[发明专利]屋顶

说明书

一种建筑物的屋顶设计包括一个或多个基本上静止的阳光PV收集器和一个或多个基本上静止的阳光引导装置。所述基本上静止的PV收集器和基本上静止的阳光引导装置以小于160°且大于110°的标称角度相互面对。所述基本上静止的阳光引导装置配置成将照射在其上的光的全部或一部分朝向所述基本上静止的阳光PV收集器引导。

技术领域

本屋顶涉及建筑物的屋顶并且特别地涉及农业建筑物的屋顶。

背景技术

在北(南)半球，面南(面北)的屋顶仅仅以非常有限的方式用于太阳能采集。在一些房屋和建筑物中，可得到的太阳能的量是受约束的，并且可以分配给不同用途的太阳能的量季节性地变化。

农业使用不同的建筑物。所述建筑物可以是用于养牛的农场、鸡舍、温室及其他建筑物。这些建筑物中的每一个取决于其地理位置而具有不同的光照和热量传送及疏散的需求。

例如，温室用于保护作物不受诸如直射(太)阳光、风、大雨或冰雹、沙暴、霜冻、骤冷、昆虫的环境条件的改变和其他条件的影响。温室通过提供改善的作物生长条件(例如，通过对内部加热)或者在一些设施中通过使用辅助光照系统人工地增加光照时长来支持加速生长并缩短作物的收获周期。温室允许更严格的作物管理、延长生长季节和改善作物质量及一致性。温室出现了许多种类；从可以用来防止霜冻或冰雹的基本的网罩建筑物至控制大部分环境参数的先进的水培生长温室。

不同的温室建筑物设计用于不同的地理位置和不同的气候中。在一些情况下，温室被季节性地打开、覆盖或者粉刷以控制温度以及控制到达温室的内部空间的(漫射或者直射)阳光的特性和量。漫射光已经证实对许多种作物有益。也可以执行对光的量的控制以降低温室中热量的积聚。在一些情况下，例如，在较寒冷或者较少阳光的季节或者气候中，已经作出努力以使光照最大化以加快植物生长。

Sonneveld等(“作为温室中的LCPV系统的静态线性菲涅尔透镜”，P.J.Sonneveld,G.L.A.M.Swinkels,B.A.J.van Tuijl,H.J.J.Janssen,H.F.de Zwart,聚焦于光伏系统的CPV7国际会议,拉斯维加斯,2011年4月4-6日)已经提出通过在面南的温室屋顶中结合菲涅尔透镜(Fresnel lens)、通过将光聚焦在结合起来的光伏(PV)和热量收集器上来结合太阳能采集(热能和光伏)。收集器跟踪随着太阳位置改变而改变的焦点位置。聚焦透镜减少了引导至温室中的植物的光的量。该系统可以适用于需要减少的光照条件的一些热带植物。

Ader和Klier的US 2011/0174294 A1公开了一种系统，其便于以优化时间相关(依赖)的成本函数为基础来向多种太阳能应用或者在多种太阳能应用之间动态地分配变量的太阳辐射，所述时间相关的成本函数使用多种参数作为成本函数的输入。其中还描述了一种光学建筑结构，其使得能够以成本函数的优化为基础来向多种太阳能应用或者在多种太阳能应用之间动态地引导入射的太阳辐射。太阳能分配和散布系统包括分配子系统；散布子系统；以及配置用于以优化成本函数为基础来控制分配子系统和散布子系统的控制器，其中成本函数是时间相关的并且以设备的能量利用为基础。

发明内容

本建筑物的屋顶设计包括一个或多个基本上静止(固定)的阳光光伏(PV)收集器和一个或多个基本上静止(固定)的阳光引导装置。基本上静止的光伏(PV)收集器和基本上静止的阳光引导装置以小于160°且大于110°的标称角度相互面对。基本上静止的阳光引导装置配置成将照射在其上的光的全部或一部分朝向基本上静止的阳光光伏(PV)收集器引导。阳光引导装置引导以不同角度照射在其上的光，并且将阳光朝向其受体引导的引导效率取决于所引导的阳光的相对角度。