射器的尺寸和形狀做成它們可沿著其弧形側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的一排反射器。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可使用各種材料制成反射器，包括具有拋光或反光表面的金屬或合金型板和模制層壓板或其復(fù)合板。
作為不透風(fēng)雨的屋面件的一部分，本發(fā)明包括許多如上所述的跨越件蓋裝置、端蓋裝置和防風(fēng)雨板密封裝置。
除了屋面構(gòu)件和防風(fēng)雨密封件，本發(fā)明還包括收集反射器所反射的太陽能的部件。這些太陽能收集部件與上面單排實施例的第一種變形所述相同。
附件本發(fā)明的各優(yōu)選實施例，不管是單排反射器實施例還是雙排反射器實施例，也不管使用不使用反射器底板，都可包括若干附件。例如，當(dāng)跨度大于24英尺而不想在屋頂跨越件兩端之間使用支撐立柱時，可在本發(fā)明中使用立體桁架和平面桁架?？墒褂脠D5、6、9、11、12和13所示三角形設(shè)計的簡單立體桁架(10)；圖1和2所示的復(fù)雜立體桁架(9)或圖3、4、7、8、14和15所示的平面桁架(11)。
在使用反射器底板的所有實施例中，反射器和底下的反射器底板的尺寸和形狀可做成無需拆下底下的反射器底板并無需影響防風(fēng)雨板密封裝置即能卸下反射器。這種結(jié)構(gòu)在不妨礙整個屋頂?shù)姆里L(fēng)雨性的情況下即能更換反射器。
該屋頂?shù)牧硪粌?yōu)選附件是在反射器的底部處裝上雨水槽裝置。這有兩個好處。第一，雨水槽裝置可防止反射器表面積起廢物，從而提高反射性從而提高太陽能收集部件的效率。第二，雨水槽可做得又寬又堅固而可支撐人、維修設(shè)備等等。從而無需踏在反射器上進行維修工作，從而不會損壞反射表面。該屋頂可包括許多雨水槽裝置，每一雨水槽裝置(80)如圖1-11和14-15所示位于相鄰兩屋頂跨越件之間。每一雨水槽裝置的長度等于屋頂跨越件的長度并位于該排反射器的底邊下方。雨水槽裝置可連接到底下屋頂跨越件上、底板支撐點上、整排反射器上、整排反射器底板上或它們的組合上。為了保持整個屋頂不透風(fēng)雨，雨水槽裝置包括許多雨水槽密封裝置。雨水槽密封裝置(82)位于雨水槽裝置與反射器底板的底邊、反射器的底邊或它們的組合之間。這種密封裝置為公知的現(xiàn)有設(shè)計。
為了擴大該屋頂?shù)挠锰?，各屋面件可裝有絕熱裝置。因此，反射器底板、反射器、端蓋裝置、跨越件蓋裝置和雨水槽裝置中或其底面上可有絕熱裝置。
本發(fā)明的另一優(yōu)選附件是在該屋頂中使用采光裝置而使光線射人底下建筑物中而降低采光成本。采光裝置可用透明或半透明材料制成。一種采光方法是把跨越件蓋裝置的尺寸和形狀做成其表面上可放置至少一采光裝置。換言之，可把未示出的平板玻璃鑲?cè)肟缭郊w裝置中。第二種方法是使用圖1-4所示的直立的透明或半透明采光板(90)。該板直立在跨越件蓋裝置的表面上。一采光板外殼(92)裝到跨越件蓋裝置上，所述外殼的尺寸和形狀做成在直立采光板與跨越件蓋裝置之間形成防風(fēng)雨密封。第三種方法是用透明或半透明采光板(94)取代一反射器，若使用，就取代圖14所示反射器和底下的反射器底板。該采光板的尺寸和形狀做成與一相鄰采光裝置、一相鄰反射器、一相鄰反射器底板或其組合形成防風(fēng)雨密封。第四種采光方法可用于優(yōu)選單排反射器實施例。此時，可如圖3所示用透明或半透明采光板(94)取代一塊或多塊非反射屋面板?？稍诤线m屋頂實施例中組合使用上述方法獲得所需光照。
本發(fā)明的另一附件是與反射器、反射器底板、非反射屋面板或采光板制成一體的防風(fēng)雨板密封裝置，為此可把這些屋面件的邊設(shè)計成互鎖裝置從而兩鄰接屋面件之間不透風(fēng)雨。
上述的所有公告或未公告的專利申請均作為參考材料包括在本申請中。
當(dāng)前或在本專利說明書發(fā)出后的專利期中對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說一目了然但這里未示出的本發(fā)明的其他實施例也在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，包括(a)許多屋頂跨越件，每一屋頂跨越件從一有頂建筑物的第一直立承載建筑件跨越到該有頂建筑物的第二直立承載建筑件，每一屋頂跨越件與一相鄰屋頂跨越件或該有頂建筑物的一外壁之間的距離至少足以在該距離中放置一反射器底板或一太陽能反射器，每一屋頂跨越件包括許多頂板支撐點、許多底板支撐點或頂板支撐點與底板支撐點的組合，所述底板支撐點向外、向下離開頂板支撐點，每一屋頂跨越件的尺寸和形狀做成可支撐段落(b)-(j)中所有受屋頂支撐的部件以及公知的裝在屋頂上的死載荷和活載荷的重量；(b)許多反射器底板，每一反射器底板呈180°下凹圓弧形，包括一頂邊、一底邊和兩弧形側(cè)邊，其中，每排反射器底板中的至少一個反射器底板的至少一條弧形側(cè)邊或是連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點上、底下屋頂跨越件的底板支撐點上，或是同時連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點和底下屋頂跨越件的底板支撐點上，每一反射器底板放置成其下凹面為朝陽面，每一反射器底板的尺寸和形狀做成它們可沿著其弧形側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的一排反射器底板；(c)許多太陽能反射器，每一反射器有一反射太陽能的朝陽面，每一反射器包括一頂邊、一底邊和兩側(cè)邊，每一反射器放置在底下反射器底板的朝陽面上；(d)許多跨越件蓋裝置，每一跨越件蓋裝置連接在一屋頂跨越件的頂部上、一反射器的頂邊上或一反射器底板的頂邊上，每一跨越件蓋裝置的縱向長度等于該屋頂跨越件的長度并沿橫向伸展在該屋頂跨越件上，其中，每一跨越件蓋裝置的尺寸和形狀做成與該反射器底板和該屋頂跨越件一起形成一防風(fēng)雨密封；(e)許多端蓋裝置，每一端蓋裝置與一反射器的外側(cè)邊、一反射器底板的外側(cè)邊、一跨越件蓋裝置的外邊和一外部承載建筑件連接，每一端蓋裝置的尺寸和形狀做成與和該端蓋裝置連接的各屋面件一起形成一防風(fēng)雨密封；(f)許多防風(fēng)雨板密封裝置，所述板密封裝置位于各反射器底板、反射器的側(cè)邊、頂邊和底邊或其組合處；(g)許多收集器支撐裝置，每一收集器支撐裝置位于每一排反射器上方，其中，每一收集器支撐裝置包括許多裝到相鄰跨越件蓋裝置或相鄰跨越件蓋裝置的底下的屋頂跨越件上的收集器支撐件，從而從第一屋頂跨越件的頂部橫跨到第二相鄰屋頂跨越件的頂部，在所述第一屋頂跨越件與第二屋頂跨越件之間至少有兩個收集器支撐件而使一反射太陽能收集器可在預(yù)定聚焦區(qū)內(nèi)運動而收集從底下反射器反射的太陽能，所述收集器支撐件的尺寸和形狀做成可支撐所述收集器；(h)許多反射太陽能收集器，每一收集器沿一排反射器的縱向伸展，每一收集器與至少兩個收集器支撐件連接從而可在聚焦區(qū)內(nèi)運動，每一收集器的尺寸和形狀做成把反射太陽能收集入其中有傳能液流動的一導(dǎo)管中，所述液體由反射太陽能加熱；(i)一使每個收集器在整個太陽周期中在聚焦區(qū)內(nèi)始終處于最佳位置上的定位裝置，所述定位裝置與收集器支撐裝置連接；以及(j)一把每一導(dǎo)管連接到熱能使用裝置或熱能儲存裝置的液體輸送裝置，其中，該液體輸送裝置在這些導(dǎo)管中循環(huán)由太陽能加熱的液體。
2.按權(quán)利要求1所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一屋頂跨越件包括一立體桁架，該立體桁架或為簡單立體桁架或為復(fù)雜立體桁架，所述立體桁架有許多把至少一根頂部弦桿和至少兩根底部弦桿連接起來的腹桿；頂板支撐點位于頂部弦桿旁，底板支撐點位于底部弦桿旁。
3.按權(quán)利要求1所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一屋頂跨越件包括一具有許多位于一頂部弦桿與一底部弦桿之間的腹桿件的平面桁架，還包括許多與底部弦桿連接的橫梁件，頂板支撐點位于頂部弦桿上或旁，底板支撐點位于底部弦桿、橫梁件或其組合上或旁。
4.按權(quán)利要求1所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，反射器的尺寸和形狀做成可單獨卸下、取走和更換。
5.按權(quán)利要求1所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，還包括(a)許多雨水槽裝置，每一雨水槽裝置位于相鄰兩屋頂跨越件之間，每一雨水槽裝置的長度等于屋頂跨越件的長度并位于該排反射器的底邊下方，所述雨水槽裝置連接到底下屋頂跨越件上、底板支撐點上、反射器上、反射器底板上或其組合上；以及(b)許多雨水槽密封裝置，每一雨水槽密封裝置位于每一雨水槽裝置與反射器底板的底邊、反射器的底邊或其組合之間。
6.按權(quán)利要求5所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，該雨水槽裝置的底下有一絕熱裝置。
7.按權(quán)利要求1所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，反射器底板、端蓋裝置和跨越件蓋裝置之下或之中有一絕熱裝置。
8.按權(quán)利要求6所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，反射器底板、端蓋裝置和跨越件蓋裝置之下或之中有一絕熱裝置。
9.按權(quán)利要求1所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，防風(fēng)雨板密封裝置與每一反射器的側(cè)邊、頂邊和底邊，每一反射器底板的側(cè)邊、頂邊和底邊或其組合制成一體。
10.按權(quán)利要求1所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一收集器的縱向位于真正東西軸線的30°內(nèi)。
11.按權(quán)利要求1所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，跨越件蓋裝置的尺寸和形狀做成該跨越件蓋裝置的一表面上至少有一采光裝置。
12.按權(quán)利要求1所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，至少一個反射器和底下的反射器底板被一非反射屋面板取代，所述非反射屋面板的尺寸和形狀做成與一相鄰反射器、一相鄰反射器底板或其組合構(gòu)成一防風(fēng)雨密封。
13.按權(quán)利要求12所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，至少一個反射器和底下的反射器底板或至少一個非反射屋面板被一透明或半透明的采光板取代，所述采光板的尺寸和形狀做成與一相鄰采光裝置、一相鄰反射器、一相鄰反射器底板、一非反射屋面板或其組合構(gòu)成一防風(fēng)雨密封。
14.一種具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，包括(a)許多屋頂跨越件，每一屋頂跨越件從一有頂建筑物的第一直立承載建筑件跨越到該有頂建筑物的第二直立承載建筑件，每一屋頂跨越件與一相鄰屋頂跨越件或該有頂建筑物的一外壁之間的距離至少足以在該距離中放置一太陽能反射器，每一屋頂跨越件包括許多頂板支撐點、許多底板支撐點或頂板支撐點與底板支撐點的組合，所述底板支撐點向外、向下離開頂板支撐點，每一屋頂跨越件的尺寸和形狀做成可支撐段落(b)-(i)中所有受屋頂支撐的部件以及公知的裝在屋頂上的死載荷和活載荷的重量；(b)許多太陽能反射器，每一反射器呈180°下凹圓弧形，包括一頂邊、一底邊和兩弧形側(cè)邊，其中，每排反射器中的至少一個反射器的頂邊或至少一條弧形側(cè)邊的頂部連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點上、每個反射器的底邊或至少一側(cè)邊的底部連接到底下屋頂跨越件的底板支撐點上，或是同時連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點和底下屋頂跨越件的底板支撐點上，每一反射器放置成其下凹面為朝陽面，每一反射器的尺寸和形狀做成它們可沿著其側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的一排反射器；(c)許多跨越件蓋裝置，每一跨越件蓋裝置連接在一屋頂跨越件的頂部上、一反射器的頂邊上，每一跨越件蓋裝置的縱向長度等于該屋頂跨越件的長度并沿橫向伸展在該屋頂跨越件上，其中，每一跨越件蓋裝置的尺寸和形狀做成與該反射器和該屋頂跨越件形成一防風(fēng)雨密封；(d)許多端蓋裝置，每一端蓋裝置與一反射器的外側(cè)邊、一跨越件蓋裝置的外邊和一外部承載建筑件連接，每一端蓋裝置的尺寸和形狀做成與和該端蓋裝置連接的各屋面件一起形成一防風(fēng)雨密封；(e)許多防風(fēng)雨板密封裝置，所述板密封裝置位于各反射器的側(cè)邊、頂邊和底邊處；(f)許多收集器支撐裝置，每一收集器支撐裝置位于每一排反射器上方，其中，每一收集器支撐裝置包括許多裝到相鄰跨越件蓋裝置或相鄰跨越件蓋裝置的底下的屋頂跨越件上的收集器支撐件，從而從第一屋頂跨越件的頂部橫跨到第二相鄰屋頂跨越件的頂部，在所述第一屋頂跨越件與第二屋頂跨越件之間至少有兩個收集器支撐件從而使每一反射太陽能收集器可在預(yù)定聚焦區(qū)內(nèi)運動而收集從底下反射器反射的太陽能，所述收集器支撐件的尺寸和形狀做成可支撐所述收集器；(g)許多反射太陽能收集器，每一收集器沿一排反射器的縱向伸展，每一收集器與至少兩個收集器支撐件連接從而可在聚焦區(qū)內(nèi)運動，每一收集器的尺寸和形狀做成把反射太陽能收集入其中有傳能液流動的一導(dǎo)管中，所述液體由反射太陽能加熱；(h)一使每個收集器在整個太陽周期中在聚焦區(qū)內(nèi)始終處于最佳位置上的定位裝置，所述定位裝置與收集器支撐裝置連接；以及(i)一把每一導(dǎo)管連接到熱能使用裝置或熱能儲存裝置的液體輸送裝置，其中，該液體輸送裝置在這些導(dǎo)管中循環(huán)由太陽能加熱的液體。
15.按權(quán)利要求14所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一屋頂跨越件包括一立體桁架，該立體桁架或為簡單立體桁架或為復(fù)雜立體桁架，所述立體桁架有許多把至少一根頂部弦桿和至少兩根底部弦桿連接起來的腹桿；頂板支撐點位于頂部弦桿旁，底板支撐點位于底部弦桿旁。
16.按權(quán)利要求14所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一屋頂跨越件包括一具有許多位于一頂部弦桿與一底部弦桿之間的腹桿件的平面桁架，還包括許多與底部弦桿連接的橫梁件，頂板支撐點位于頂部弦桿上或旁，底板支撐點位于底部弦桿、橫梁件或其組合上或旁。
17.按權(quán)利要求14所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，反射器的尺寸和形狀做成可單獨卸下、取走和更換。
18.按權(quán)利要求14所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，還包括(a)許多雨水槽裝置，每一雨水槽裝置位于相鄰兩屋頂跨越件之間，每一雨水槽裝置的長度等于屋頂跨越件的長度并位于該排反射器的底邊下方，所述雨水槽裝置連接到底下屋頂跨越件上、底板支撐點上、反射器上、或其組合上；以及(b)許多雨水槽密封裝置，每一雨水槽密封裝置位于每一雨水槽裝置與反射器的底邊之間。
19.按權(quán)利要求14所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，防風(fēng)雨板密封裝置與每一反射器的側(cè)邊、頂邊和底邊制成一體。
20.按權(quán)利要求14所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一收集器的縱向位于真正東西軸線的30°內(nèi)。
21.按權(quán)利要求14所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，跨越件蓋裝置的尺寸和形狀做成該跨越件蓋裝置的一表面上至少有一采光裝置。
22.按權(quán)利要求14所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，包括至少一個采光裝置，其中，每一采光裝置包括(a)一從跨越件蓋裝置的表面上垂直向上的透明或半透明采光板；以及(b)一裝在跨越件蓋裝置上的采光板外殼，所述外殼的尺寸和形狀做成在該直立采光板與該跨越件蓋裝置之間形成一防風(fēng)雨密封。
23.按權(quán)利要求14所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，至少一個反射器被一透明或半透明的采光板取代，所述采光板的尺寸和形狀做成與一相鄰采光裝置、一相鄰反射器或其組合構(gòu)成一防風(fēng)雨密封。
24.按權(quán)利要求14所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，至少一個反射器被一非反射屋面板取代，所述非反射屋面板的尺寸和形狀做成與一相鄰反射器或其組合構(gòu)成一防風(fēng)雨密封。
25.按權(quán)利要求24所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，至少一個反射器或至少一個非反射屋面板被一透明或半透明的采光板取代，所述采光板的尺寸和形狀做成與一相鄰采光裝置、一相鄰反射器、一非反射屋面板或其組合構(gòu)成一防風(fēng)雨密封。
26.一種具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，包括(a)許多屋頂跨越件，每一屋頂跨越件從一有頂建筑物的第一直立承載建筑件跨越到該有頂建筑物的第二直立承載建筑件，每一屋頂跨越件與一相鄰屋頂跨越件或該有頂建筑物的一外壁之間的距離至少足以在該距離中放置一反射器底板或一太陽能反射器，每一屋頂跨越件包括許多頂板支撐點、許多底板支撐點或頂板支撐點與底板支撐點的組合，所述底板支撐點向外、向下離開頂板支撐點，每一屋頂跨越件的尺寸和形狀做成可支撐段落(b)-(k)中所有受屋頂支撐的部件以及公知的裝在屋頂上的死載荷和活載荷的重量；(b)許多反射器底板，每一反射器底板呈120°下凹圓弧形，包括一頂邊、一底邊和兩弧形側(cè)邊，其中，每排反射器底板中的至少一個反射器底板的至少一條弧形側(cè)邊或是連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點上、底下屋頂跨越件的底板支撐點上，或是同時連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點和底下屋頂跨越件的底板支撐點上，每一反射器底板放置成其下凹面為朝陽面，每一反射器底板的尺寸和形狀做成它們可沿著其弧形側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的一排反射器底板；(c)許多非反射屋面板，每一非反射屋面板包括兩側(cè)邊、一或與一相鄰反射器底板的底邊或與一底板支撐點連接的底邊和一頂邊，該頂邊或是連接到一與支撐該相鄰反射器底板的頂邊的屋頂跨越件相鄰的屋頂跨越件的頂部上，所述屋頂跨越件緊鄰該反射器底板的底邊，或是連接到所述相鄰屋頂跨越件上的頂板支撐點上；每一非反射屋面板的尺寸和形狀做成它們可沿著其側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的一排非反射屋面板。(d)許多太陽能反射器，每一反射器有一反射太陽能的朝陽面，每一反射器包括一頂邊、一底邊和兩側(cè)邊，每一反射器放置在底下反射器底板的朝陽面上；(e)許多跨越件蓋裝置，每一跨越件蓋裝置連接在一屋頂跨越件的頂部上、一反射器的頂邊上或一反射器底板的頂邊上，每一跨越件蓋裝置的縱向長度等于該屋頂跨越件的長度并沿橫向伸展在該屋頂跨越件上，其中，每一跨越件蓋裝置的尺寸和形狀做成與該反射器底板和該屋頂跨越件一起形成一防風(fēng)雨密封；(f)許多端蓋裝置，每一端蓋裝置與一外部反射器、一外部反射器底板、一外部跨越件蓋裝置和一外部承載建筑件連接，每一端蓋裝置的尺寸和形狀做成與和該端蓋裝置連接的各屋面件形成一防風(fēng)雨密封；(g)許多防風(fēng)雨板密封裝置，所述板密封裝置位于各反射器底板、反射器和非反射屋面板的側(cè)邊、頂邊和底邊或其組合處；(h)許多收集器支撐裝置，每一收集器支撐裝置位于每一排反射器上方，其中，每一收集器支撐裝置包括許多裝到相鄰跨越件蓋裝置或相鄰跨越件蓋裝置的底下的屋頂跨越件上的收集器支撐件，從而從第一屋頂跨越件的頂部橫跨到第二相鄰屋頂跨越件的頂部，在所述第一屋頂跨越件與第二屋頂跨越件之間至少有兩個收集器支撐件而使一反射太陽能收集器可在預(yù)定聚焦區(qū)內(nèi)運動而收集從底下反射器反射的太陽能，所述收集器支撐件的尺寸和形狀做成可支撐所述收集器；(i)許多反射太陽能收集器，每一收集器沿縱向伸展在一排反射器上方，每一收集器與至少兩個收集器支撐件連接從而可在聚焦區(qū)內(nèi)運動，每一收集器的尺寸和形狀做成把反射太陽能收集入其中有傳能液流動的一導(dǎo)管中，所述液體由反射太陽能加熱；(j)一使每個收集器在整個太陽周期中在聚焦區(qū)內(nèi)始終處于最佳位置上的定位裝置，所述定位裝置與收集器支撐裝置連接；以及(k)一把每一導(dǎo)管連接到熱能使用裝置或熱能儲存裝置的液體輸送裝置，其中，該液體輸送裝置在這些導(dǎo)管中循環(huán)由太陽能加熱的液體。
27.按權(quán)利要求26所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一屋頂跨越件包括一立體桁架，該立體桁架或為簡單立體桁架或為復(fù)雜立體桁架，所述立體桁架有許多把至少一根頂部弦桿和至少兩根底部弦桿連接起來的腹桿；頂板支撐點位于頂部弦桿旁，底板支撐點位于底部弦桿旁。
28.按權(quán)利要求26所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一屋頂跨越件包括一具有許多位于一頂部弦桿與一底部弦桿之間的腹桿件的平面桁架，還包括許多與底部弦桿連接的橫梁件，頂板支撐點位于頂部弦桿上或旁，底板支撐點位于底部弦桿、橫梁件或其組合上或旁。
29.按權(quán)利要求26所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，反射器的尺寸和形狀做成可單獨卸下、取走和更換。
30.按權(quán)利要求26所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，還包括(a)許多雨水槽裝置，每一雨水槽裝置位于相鄰兩屋頂跨越件之間，每一雨水槽裝置的長度等于屋頂跨越件的長度并位于該排反射器的底邊下方，所述雨水槽裝置連接到底下屋頂跨越件上、底板支撐點上、反射器上、反射器底板上或其組合上；以及(b)許多雨水槽密封裝置，每一雨水槽密封裝置位于每一雨水槽裝置與反射器的底邊、反射器底板的底邊或其組合之間。
31.按權(quán)利要求30所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，該雨水槽裝置的之下或之中有一絕熱裝置。
32.按權(quán)利要求26所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，反射器底板、端蓋裝置和跨越件蓋裝置之下或之中有一絕熱裝置。
33.按權(quán)利要求31的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，反射器底板、端蓋裝置和跨越件蓋裝置之下或之中有一絕熱裝置。
34.按權(quán)利要求26所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，防風(fēng)雨板密封裝置與每一反射器的側(cè)邊、頂邊和底邊，每一反射器底板的側(cè)邊、頂邊和底邊或其組合制成一體。
35.按權(quán)利要求26所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一收集器的縱向位于真正東西軸線的30°內(nèi)。
36.按權(quán)利要求26所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，跨越件蓋裝置的尺寸和形狀做成該跨越件蓋裝置的一表面上至少有一采光裝置。
37.按權(quán)利要求26所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，包括至少一個采光裝置，其中，每一采光裝置包括(a)一從跨越件蓋裝置的表面上垂直向上的透明或半透明采光板；以及(b)一裝在跨越件蓋裝置上的采光板外殼，所述外殼的尺寸和形狀做成在該直立采光板與該跨越件蓋裝置之間形成一防風(fēng)雨密封。
38.按權(quán)利要求26所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，包括至少一個采光裝置，其中，所述采光裝置包括一取代一反射器和底下反射器底板或一非反射屋面板的透明或半透明采光板，所述采光板的尺寸和形狀做成與一相鄰采光裝置、一相鄰反射器、一相鄰反射器底板、一相鄰非反射屋面板或其組合構(gòu)成一防風(fēng)雨密封。
39.按權(quán)利要求26所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，該非反射屋面板透明或半透明。
40.按權(quán)利要求26所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，該非反射屋面板為平板。
41.按權(quán)利要求26所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，該非反射屋面板放置成垂直方向。
42.一種具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，包括(a)許多屋頂跨越件，每一屋頂跨越件從一有頂建筑物的第一直立承載建筑件跨越到該有頂建筑物的第二直立承載建筑件，每一屋頂跨越件與一相鄰屋頂跨越件或該有頂建筑物的一外壁之間的距離至少足以在該距離中放置一反射器底板或一太陽能反射器，每一屋頂跨越件包括許多頂板支撐點、許多底板支撐點或頂板支撐點與底板支撐點的組合，所述底板支撐點向外、向下離開頂板支撐點，每一屋頂跨越件的尺寸和形狀做成可支撐段落(b)-(j)中所有受屋頂支撐的部件以及公知的裝在屋頂上的死載荷和活載荷的重量；(b)許多太陽能反射器，每一反射器呈120°下凹圓弧形，包括一頂邊、一底邊和兩弧形側(cè)邊，其中，每排反射器中的至少一個反射器的至少一條弧形側(cè)邊或是連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點上、底下屋頂跨越件的底板支撐點上，或是同時連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點和底下屋頂跨越件的底板支撐點上，每一反射器放置成其下凹面為朝陽面，每一反射器的尺寸和形狀做成它們可沿著其弧形側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的一排反射器；(c)許多非反射屋面板，每一非反射屋面板包括兩側(cè)邊、一或與一相鄰反射器底板的底邊或與一底板支撐點連接的底邊和一頂邊，該頂邊或是連接到一與支撐該相鄰反射器底板的頂邊的屋頂跨越件相鄰的屋頂跨越件的頂部上，所述屋頂跨越件緊鄰該反射器底板的底邊，或是連接到所述相鄰屋頂跨越件上的頂板支撐點上；每一非反射屋面板的尺寸和形狀做成它們可沿著其側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的一排非反射屋面板。(d)許多跨越件蓋裝置，每一跨越件蓋裝置連接在一屋頂跨越件的頂部上、一反射器的頂邊上或一反射器底板的頂邊上，每一跨越件蓋裝置的縱向長度等于該屋頂跨越件的長度并沿橫向伸展在該屋頂跨越件上，其中，每一跨越件蓋裝置的尺寸和形狀做成與該反射器底板和該屋頂跨越件一起形成一防風(fēng)雨密封；(e)許多端蓋裝置，每一端蓋裝置與一反射器的外側(cè)邊、一跨越件蓋裝置的外邊和一外部承載建筑件連接，每一端蓋裝置的尺寸和形狀做成與和該端蓋裝置連接的各屋面件形成一防風(fēng)雨密封；(f)許多防風(fēng)雨板密封裝置，所述板密封裝置位于各反射器和非反射屋面板的側(cè)邊、頂邊和底邊處；(g)許多收集器支撐裝置，每一收集器支撐裝置位于每一排反射器上方，其中，每一收集器支撐裝置包括許多裝到相鄰跨越件蓋裝置或相鄰跨越件蓋裝置的底下的屋頂跨越件上的收集器支撐件，從而從第一屋頂跨越件的頂部橫跨到第二相鄰屋頂跨越件的頂部，在所述第一屋頂跨越件與第二屋頂跨越件之間至少有兩個收集器支撐件從而使一反射太陽能收集器可在預(yù)定聚焦區(qū)內(nèi)運動而收集從底下反射器反射的太陽能，所述收集器支撐件的尺寸和形狀做成可支撐所述收集器；(h)許多反射太陽能收集器，每一收集器沿縱向伸展在一排反射器上方，每一收集器與至少兩個收集器支撐件連接而可在聚焦區(qū)內(nèi)運動，每一收集器的尺寸和形狀做成把反射太陽能收集入其中有傳能液流動的一導(dǎo)管中，所述液體由反射太陽能加熱；(i)一使每個收集器在整個太陽周期中在聚焦區(qū)內(nèi)始終處于最佳位置上的定位裝置，所述定位裝置與收集器支撐裝置連接；以及(j)一把每一導(dǎo)管連接到熱能使用裝置或熱能儲存裝置的液體輸送裝置，其中，該液體輸送裝置在這些導(dǎo)管中循環(huán)由太陽能加熱的液體。
43.按權(quán)利要求42所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一屋頂跨越件包括一立體桁架，該立體桁架或為簡單立體桁架或為復(fù)雜立體桁架，所述立體桁架有許多把至少一根頂部弦桿和至少兩根底部弦桿連接起來的腹桿；頂板支撐點位于頂部弦桿旁，底板支撐點位于底部弦桿旁。
44.按權(quán)利要求42所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一屋頂跨越件包括一具有許多位于一頂部弦桿與一底部弦桿之間的腹桿件的平面桁架，還包括許多與底部弦桿連接的橫梁件，頂板支撐點位于頂部弦桿上或旁，底板支撐點位于底部弦桿、橫梁件或其組合上或旁。
45.按權(quán)利要求42所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，還包括(a)許多雨水槽裝置，每一雨水槽裝置位于相鄰兩屋頂跨越件之間，每一雨水槽裝置的長度等于屋頂跨越件的長度并位于該排反射器的底邊和該非反射屋面板之間下方，所述雨水槽裝置連接到底下屋頂跨越件上、底板支撐點上、非反射屋面板上、反射器上、或其組合上；以及(b)許多雨水槽密封裝置，每一雨水槽密封裝置位于每一雨水槽裝置與反射器的底邊、非反射屋面板的底邊或其組合之間。
46.按權(quán)利要求42所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，防風(fēng)雨板密封裝置與每一反射器的側(cè)邊、頂邊和底邊制成一體。
47.按權(quán)利要求42所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一收集器的縱向位于真正東西軸線的30°內(nèi)。
48.按權(quán)利要求42所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，跨越件蓋裝置的尺寸和形狀做成該跨越件蓋裝置的一表面上至少有一采光裝置。
49.按權(quán)利要求42所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，包括至少一個采光裝置，其中，每一采光裝置包括(a)一從跨越件蓋裝置的表面上垂直向上的透明或半透明直立采光板；以及(b)一裝在跨越件蓋裝置上的采光板外殼，所述外殼的尺寸和形狀做成在該直立采光板與該跨越件蓋裝置之間形成一防風(fēng)雨密封。
50.按權(quán)利要求42所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，包括至少一個采光裝置，其中，所述采光裝置包括一取代一反射器或一非反射屋面板的透明或半透明采光板，所述采光板的尺寸和形狀做成與一相鄰采光裝置、一相鄰反射器、一相鄰非反射屋面板或其組合構(gòu)成一防風(fēng)雨密封。
51.按權(quán)利要求42所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，該非反射屋面板透明或半透明。
52.按權(quán)利要求42所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，該非反射屋面板為平板。
53.按權(quán)利要求42所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，該非反射屋面板放置成垂直方向。
54.一種具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，包括(a)許多屋頂跨越件，每一屋頂跨越件從一有頂建筑物的第一直立承載建筑件跨越到該有頂建筑物的第二直立承載建筑件，每一屋頂跨越件與一相鄰屋頂跨越件或該有頂建筑物的一外壁之間的距離至少足以在該距離中放置其弧形側(cè)邊端端相連的兩反射器底板或兩太陽能反射器，每一屋頂跨越件包括許多頂板支撐點、許多底板支撐點或頂板支撐點與底板支撐點的組合，所述底板支撐點向外、向下離開頂板支撐點，每一屋頂跨越件的尺寸和形狀做成可支撐段落(b)-(j)中所有受屋頂支撐的部件以及公知的裝在屋頂上的死載荷和活載荷的重量；(b)許多反射器底板，每一反射器底板呈90°下凹圓弧形，包括一頂邊、一底邊和兩弧形側(cè)邊，其中，每排反射器底板中的至少一個反射器底板的至少一條弧形側(cè)邊或是連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點上、底下屋頂跨越件的底板支撐點上，或是同時連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點和底下屋頂跨越件的底板支撐點上，從而每一反射器底板放置成其下凹面為朝陽面，每兩個成對的反射器底板沿其整個底邊鄰接，每一反射器底板的尺寸和形狀做成它們可沿著其弧形側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的一排反射器底板；(c)許多太陽能反射器，每一反射器有一反射太陽能的朝陽面，每一反射器包括一頂邊、一底邊和兩側(cè)邊，每一反射器放置在底下反射器底板的朝陽面上；(d)許多跨越件蓋裝置，每一跨越件蓋裝置連接在一屋頂跨越件的頂部上、一反射器的頂邊上或一反射器底板的頂邊上，每一跨越件蓋裝置的縱向長度等于該屋頂跨越件的長度并沿橫向伸展在該屋頂跨越件上，其中，每一跨越件蓋裝置的尺寸和形狀做成與該反射器底板或該反射器和該屋頂跨越件一起形成一防風(fēng)雨密封；(e)許多端蓋裝置，每一端蓋裝置與一反射器的外側(cè)邊、一反射器底板的外側(cè)邊、一跨越件蓋裝置的外邊和一外部承載建筑件連接，每一端蓋裝置的尺寸和形狀做成與和該端蓋裝置連接的各屋面件一起形成一防風(fēng)雨密封；(f)許多防風(fēng)雨板密封裝置，所述板密封裝置位于各反射器底板、反射器的側(cè)邊、頂邊和底邊或其組合處；(g)許多收集器支撐裝置，每一收集器支撐裝置位于每一排反射器上方，其中，每一收集器支撐裝置包括許多裝到相鄰跨越件蓋裝置或相鄰跨越件蓋裝置的底下的屋頂跨越件上的收集器支撐件，從而從第一屋頂跨越件的頂部橫跨到第二相鄰屋頂跨越件的頂部，在所述第一屋頂跨越件與第二屋頂跨越件之間至少有兩個收集器支撐件而使一反射太陽能收集器可在預(yù)定聚焦區(qū)內(nèi)運動而收集從底下反射器反射的太陽能，所述收集器支撐件的尺寸和形狀做成可支撐所述收集器；(h)許多反射太陽能收集器，每一收集器的縱向伸展在一排成對鄰接的弧形反射器上方，每一收集器與至少兩個收集器支撐件連接從而可在聚焦區(qū)內(nèi)運動，每一收集器的尺寸和形狀做成把反射太陽能收集入其中有傳能液流動的一導(dǎo)管中，所述液體由反射太陽能加熱；(i)一使每個收集器在整個太陽周期中在聚焦區(qū)內(nèi)始終處于最佳位置上的定位裝置，所述定位裝置與收集器支撐裝置連接；以及(j)一把每一導(dǎo)管連接到熱能使用裝置或熱能儲存裝置的液體輸送裝置，其中，該液體輸送裝置在這些導(dǎo)管中循環(huán)由太陽能加熱的液體。
55.按權(quán)利要求54所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一屋頂跨越件包括一立體桁架，該立體桁架或為簡單立體桁架或為復(fù)雜立體桁架，所述立體桁架有許多把至少一根頂部弦桿和至少兩根底部弦桿連接起來的腹桿；頂板支撐點位于頂部弦桿旁，底板支撐點位于底部弦桿旁。
56.按權(quán)利要求54所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一屋頂跨越件包括一具有許多位于一頂部弦桿與一底部弦桿之間的腹桿件的平面桁架，還包括許多與底部弦桿連接的橫梁件，頂板支撐點位于頂部弦桿上或旁，底板支撐點位于底部弦桿、橫梁件或其組合上或旁。
57.按權(quán)利要求54所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，反射器的尺寸和形狀做成可單獨卸下、取走和更換。
58.按權(quán)利要求54所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，還包括(a)許多雨水槽裝置，每一雨水槽裝置位于相鄰兩屋頂跨越件之間，每一雨水槽裝置的長度等于屋頂跨越件的長度并位于兩成對弧形反射器的底邊之間下方，所述雨水槽裝置連接到底下屋頂跨越件上、底板支撐點上、兩成對弧形反射器上、反射器底板上或其任意組合上；以及(b)許多雨水槽密封裝置，每一雨水槽密封裝置位于雨水槽裝置與兩成對弧形反射器底板的底邊或兩成對弧形反射器的底邊之間。
59.按權(quán)利要求58所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，該雨水槽裝置之下或之中有一絕熱裝置。
60.按權(quán)利要求54所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，反射器底板、端蓋裝置和跨越件蓋裝置之下或之中有一絕熱裝置。
61.按權(quán)利要求59的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，反射器底板、端蓋裝置和跨越件蓋裝置的表面之上有一絕熱裝置，該絕熱裝置也可與之制成一體。
62.按權(quán)利要求54所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，防風(fēng)雨板密封裝置與每一反射器的側(cè)邊、頂邊和底邊，每一反射器底板的側(cè)邊、頂邊和底邊或其組合制成一體。
63.按權(quán)利要求54所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一收集器的縱向位于真正南北軸線的30°內(nèi)。
64.按權(quán)利要求54所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，跨越件蓋裝置的尺寸和形狀做成該跨越件蓋裝置的一表面上至少有一采光裝置。
65.一種具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，包括(a)許多屋頂跨越件，每一屋頂跨越件從一有頂建筑物的第一直立承載建筑件跨越到該有頂建筑物的第二直立承載建筑件，每一屋頂跨越件與一相鄰屋頂跨越件或該有頂建筑物的一外壁之間的距離至少足以在該距離中放置其弧形側(cè)邊端端相連的兩太陽能反射器，每一屋頂跨越件包括許多頂板支撐點、許多底板支撐點或頂板支撐點與底板支撐點的組合，所述底板支撐點向外、向下離開頂板支撐點，每一屋頂跨越件的尺寸和形狀做成可支撐段落(b)-(i)中所有受屋頂支撐的部件以及公知的裝在屋頂上的死載荷和活載荷的重量；(b)許多太陽能反射器，每一反射器呈90°下凹圓弧形，包括一頂邊、一底邊和兩弧形側(cè)邊，其中，每排反射器中的每一個反射器的至少一條弧形側(cè)邊連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點上、每一反射器的至少一側(cè)邊連接到該底下屋頂跨越件的底板支撐點上，或是同時連接到底下屋頂跨越件的頂板支撐點和底下屋頂跨越件的底板支撐點上，這些反射器放置成其下凹面為朝陽面，每一反射器有一反射太陽能的朝陽面，每兩個成對的反射器沿其整個底邊鄰接，每一反射器的尺寸和形狀做成它們可沿著其弧形側(cè)邊兩兩鄰接而構(gòu)成其長度正好等于底下屋頂跨越件的長度的一排反射器；(c)許多跨越件蓋裝置，每一跨越件蓋裝置連接在一屋頂跨越件的頂部上、一反射器的頂邊上，每一跨越件蓋裝置的縱向長度等于該屋頂跨越件的長度并沿橫向伸展在該屋頂跨越件上，其中，每一跨越件蓋裝置的尺寸和形狀做成與底下反射器和屋頂跨越件一起形成一防風(fēng)雨密封；(d)許多端蓋裝置，每一端蓋裝置與一反射器的外側(cè)邊、一跨越件蓋裝置的外邊和一外部承載建筑件連接，每一端蓋裝置的尺寸和形狀做成與與該端蓋裝置連接的各屋面件一起形成一防風(fēng)雨密封；(e)許多防風(fēng)雨板密封裝置，所述板密封裝置位于各反射器的側(cè)邊、頂邊和底邊處；(f)許多收集器支撐裝置，每一收集器支撐裝置位于每一排反射器上方，其中，每一收集器支撐裝置包括許多裝到相鄰跨越件蓋裝置或相鄰跨越件蓋裝置的底下的屋頂跨越件上的收集器支撐件，從而從第一屋頂跨越件的頂部橫跨到第二相鄰屋頂跨越件的頂部，在所述第一屋頂跨越件與第二屋頂跨越件之間至少有兩個收集器支撐件從而使一反射太陽能收集器可在預(yù)定聚焦區(qū)內(nèi)運動而收集從底下反射器反射的太陽能，所述收集器支撐件的尺寸和形狀做成可支撐所述收集器；(g)許多反射太陽能收集器，每一收集器的縱向伸展在一排成對鄰接的弧形反射器上方，每一收集器與至少兩個收集器支撐件連接從而可在聚焦區(qū)內(nèi)運動，每一收集器的尺寸和形狀做成把反射太陽能收集入其中有傳能液流動的一導(dǎo)管中，所述液體由反射太陽能加熱；(h)一使收集器在整個太陽周期中在聚焦區(qū)內(nèi)始終處于最佳位置上的定位裝置，所述定位裝置與收集器支撐裝置連接；以及(i)一把每一導(dǎo)管連接到熱能使用裝置或熱能儲存裝置的液體輸送裝置，其中，該液體輸送裝置在這些導(dǎo)管中循環(huán)由太陽能加熱的液體。
66.按權(quán)利要求65所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一屋頂跨越件包括一立體桁架，該立體桁架或為簡單立體桁架或為復(fù)雜立體桁架，所述立體桁架有許多把至少一根頂部弦桿和至少兩根底部弦桿連接起來的腹桿；頂板支撐點位于頂部弦桿旁，底板支撐點位于底部弦桿旁。
67.按權(quán)利要求65所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一屋頂跨越件包括一具有許多位于一頂部弦桿與一底部弦桿之間的腹桿件的平面桁架，還包括許多與底部弦桿連接的橫梁件，頂板支撐點位于頂部弦桿上或旁，底板支撐點位于底部弦桿、橫梁件或其組合上或旁。
68.按權(quán)利要求65所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，還包括(a)許多雨水槽裝置，每一雨水槽裝置位于相鄰兩屋頂跨越件之間，每一雨水槽裝置的長度等于屋頂跨越件的長度并位于兩成對弧形反射器的底邊之間下方，所述雨水槽裝置連接到底下屋頂跨越件上、底板支撐點上、兩成對弧形反射器上或其任意組合上；以及(b)許多雨水槽密封裝置，每一雨水槽密封裝置位于每一雨水槽裝置與兩成對弧形反射器的底邊之間。
69.按權(quán)利要求65所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，防風(fēng)雨板密封裝置與每一反射器的側(cè)邊、頂邊和底邊制成一體。
70.按權(quán)利要求65所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，每一收集器的縱向位于真正南北軸線的30°內(nèi)。
71.按權(quán)利要求65所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，跨越件蓋裝置的尺寸和形狀做成該跨越件蓋裝置的一表面上至少有一采光裝置。
72.按權(quán)利要求1所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，包括至少一個采光裝置，其中，每一采光裝置包括(a)一直立在跨越件蓋裝置的表面上的透明或半透明采光板；以及(b)一裝在跨越件蓋裝置上的采光板外殼，所述外殼的尺寸和形狀做成在該直立采光板與該跨越件蓋裝置之間形成一防風(fēng)雨密封。
73.按權(quán)利要求1所述的具有一體化太陽能收集裝置的屋頂，其特征在于，至少一反射器和底下的反射器底板被一透明或半透明的采光板取代，所述采光板的尺寸和形狀做成與一相鄰采光裝置、一相鄰反射器、一相鄰反射器底板或其組合構(gòu)成一防風(fēng)雨密封。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有一體化太陽能收集裝置的屋頂。除了其他太陽能收集件和太陽能輸送件外,組合使用了太陽能反射器和反射太陽能收集器從一建筑物或有頂建筑物的屋頂收集太陽能。這些反射器或反射器底板與其他屋面件連成一體而形成一不透風(fēng)雨的屋頂。因此本發(fā)明獲得一種其結(jié)構(gòu)件重量輕、成本低的從建筑物或有頂建筑物的屋頂收集太陽能的方法。
文檔編號F24J2/04GK1179808SQ96192813
公開日1998年4月22日 申請日期1996年1月25日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月26日
發(fā)明者約翰·F·邁爾斯三世, 邁克爾·H·尼克拉斯, 路易斯·J·蓋里奇 申請人:約翰·F·邁爾斯三世, 邁克爾·H·尼克拉斯, 路易斯·J·蓋里奇