CN211873599U - 装配式光伏发电屋 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装配式光伏发电屋，包括通过框架组合的屋顶光伏构件和墙体光伏构件，屋顶光伏构件和墙体光伏构件中分别嵌入有光伏组件；所述发电屋内设置有控制机构和蓄电池组，光伏组件的输出端连接控制机构的输入端，控制机构的输出端分别连接蓄电池组和负载的输入端；所述发电屋内还设置有双向计量装置，双向计量装置的一端与电网连接，另一端连接与控制机构连接。本实用新型将光伏组件直接嵌入到房屋的建筑材料中，通过太阳光照直接发电供用户使用，同时还可以将对于电能进行储存，可根据实际情况只能选择供电模式，同时还可以根据电源情况，将负载分级管理，保证关键负载正常运行。

Description

装配式光伏发电屋

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，特别是一种装配式光伏发电屋。

背景技术

光伏发电是采用光伏组件将太阳能直接转换成电能的发电系统。它是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式。

并网储能发电系统可接入国家电网，它倡导就近发电，就近并网，就近转换以及就近使用的原则，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题，同时，光伏剩余电量可储存在蓄电池内，使得光伏发电得到充分利用。

随着现代工业技术的快速发展，建造房屋也可以像机器生产那样，成批成套地制造，只要把预制好的房屋构件，运到工地装配起来就可以了。装配式建筑的大量建筑部品由车间生产加工完成，构件种类主要有外墙板，内墙板，叠合板，阳台，空调板，楼梯，预制梁，预制柱等。此种建筑采用建筑、装修一体化设计、施工，设计的标准化和管理的信息化，构件越标准，生产效率越高，相应的构件成本就会下降，配合工厂的数字化管理，整个装配式建筑的性价比会越来越高，符合绿色建筑的要求。

目前，户用光伏技术是把光伏组件安装在已有建筑的屋顶上，与原有的建筑互相独立，电气系统也与原有房屋的电气系统相互独立。由于光伏组件是在房屋建好之后再安装到屋顶的，无疑是给房屋增加了一定的载荷，由于压重的关系，有可能会破坏房屋原有的防水设计，减低房屋的实用寿命。另外由于光伏系统是独立的，还需要另外走线，与房屋原电气结构没有进行相容性设计，有可能对用户负载造成一定的影响，对于电气安全方面，也增加了一定的风险。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种装配式光伏发电屋，将光伏组件嵌入到房屋建筑材料中，可直接为用户供电，也可以将多余电能进行储存。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

装配式光伏发电屋，包括通过框架组合的屋顶光伏构件和墙体光伏构件，屋顶光伏构件和墙体光伏构件中分别嵌入有用于太阳能发电的光伏组件；所述发电屋内设置有用于将光伏组件产生电能提供给负载进行供电的控制机构和用于储存电能的蓄电池组，光伏组件的输出端连接控制机构的输入端，控制机构的输出端分别连接蓄电池组和负载的输入端；所述发电屋内还设置有用于计量电量的双向计量装置，双向计量装置的一端与电网连接，另一端连接与控制机构连接。

上述装配式光伏发电屋，所述控制机构包括设置在光伏组件内用于将太阳能转换为直流电能的光伏方阵、用于将直流电能进行逆变整流的双向逆变器以及用于给负载供电的智能配电柜，光伏方阵的输出端连接双向逆变器的输入端，双向逆变器的输出端分别连接蓄电池组和智能配电柜的输入端，智能配电柜的输出端连接负载的输入端，双向计量装置与智能配电柜的输入端连接。

上述装配式光伏发电屋，所述屋顶光伏构件设置为可透光组件。

上述装配式光伏发电屋，所述屋顶光伏构件的顶层设置有遮挡层。

上述装配式光伏发电屋，所述发电屋的墙体上设置有用于支撑墙体光伏构件的拉伸支架。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。

本实用新型将光伏组件直接嵌入到房屋的建筑材料中，通过太阳光照直接发电供用户使用，同时还可以将对于电能进行储存，可根据实际情况只能选择供电模式，同时还可以根据电源情况，将负载分级管理，保证关键负载正常运行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型所述的墙体光伏构件打开时的结构示意图；

图3为本实用新型所述的控制机构的结构框图；

其中：1.屋顶光伏构件、2.墙体光伏构件、3.光伏组件、4.拉伸支架。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。

装配式光伏发电屋，其结构示意图如图1所示，包括屋顶光伏构件1、墙体光伏构件2、光伏组件3、控制机构和蓄电池组。屋顶光伏构件1和墙体光伏构件2采用框架组合的方式，光伏组件3分别嵌入到屋顶光伏构件1和墙体光伏构件2中，用来太阳能发电。控制机构设置在发电屋内，用来将光伏组件3产生的电能提供给负载进行供电。蓄电池组设置在发电屋内，用来储存电能。光伏组件的输出端连接控制机构的输入端，控制机构的输出端分别连接蓄电池组和负载的输入端。

光伏组件3嵌入到屋顶光伏构件1中，作为屋顶的一部分，屋顶光伏构件1采用可透光组件，既可以起到遮风挡雨的功能，也可以在室内观赏到室外的风景，阳光直接通过屋顶照射到室内，使室内的采光更加充足。

屋顶光伏构件1的底层设置有遮挡层，在需要外部采光时，将遮挡层打开，阳光可以通过屋顶射入屋内；不需要外部采光时，将遮挡层闭合，阳光则被遮挡层挡在屋外，室内保持一般房屋的环境。屋顶光伏构件1采用当地光伏组件安装倾角设计，可以保证屋顶的光伏组件3拥有最高发电量。

光伏组件3嵌入到墙体光伏构件2中，在实现墙体功能的同时，还能进行光伏发电。发电屋的墙体上设置有拉伸支架4，用来支撑墙体光伏构件2，使墙体光伏构件2不仅可以依附于墙体，还可以支撑起一定的角度，从而提高了光伏组件3的发电量，同时，打开后的墙体光伏构件2可以实现遮阳棚、挡雨棚的功能，进一步增加了房屋建筑功能。本实用新型中，墙体光伏构件2打开后的结构示意图如图2所示。

本实用新型中光伏组件3嵌入到房屋建筑材料中，可以采用预制式生产，在生产车间就能完成整体结构的制造，节省了施工人员的施工时间，提高了施工效率。

控制机构的结构框图如图3所示，包括光伏方阵、双向逆变器、智能配电柜和双向计量装置。光伏方阵设置在光伏组件3内用来将太阳能转换为直流电能，双向逆变器用来将直流电能转换成交流电能，智能配电柜用来给负载供电，双向计量装置用来计量电量。光伏方阵的输出端连接双向逆变器的输入端，双向逆变器的输出端分别连接蓄电池组和智能配电柜的输入端，智能配电柜的输出端连接负载的输入端，双向计量装置的一端连接在电网上，另一端连接在智能配电柜的输入端上。

双向逆变器同时具有逆变与整流的功能，一方面，可以将光伏组件所发的直流电逆变成交流电，供室内负载应用。另一方面，当光伏发电不足，蓄电池组急需充电时，可以将电网上的交流电整流为直流电，为蓄电池租充电，保证蓄电池组处于满充状态，可以作为应急电源。

双向计量装置可以计量双向电量，从电网取电，采用正向计数，将电量上传到电网，采用反向计数，通过对两种数据的运算，可以计算出卖电收益和用电费用。通过双向计数器来实现光伏并网模式，可以采用光伏、市电两种供电模式，保证屋内负载正常运行。

智能配电柜控制负载的供电，负载采用分级供电模式，根据重要等级将负载划分为一级负载和二级负载，通过智能配电柜，自动选择配电方式，保证关键负载的正常供电。负载的工作模式分为下面几种：

1）在白天，采用光伏供电，光伏电优先供给负载使用，剩余电量首先充到蓄电池里，再有剩余则上传到电网；

2）在夜间或阴雨天，当光伏发电量不足以提供负载所需的电量时，智能配电柜接入市电，补充剩余不足电量；

3）当光伏无法提供电力，同时市电断电时，应用蓄电池组进行应急供电，若蓄电池组放电深度低于设定的阈值时，智能配电柜自动切断二级负载的供电，只供一级负载。

本实用新型工作时，光伏组件通过太阳光照后，光伏组件内的光伏方阵将太阳能转换为直流电能，然后再通过双向逆变器，将直流电能转换为交流电能，经过智能配电柜给室内负载供电。如果光伏发电量大于负载所需电量，则将多余电量储存到蓄电池组中，再有剩余电量，则上传到国家电网，从而获得发电收益。

Claims (5)

1.装配式光伏发电屋，其特征在于：包括通过框架组合的屋顶光伏构件（1）和墙体光伏构件（2），屋顶光伏构件（1）和墙体光伏构件（2）中分别嵌入有用于太阳能发电的光伏组件（3）；所述发电屋内设置有用于将光伏组件（3）产生电能提供给负载进行供电的控制机构和用于储存电能的蓄电池组，光伏组件（3）的输出端连接控制机构的输入端，控制机构的输出端分别连接蓄电池组和负载的输入端；所述发电屋内还设置有用于计量电量的双向计量装置，双向计量装置的一端与电网连接，另一端连接与控制机构连接。

2.根据权利要求1所述的装配式光伏发电屋，其特征在于：所述控制机构包括设置在光伏组件（3）内用于将太阳能转换为直流电能的光伏方阵、用于将直流电能进行逆变整流的双向逆变器以及用于给负载供电的智能配电柜，光伏方阵的输出端连接双向逆变器的输入端，双向逆变器的输出端分别连接蓄电池组和智能配电柜的输入端，智能配电柜的输出端连接负载的输入端，双向计量装置与智能配电柜的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的装配式光伏发电屋，其特征在于：所述屋顶光伏构件（1）设置为可透光组件。

4.根据权利要求1所述的装配式光伏发电屋，其特征在于：所述屋顶光伏构件（1）的顶层设置有遮挡层。

5.根据权利要求1所述的装配式光伏发电屋，其特征在于：所述发电屋的墙体上设置有用于支撑墙体光伏构件（2）的拉伸支架（4）。

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