一种多功能一体化的太阳能屋面系统.pdf

本实用新型提供了一种多功能一体化的太阳能屋面系统，所述太阳能屋面系统包括太阳能发电装置、电路控制器、冷热制动装置、夏天供电装置、冬天供电装置、第一温度探头、第二温度探头、温度传感器、温度电压控制器、电压传感器、第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器；所述太阳能发电装置包括光伏组件、太阳能控制器、太阳能直流蓄电电源，所述冷热制动装置、所述夏天供电装置、所述冬天供电装置均包括一P型半导体、一N型半导体和若干个金属导热板；本实用新型能够保障系统正常高效工作，实现供热、供冷、发电多功能于一体。

权利要求书
1.  一种多功能一体化的太阳能屋面系统，其特征在于：所述太阳能屋 面系统包括太阳能发电装置、电路控制器、冷热制动装置、夏天供电装置、 冬天供电装置、第一温度探头、第二温度探头、温度传感器、温度电压控制 器、电压传感器、第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器；所 述太阳能发电装置包括光伏组件、太阳能控制器、太阳能直流蓄电电源，所 述冷热制动装置包括第一P型半导体、第一N型半导体、第一金属导热板、 第二金属导热板、第三金属导热板，所述夏天供电装置包括第二P型半导体、 第二N型半导体、第四金属导热板、第五金属导热板，所述冬天供电装置 包括第三P型半导体、第三N型半导体、第六金属导热板、第七金属导热 板，所述第一P型半导体、所述第一N型半导体、所述第二P型半导体、 所述第二N型半导体、所述第三P型半导体、所述第三N型半导体均分布 于屋面的内外侧；
所述太阳能控制器分别与所述光伏组件、所述太阳能直流蓄电电源连 接；所述冷热制动装置中的第一P型半导体的一端与屋面内侧的第二金属导 热板连接，其另一端与屋面外侧的第一金属导热板连接；所述冷热制动装置 中的第一N型半导体的一端与屋面内侧的第三金属导热板连接，其另一端 与屋面外侧的第一金属导热板连接；所述电路控制器分别与所述第二金属导 热板、所述第三金属导热板、所述太阳能直流蓄电电源的正极、所述太阳能 直流蓄电电源的负极连接；所述夏天供电装置中的第二P型半导体的一端与 屋面内侧的第四金属导热板连接，第二N型半导体的一端与屋面内侧的第 五金属导热板连接，所述夏天供电装置中的第二P型半导体、第二N型半 导体的另一端直接对接；所述第四金属导热板通过第一断路器与所述太阳能 直流蓄电电源的正极连接，所述第五金属导热板通过第二断路器与所述太阳 能直流蓄电电源的负极连接；所述冬天供电装置中的第三P型半导体的一端 与屋面外侧的第六金属导热板连接，第三N型半导体的一端与屋面外侧的 第七金属导热板连接，所述冬天供电装置中的第三P型半导体、第三N型 半导体的另一端直接对接；所述第六金属导热板通过第三断路器与所述太阳 能直流蓄电电源的正极连接，所述第七金属导热板通过第四断路器与所述太 阳能直流蓄电电源的负极连接；所述温度电压控制器分别与所述温度传感 器、所述电压传感器连接；第一温度探头、第二温度探头分别设置于屋面的 内外侧并连接至所述温度传感器。

2.  根据权利要求1所述的一种多功能一体化的太阳能屋面系统，其特 征在于：所述第一断路器、所述第二断路器为联动，所述第三断路器、所述 第四断路器为联动；所述联动的方式均通过所述太阳能直流蓄电电源来驱 动。

说明书一种多功能一体化的太阳能屋面系统
技术领域
本实用新型涉及太阳能利用技术领域，尤其涉及一种多功能一体化的太 阳能屋面系统。
背景技术
随着社会的发展与进步，人们对居住环境的要求越来越高，空调、采暖 器等步入千家万户，迅速赢得了广大消费者的青睐，但也产生一些问题：
1、仅仅关注建筑屋内的生活环境，把建筑屋内的热量排放到建筑物外， 形成诸如“热岛效应”的现象；
2、能源需求巨大：据统计，中国是一个能源消耗大国，每年全国能耗 约占全世界能耗总量的1/3，而全国总能耗中有1/3是来自建筑能耗；
3、在思想观念上，人们只关心建筑物所处的位置、结构以及抗震等级 等，对建筑围护结构关注不够，只能被动的提高建筑内的环境。
“向屋顶要能源”成为未来发展的一个必然方向。屋顶是建筑的普遍构 成元素之一，是房屋顶层覆盖的外围护结构，功能是用于抵御自然界的风雪 霜雨、太阳辐射、气温变化以及其他不利因素，屋顶在空调以及采暖器的设 计负荷中，占有相当的比例。如何利用屋顶空间、结构、太阳能以及建筑物 内外的温差，在提高生活水平的同时又能降低建筑能耗，人们想出了各种办 法。在2011年6月10日公开的公开号为CN201120194551.8的中国实用新 型，涉及一种具备发电功能的太阳能屋面，包括屋面板、支撑系统以及连接 屋面板与支撑系统的固定机构，实现了光伏光热的结合。在2010年9月1 日公开的公开号为CN201010271039.9的中国发明，提出了一种彩色太阳能 坡屋面，由建造于建筑物顶部的基础构架，在基础构架上设置的横梁，在横 梁上粘结的玻璃透过体，以及在玻璃透过体内侧粘结的集热装置构成，可以 建造表面光滑密封良好，隔热隔水性能优异的太阳能坡屋面。在2007年5 月30日公开的公开号为CN200710105783.X的中国发明，提出了一种太阳 能建材和建筑一体化的太阳能利用装置，由金属薄板与热管或无机导热管加 工成为一体，具有建筑装修功能的太阳能集热元件，传导型承压、无泄漏热 能汇集装置，复合保温层等构成；建设在屋顶、墙体和遮阳棚之中，或安装 在屋顶、外墙面，或用作遮阳棚，实现太阳能供热综合利用。这些技术虽然 从理论上解决一定的问题，却仅仅关注于屋面结构与太阳能的利用，没有涉 及到建筑物内外的温差利用，据此，提出一种更加全面的供热、供冷、发电 多功能于一体的太阳能屋面系统。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种多功能的太阳能屋面系 统，能够实现供热、供冷、发电多功能于一体。
本实用新型是这样实现的：
一种多功能一体化的太阳能屋面系统，所述太阳能屋面系统包括太阳能 发电装置、电路控制器、冷热制动装置、夏天供电装置、冬天供电装置、第 一温度探头、第二温度探头、温度传感器、温度电压控制器、电压传感器、 第一断路器、第二断路器、第三断路器、第四断路器；所述太阳能发电装置 包括光伏组件、太阳能控制器、太阳能直流蓄电电源，所述冷热制动装置包 括第一P型半导体、第一N型半导体、第一金属导热板、第二金属导热板、 第三金属导热板，所述夏天供电装置包括第二P型半导体、第二N型半导 体、第四金属导热板、第五金属导热板，所述冬天供电装置包括第三P型半 导体、第三N型半导体、第六金属导热板、第七金属导热板，所述第一P 型半导体、所述第一N型半导体、所述第二P型半导体、所述第二N型半 导体、所述第三P型半导体、所述第三N型半导体均分布于屋面的内外侧；
所述太阳能控制器分别与所述光伏组件、所述太阳能直流蓄电电源连 接；所述冷热制动装置中的第一P型半导体的一端与屋面内侧的第二金属导 热板连接，其另一端与屋面外侧的第一金属导热板连接；所述冷热制动装置 中的第一N型半导体的一端与屋面内侧的第三金属导热板连接，其另一端 与屋面外侧的第一金属导热板连接；所述电路控制器分别与所述第二金属导 热板、所述第三金属导热板、所述太阳能直流蓄电电源的正极、所述太阳能 直流蓄电电源的负极连接；所述夏天供电装置中的第二P型半导体的一端与 屋面内侧的第四金属导热板连接，第二N型半导体的一端与屋面内侧的第 五金属导热板连接，所述夏天供电装置中的第二P型半导体、第二N型半 导体的另一端直接对接；所述第四金属导热板通过第一断路器与所述太阳能 直流蓄电电源的正极连接，所述第五金属导热板通过第二断路器与所述太阳 能直流蓄电电源的负极连接；所述冬天供电装置中的第三P型半导体的一端 与屋面外侧的第六金属导热板连接，第三N型半导体的一端与屋面外侧的 第七金属导热板连接，所述冬天供电装置中的第三P型半导体、第三N型 半导体的另一端直接对接；所述第六金属导热板通过第三断路器与所述太阳 能直流蓄电电源的正极连接，所述第七金属导热板通过第四断路器与所述太 阳能直流蓄电电源的负极连接；所述温度电压控制器分别与所述温度传感 器、所述电压传感器连接；第一温度探头、第二温度探头分别设置于屋面的 内外侧并连接至所述温度传感器。
进一步地，所述第一断路器、所述第二断路器为联动，所述第三断路器、 所述第四断路器为联动；所述联动的方式均通过所述太阳能直流蓄电电源3 来驱动。
本实用新型的优点在于：
1、本实用新型的控制装置以及方法可靠，能够保障系统正常高效工作， 实现供热、供冷、发电多功能于一体；
2、操作简单，根据建筑物内外温度大小改变，以及太阳能发电装置中 太阳能直流蓄电电源的压力的大小，通过联动调节断路器的开关实现切换相 应的电路系统；
3、安装施工简单，安装调试后运行成本低；
4、本实用新型中的控制装置可以手动控制，又可以自动控制，适用性 强。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型的太阳能屋面系统的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，对本实用新型太阳能屋面系统的实施例进行详细的说 明，以某别墅的多功能一体化的太阳能屋面系统为例，该太阳能屋面系统包 括太阳能发电装置100、电路控制器4、冷热制动装置200、夏天供电装置 300、冬天供电装置400、第一温度探头18、第二温度探头19、温度传感器 20、温度电压控制器21、电压传感器22、第一断路器23、第二断路器24、 第三断路器25、第四断路器26；所述太阳能发电装置100包括光伏组件1、 太阳能控制器2、太阳能直流蓄电电源3，所述冷热制动装置200包括第一 P型半导体5、第一N型半导体6、第一金属导热板11、第二金属导热板12、 第三金属导热板13，用于在夏季制冷且在冬季制热；所述夏天供电装置300 包括第二P型半导体7、第二N型半导体8、第四金属导热板14、第五金属 导热板15，用于在夏季供电；所述冬天供电装置400包括第三P型半导体9、 第三N型半导体10、第六金属导热板16、第七金属导热板17，用于在冬季 供热；所述第一P型半导体5、所述第一N型半导体6、所述第二P型半导 体7、所述第二N型半导体8、所述第三P型半导体9、所述第三N型半导 体10均分布于屋面的内外侧；
所述太阳能控制器2分别与所述光伏组件1、所述太阳能直流蓄电电源 3连接；所述冷热制动装置200中的第一P型半导体5的一端与屋面内侧的 第二金属导热板12连接，其另一端与屋面外侧的第一金属导热板11连接； 所述冷热制动装置200中的第一N型半导体6的一端与屋面内侧的第三金 属导热板13连接，其另一端与屋面外侧的第一金属导热板11连接；所述电 路控制器4分别与所述第二金属导热板12、所述第三金属导热板13、所述 太阳能直流蓄电电源3的正极、所述太阳能直流蓄电电源3的负极连接；所 述夏天供电装置300中的第二P型半导体7的一端与屋面内侧的第四金属导 热板14连接，第二N型半导体8的一端与屋面内侧的第五金属导热板15 连接，所述夏天供电装置300中的第二P型半导体7、第二N型半导体8 的另一端直接对接；所述第四金属导热板14通过第一断路器23与所述太阳 能直流蓄电电源3的正极连接，所述第五金属导热板15通过第二断路器24 与所述太阳能直流蓄电电源3的负极连接；所述冬天供电装置400中的第三 P型半导体9的一端与屋面外侧的第六金属导热板16连接，第三N型半导 体10的一端与屋面外侧的第七金属导热板17连接，所述冬天供电装置400 中的第三P型半导体9、第三N型半导体10的另一端直接对接；所述第六 金属导热板16通过第三断路器25与所述太阳能直流蓄电电源3的正极连 接，所述第七金属导热板17通过第四断路器26与所述太阳能直流蓄电电源 3的负极连接；所述温度电压控制器21分别与所述温度传感器20、所述电 压传感器22连接；第一温度探头18、第二温度探头19分别设置于屋面的 内外侧并连接至所述温度传感器20；其中，所述第一断路器23、所述第二 断路器24为联动，所述第三断路器25、所述第四断路器26为联动；所述 联动的方式均通过所述太阳能直流蓄电电源3来驱动。
在一较佳实施例中，光伏组件1的面积为15平方米，太阳能发电装置 100的发电量为3Kw，电压为24伏，半导体材料以硅掺杂硼离子作为P型 半导体材料，以硅掺杂磷离子作为N型半导体材料，不锈钢板为金属导热 板。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技 术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对 本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神 所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的 范围内。