建筑高效节能光伏玻璃幕墙的制作方法

文档编号:14478118
研发日期:2018/5/19

本实用新型涉及建筑物幕墙,特别涉及建筑高效节能光伏玻璃幕墙。



背景技术:

目前全球都在提倡节能环保,政府也在不断增加这方面的重视。太阳能作为一种既丰富又绿色的能源,一直受人们的青睐。但是目前太阳能的利用率还很低,还没有广泛用到日常生活中。

光伏建筑一体化技术就是将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。其不但具有外围护结构的功能,保证建筑安全防护要求;同时又能产生电能供使用。光伏幕墙需要将许多块光伏玻璃组合在一起,按组合方式可分为单元式、框架式等。单元式幕墙是在工厂中将一个个幕墙单元加工好,到现场将各个幕墙单元组合在一起即构成幕墙,其具有安装方便快捷的优点。组合到一起的单元式幕墙各自独立的进行光电转换,单元式幕墙的输出功率有限,通过对多块的汇流实现电流的汇流收集后加以应用。

光伏玻璃在使用的过程中会出现损耗以及环境因素造成的损坏以及老化,使得光伏玻璃无法正常的进行发电供电,为了正常的使用则需要进行不定期的检修以对异常的光伏玻璃进行更换。但是人为不定期检测会造成时间差,出现问题的光伏玻璃会在较长时间内处于异常状态,在建筑上设置的光伏玻璃单元众多,人员检测容易出现遗漏,且操作耗时耗力,还有待改进的空间。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供建筑高效节能光伏玻璃幕墙,能够自动的对各单元的光伏玻璃进行检测并在出现异常时及时的进行对应的提醒,操作便捷、高效。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

一种建筑高效节能光伏玻璃幕墙,包括设置于建筑墙体上的若干光伏玻璃板,对光伏玻璃板接收的光照进行检测并输出光照检测信号的光照检测装置、用于对光伏玻璃板接收对应的光照进行光电转换后输出的电信号进行转换并输出对应于光照检测信号的转换信号的光伏转换装置、预设有一比较范围基准信号且耦接于转换装置及光照检测装置以将转换信号与光照检测信号进行比较以判断对应光照下光伏玻璃板的转换情况是否正常并输出判断信号的判断装置、响应于判断信号以能进行提醒警示的提醒装置;当判断装置判断出转换装置输出的转换信号与光照检测装置检测到的对应光强检测信号比较后超出比较范围基准信号时,所述提醒装置进行提醒。

采用上述方案,通过光照检测装置对光伏玻璃板接收的光照情况进行实时的检测,并通过光伏转换装置对光伏玻璃板光电转换后的电信号进行转换,以匹配于光照检测装置比对并通过判断装置进行判断操作,由于随着光强的变化,光伏玻璃板的转换效率会变化进而使得输出的电信号进行过光伏转换装置转换后的转换信号也会有实时的变化,通过光照检测装置则能够根据光照情况进行实时的检测以使得对转换信号的检测更加的实时、匹配,最后能够通过提醒装置进行提醒操作,以使得光伏玻璃板出现故障时能够对对应的光伏玻璃板进行及时的警示,以方便操作人员的排查,避免大工作量的不定期的全检或者抽检,操作更加的简便、省力、高效。

作为优选,所述判断装置包括有用于对光照检测信号及转换信号进行差值计算以输出差值信号的运放减法器、耦接于运放减法器以将比较范围基准信号与差值信号进行比较判断并输出比较信号的比较电路、耦接于比较电路以接收比较信号并将判断信号进行输出的输出电路;当比较电路比较出差值信号超出比较范围信号时,所述输出电路输出高电平的判断信号。

采用上述方案,判断装置的运放减法器能够将光照检测信号与转换信号之间进行差值计算,以能将实时光照下的光照检测信号与光伏玻璃板转换的转换信号进行相互之间关系的检测,且通过比较电路能够实现对差值信号的范围的划分,以能对光伏玻璃板的转换情况是否正常进行判断,并且通过输出电路能够实现对判断信号的输出,各电路之间相互独立又相互联系。

作为优选,所述运放减法器输出的差值信号包括有转换信号大于光照检测信号时输出的正差值信号及转换信号小于光照检测信号时输出的负差值信号,所述比较电路包括有响应于正差值信号的正差值电路及响应于负差值信号的负差值电路。

采用上述方案,运放减法器能够将光照检测信号及转换信号之间的两端差值进行输出,比较电路的正差值电路及负差值电路能够相对应的分别独立的对应于正差值信号及负差值信号,以能对两种差值范围独立的进行比较判断,实现差值范围上下限的独立判断。

作为优选,所述负差值电路的输入端与运放减法器的输出端之间还耦接有将负差值信号进行反向的反相器;还包括有用于设定并调节比较范围基准信号以同时输出至负差值电路及正差值电路的输入端的调节电路。

采用上述方案,负差值信号的输入端与运放减法器的输出端之间串联的反相器能够将负差值信号进行反向翻转,且调节电路对应设置实现对负差值电路及正差值电路的比较范围基准信号的输入,配合于反相器使得通过一个基准值的设定从而实现比较范围基准值信号的对称,基准的设定更加的便捷。

作为优选,所述提醒装置包括有响应于输出正差值信号时对应的判断信号以进行过流提醒的过流警示电路及响应于输出负差值信号时对应的判断信号以进行老化提醒的老化警示电路。

采用上述方案,提醒装置的过流警示电路以及老化警示电路的独立设置分别对应于正差值比较电路及负差值比较电路,以使得在出现两种差值的时候独立的进行提醒操作,以方便操作人员简单的知道出现差值故障的原因以能快速的处理。

作为优选,所述光伏转换装置为受控于光伏玻璃板输出的电信号且耦接于运放减法器的输入端的光耦。

采用上述方案,光伏转换装置通过耦接于运放减法器的输入端的光耦,实现对光伏玻璃板输出的电信号的传递及转换。

作为优选,所述光伏转换装置与光伏玻璃板的输出端之间还耦接有用于降低损耗及回路电流的限流电阻。

采用上述方案,光伏转换装置与光伏玻璃板的输出端之间耦接的限流电阻的设置使得光伏玻璃板输出的电流信号能够特备调整限制至合适的电流大小,以使得光耦能够正常的工作。

作为优选,还包括耦接于光伏玻璃板的输出端用于接收并储存电能以能于使用时进行中转的储能箱。

采用上述方案,储能箱的设置能够对光伏玻璃板输出的电能进行接收并储存,以使得在后续的负载需要供电时及时的进行供电操作,而在不使用时能够对产生的电能进行储存以备用。

作为优选,所述光照检测装置包括有固设于对应的光伏玻璃板以进行光强感应的光敏电阻。

采用上述方案,光照检测装置采用光敏电阻且对应的安装在光伏玻璃板上,使得能够光伏玻璃板处的光照情况进行实时的检测,利用光敏电阻的特性实现对光照检测信号的输入,操作更加的简便。

综上所述,本实用新型具有以下有益效果:

通过光伏转换装置能够将光伏玻璃板输出的大电流转换呈符合检测用的小信号进行输出;光照检测装置则能够对对应的光伏玻璃板的转换情况通过光照检测信号的形式进行输出,间接实现对光伏玻璃板是否正常工作进行检测,操作更加的实时且自动化,能够通过判断装置判断后实现警示操作,以方便操作人员进行排查处理,减少大量人力的投入,操作更加的高效。

附图说明

图1为若干光伏玻璃板安装后的正视结构示意图;

图2为光伏玻璃幕墙的电路原理图。

图中:1、光伏玻璃板;2、光照检测装置;3、光伏转换装置;4、限流电阻;5、判断装置;51、运放减法器;52、比较电路;521、正差值电路;522、负差值电路;5221、反相器;53、输出电路;54、调节电路;6、提醒装置;61、过流警示电路;62、老化警示电路。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实施例公开的建筑高效节能光伏玻璃幕墙,如图1所示,包括有设置在建筑物的墙体上的模块单元化的光伏玻璃板1,光伏玻璃板1设置有若干块,在每一光伏玻璃板1的一侧均对应设置有用于对该光伏玻璃板1实时的光照情况进行检测的光照检测装置2。

如图2所示,光照检测装置2输出光照检测信号,还包括有对应于光伏玻璃板1以将光伏玻璃板1接收光照后进行光电转换输出的电信号进行转换调整的光伏转换装置3,光伏转换装置3将光伏玻璃板1输出的大电流通过有大阻值的限流电阻4进行调节后以实现对应于光照检测装置2的小信号输出。还包括有对光照检测信号及转换信号进行比较判断并输出判断信号的判断装置5以及响应于判断信号以能在出现异常时进行提醒操作的提醒装置6。

如图2所示,光照检测装置2包括相互串联并依次连接于电源VCC及接地端GND之间的光敏电阻RP6及分压电阻R6,通过光敏电阻RP6受到光照发生阻值变化的特性实现分压值根据光照情况的实时输出光照检测信号。

光伏转换装置3采用光耦实现对光伏玻璃板1输出的电信号进行传输以及转换。光伏玻璃板1的输出端耦接的限流电阻4另一端则串联耦接于光耦内部的发光二极管LED,通过限流电阻4将流经发光二极管LED的电流进行调整至合适的小电流,光耦感应端光电三极管则串联于判断装置5的一个输入端,实现对转换后的转换信号的输入。光伏玻璃板1输出的电信号随着光照的情况变化,流经发光二极管LED的电流也随着电信号的变化而正向同步变化,进而使得发光二极管LED发出的光强也随之变化,光电三极管的受光极接收发光二极管LED发出的光照,并根据接收的光照强弱实现转换信号的输出。

光敏电阻采用随着光照增强阻值减小的负系数的光敏电阻,光敏电阻未感应到光照时阻值无限大,则此时分压值接近零,随着光照的增强,阻值逐渐的减小,开始呈现指数增长的趋势,之后则随着光照的持续增强呈现平缓变化至变化饱和状态。光伏玻璃板1能够呈正系数对应于光照情况输出电信号,转换装置的光电三极管设定有导通阈值且随着接收到的光照的增强而逐渐的输出呈指数增长并且在光照达到一定的强度时达到转换饱和以输出稳定的转换后的电信号,进而使得光照检测装置2能够与光伏转换装置3的实际工况相对应,实现两者之间的相对简单的比较。

如图2所示,判断装置5包括有将光照检测信号与转换信号进行差值计算并输出差值信号的运放减法器51、耦接于运放减法器51且响应于差值信号以进行比较判断并输出比较信号的比较电路52、耦接于比较电路52以响应于比较信号并将判断信号进行输出的输出电路53,还包括有对比较电路52进行设定比较范围基准信号的调节电路54。

运放减法器51的两个输入端,反向输入端耦接于光照检测装置2的输出端以接收光照检测信号,同相输入端耦接于光伏转换装置3的输出端以接收转换信号,运放减法器51优选采用LM158的运放器与外围电路的组成。当计算出的转换信号大于光照检测信号时,输出为正值的正差值信号,反之,输出为负值的负差值信号。

比较电路52包括有两个耦接于运放减法器51输出端以分别接收正差值信号及负差值信号的正差值电路521及负差值电路522,正差值电路521及负差值电路522分别为同相端接收差值信号的比较器A1及A2,负差值电路522与运放减法器51之间还连接有用于将负差值信号进行翻转的反相器5221,反相器5221优选采用型号为74LS04的反相器N1,比较器A1及比较器A2均优选采用LM324的比较器,且比较器A1及比较器A2的反向端共同接收调节电路54设定的比较范围基准信号,通过调节电路54及反相器5221实现对称的比较范围的设置。调节电路54包括有依次串联于电源VCC及接地端GND之间的定值电阻R5及调节电阻RP5,通过在定值电阻R5及调节电阻RP5的节点处实现分压输出比较范围基准信号。

输出电路53包括有基极耦接于比较器A1的输出端的三极管Q1,三极管Q1优选采用型号为S9013的NPN型三极管,且三极管Q1的集电极耦接于电源VCC,发射极与接地端GND之间串联有用于输出正差值信号时的判断信号的继电器KM1的线圈;还包括有基极耦接于比较器A2的输出端的三极管Q2,三极管Q2优选采用型号为S9013的NPN型三极管,且三极管Q2的集电极耦接于电源VCC,发射极与接地端GND之间串联有用于输出负差值信号时的判断信号的继电器KM1的线圈。

当差值信号的正差值信号大于比较范围基准信号时,正差值电路521导通并使得输出电路53输出正差值时的判断信号至提醒装置6;当差值信号的负差值信号经反相器5221反向后大于比较范围基准信号时,负差值比较电路52导通并使得输出电路53输出负差值时的控制信号至提醒装置6,进而使得提醒装置6进行提醒操作。差值信号的绝对值小于差值基准信号时,在差值基准信号对应的范围内表示光伏玻璃板1在正常的进行转换,不进行指示以及警示。

如图2所示,提醒装置6包括有用于在正差值的情况下进行过流提醒的过流警示电路61以及在负差值的情况下进行老化警示提醒的老化警示电路62。过流警示电路61为串联于电源VCC及接地端GND之间以用于发红光指示的指示灯LR,指示灯LR的供电回路中串联有响应于输出电路53的继电器KM1的常开触点;老化警示电路62为串联于电源VCC及接地端GND之间以用于发黄光指示的指示灯LY,指示灯LY的供电回路中串联有响应于输出电路53的继电器KM2的常开触点。当输出在正差值的情况下的判断信号时,过流警示电路61通过指示灯LR发红光进行指示提醒;当输出在负差值的情况下的判断信号时,老化警示电路62通过指示灯LY发黄光进行指示提醒;以实现相互之间的独立以及区分,便于观察。

如图2所示,在光伏玻璃板1的输出端还点连接有将光电转换的电信号进行收集并存储的储能箱,以实现对电能的统一收集,并对后续的负载进行供电且在有电能多余时进行存储以备用。

操作过程及工况:

1、光照检测装置2对光伏玻璃板1接收的光照情况进行实时的检测并输出光照检测信号;光伏玻璃板1则进行光电转换后输出电信号,并通过光伏转换装置3对大电流的电信号进行转换以输出转换信号,通过判断装置5对光照情况下对应的转换信号和光照检测信号之间的关系是否对应,并设定比较范围基准信号以进行范围的划分;

2、当光照检测信号大于转换信号且之间的差值超出比较范围基准信号时,提醒装置6的老化警示电路62进行发黄光的警示提醒;当光照检测信号小于转换信号且之间的差值超出比较范围基准信号时,提醒装置6的过流警示电路61进行发红光的警示提醒,以方便操作人员的排查处理。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释,其并不是对本实用新型的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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