ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ ЭНЕРГИЮ СОЛНЦА НАВЕС ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ

Область техники
Полезная модель относится к усовершенствованному использующему энергию солнца навесу для автомобилей, обеспечивающему выработку возобновляемой энергии для бизнеса, бытового использования и/или для зарядки электромобилей.
Уровень техники
Навесы для автомобилей известны как крытые конструкции, обеспечивающие крышу или навес, под которым может быть припарковано одно или несколько транспортных средств, чтобы обеспечивать определенную степень укрытия транспортного средства. Также известно использование крыши таких конструкций для размещения солнечных панелей, например, для выработки электроэнергии, и такие конструкции могут проектироваться для размещения небольшого количества транспортных средств или могут перекрывать большие парковочные площади, вмещающие большое количество транспортных средств. Известные использующие энергию солнца навесы для автомобилей обычно изготавливаются из стали и имеют опорные конструкции, соединенные с крышей и поддерживающие её, при этом на крыше установлена солнечная фотоэлектрическая панель для выработки электроэнергии. Любые дополнительные связанные компоненты, такие как электрические компоненты (например, кабели и/или инверторы) или оборудование для отвода воды, либо крепятся снаружи использующего энергию солнца навеса для автомобилей, либо размещаются отдельно от навеса для автомобилей.
Существует необходимость в навесах для автомобилей, которые могут надежно поддерживать солнечные фотоэлектрические или солнечные тепловые панели на больших пролетах и которые могут способствовать устойчивому развитию, в частности, новых объектов недвижимости, удовлетворяя потребности в использовании возобновляемых материалов, производстве возобновляемой энергии и способствуя сбору и повторному использованию сточной воды.
Раскрытие полезной модели
Первым объектом полезной модели является навес для автомобилей, в частности, использующий энергию солнца навес для автомобилей по пункту 1 формулы полезной модели. В одном из предпочтительных вариантов осуществления полезной модели предлагается навес для автомобилей, в котором опорная конструкция (конструкции) представляет собой полую конструкцию из усиленного волокном пластика/усиленного волокном полимера), которая надежна и проста в изготовлении и имеет внутреннее пространство, которое может выгодно использоваться для размещения различных компонентов, связанных с функциональностью системы, как это описано ниже. В одном из вариантов осуществления полезной модели предлагается использующий энергию солнца навес для автомобилей, содержащий по меньшей мере одну опорную конструкцию, причем по меньшей мере одна упомянутая опорная конструкция имеет стержневой участок, расположенный на поверхности земли, и ответвляющийся участок, соединенный со стержневым участком, при этом как стержневой участок, так и ответвляющийся участок имеют внутреннюю полость, так что при соединении друг с другом они формируют полость внутри опорной конструкции; и по меньшей мере один лоток, расположенный на ответвляющемся участке опорной конструкции, причем по меньшей мере один лоток содержит по меньшей мере одну солнечную панель для поглощения солнечной энергии, при этом по меньшей мере один электрический компонент, связанный с по меньшей мере одной солнечной панелью расположенной внутри полости опорной конструкции. Полезная модель позволяет выгодно размещать по меньшей мере один компонент, например, электрический компонент, связанный с выработкой электроэнергии, такой как инвертор, внутри по меньшей мере одной упомянутой опоры, защищающей компонент от воздействия внешней среды и ограничивающий доступ по меньшей мере к одному компоненту.
Каждая опорная конструкция может включать в себя по существу вертикальный центральный стержневой участок для установки на земле и ответвляющийся участок для поддерживания крыши, при этом ответвляющийся участок содержит по меньшей мере один проходящий в боковом направлении ответвляющийся элемент, форма которого имеет по существу плоскую верхнюю поверхность для поддержания крыши. Термин "земля" в этом документе может относиться к поверхностям, отличным от самой земли, таким, например, как надземный уровень многоэтажной автостоянки или крыша, или другая платформа, на которой могут парковаться транспортные средства и устанавливаться навес для автомобилей.
В одном из вариантов выполнения как стержневой участок, так и ответвляющийся участок имеют по меньшей мере одно вентиляционное отверстие, обеспечивающее проход воздуха между полостью внутри опорной конструкции и внешней средой, причем воздух всасывается в полость через первое вентиляционное отверстие опорной конструкции и проходит по меньшей мере через один компонент перед выходом из опорной конструкции через второе вентиляционное отверстие. Такой воздушный поток может использоваться, в частности, для охлаждения электрических компонентов внутри опорной конструкции. Благодаря этому улучшается отвод тепла от упомянутых электрических компонентов, оптимизируя их производительность и предотвращая перегрев. Это особенно полезно, когда по меньшей мере один электрический компонент представляет собой инвертор. Воздух может втягиваться в опорную конструкцию и проходить по меньшей мере через один компонент благодаря естественной или принудительной конвекции.
В одном из предпочтительных вариантов выполнения ответвляющийся участок и стержневой участок представляют собой цельные отформованные конструкции из непрерывного волокна. Это обеспечивает простоту сборки и позволяет избегать конструктивных уязвимостей при соединении компонентов. Ответвляющийся участок может содержать два ответвляющихся элемента, проходящих в противоположных боковых направлениях. В одном из предпочтительных вариантов осуществляющийся участок и стержневой участок выполнены из пластика, усиленного непрерывным волокном.
В одном из предпочтительных вариантов выполнения ответвляющийся участок имеет переменный момент инерции. Это увеличивает общую прочность и достижимый размах ответвляющегося участка, а также уменьшает прогиб по его длине. В некоторых вариантах выполнения ответвляющийся участок может быть усилен углеродным волокном для дополнительного улучшения вышеупомянутых параметров.
Крыша может содержать множество элементов крыши, каждый из которых проходит в таком направлении, что образует пролет между двумя расположенными на расстоянии опорными элементами, при этом каждый элемент крыши расположен параллельно соседнему элементу крыши и соединен с ним. Каждый элемент крыши может иметь по существу плоское основание и отходящие по существу перпендикулярно от него боковые стенки, образую U-образное поперечное сечение, при этом элементы крыши (также называемые здесь "лотками") расположены так, что боковые стенки соседних элементов крыши примыкают друг к другу и соединены вместе по длине пролета. Было установлено, что такое расположение придает жесткость крыше и позволяет использовать большие пролеты (например, 15-18 м) между соседними опорными конструкциями. По меньшей мере один элемент крыши и, предпочтительно каждый второй (т.е. чередующийся) элемент крыши, снабжен проходящим в боковом направлении фланцем, простирающимся от дистального края по меньшей мере одной боковой стенки и расположенным так, что плотно прижимается к дистальному краю боковой стенки соседнего элемента крыши. Это дополнительно увеличивает жесткость крыши и может также использоваться для обеспечения водонепроницаемого уплотнения между соседними элементами крыши. Элементы крыши могут изготавливаться из усиленного волокном пластика, например, из стеклопластика, со вспененной сердцевиной или сердцевиной из полиэтилентерефталата (ПЭТ), или другого легкого материала сердцевины. Было выявлено, что такое устройство обеспечивает легкую, но жесткую конструкцию крыши, которая, кроме того, устойчива к воде.
В некоторых вариантах выполнения солнечная панель представляет собой солнечную фотоэлектрическую панель. В одном из предпочтительных вариантов выполнения солнечная фотоэлектрическая панель подключается к электрической сети через полость внутри опорной конструкции. Это синергетически защищает подключение к сети от внешней среды, в то же время экранируя окружающую среду от места подключения к электрической сети.
В некоторых вариантах выполнения солнечная панель представляет собой солнечную тепловую панель.
В некоторых вариантах выполнения внутри полости опорной конструкции может размещаться система аккумуляторных батарей. В одном из предпочтительных вариантов осуществления система аккумуляторных батарей имеет точку заряда электромобиля. В вариантах выполнения, содержащих как солнечные фотоэлектрические панели, так и систему аккумуляторных батарей, энергия, генерируемая солнечными фотоэлектрическими панелями, может использоваться для зарядки системы аккумуляторов. В некоторых вариантах выполнения, стержневой участок и/или ответвляющийся участок опорной конструкции содержит аккумуляторную батарею, имеющую анод, катод, сепаратор/изолятор и жидкий электролит. В таких вариантах выполнения необходимо покрывать полость внутри опорной конструкции кислотостойким покрытием, или формировать стержневой участок и ответвляющийся участок из кислотостойкого усиленного волокном пластика/усиленного волокном полимера.
В некоторых вариантах выполнения, использующий энергию солнца навес для автомобилей дополнительно содержит средство сбора воды для сбора и направления дождевой воды в резервуар для хранения, расположенный внутри полости опорной конструкции. Это позволяет повторно использовать дождевую воду, падающую на использующий энергию солнца навес для автомобилей. В некоторых вариантах выполнения, использующий энергию солнца навес для автомобилей может дополнительно включать в себя основной резервуар, внешний по отношению к опорной конструкции, соединенный с резервуаром для хранения через соединительную трубу. Это позволяет подавать воду, собранную в резервуаре для хранения внутри полости опорной конструкции, в основной резервуар, который может иметь больший размер, чем резервуар для хранения. В некоторых случаях в основной резервуар может подаваться вода из нескольких резервуаров для хранения, находящихся внутри опорных конструкций. Основной резервуар может располагаться под землей или на земле.
В вариантах выполнения, содержащих как солнечные тепловые панели, так и резервуар для хранения, солнечные тепловые панели могут использоваться для нагрева воды в резервуаре для хранения. Нагретая вода из резервуара для хранения затем может передаваться в другое место (например, в основной резервуар, внешний по отношению к опорной конструкции) и использоваться в других целях.
Далее, в качестве примера, описаны варианты осуществления полезной модели со ссылкой на приложенные чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показано конструкция использующего энергию солнца навеса для автомобилей;
на фиг. 2 – размещение лотков, используемых в качестве конструктивных элементов крыши использующего энергию солнца навеса для автомобилей, вид в поперечном разрезе;
на фиг. 3 – опорная конструкция, вид сбоку, и проекция основания опорной конструкции, вид сверху;
на фиг. 4 – балка с переменным моментом инерции, вид в перспективе;
на фиг. 5 – балка с переменным моментом инерции, усиленная волокном, вид в перспективе;
на фиг. 6 – опорная конструкция, усиленная непрерывным волокном, вид в перспективе;
на фиг. 7 – вариант крепления дополнительных поддерживающих компонентов к опорной конструкции, вид в разрезе в увеличенном масштабе;
на фиг. 8 схематично показано устройство опорной конструкции;
на фиг. 9 схематично показано устройство опорной конструкции;
на фиг. 10 схематично показана опорная конструкция со встроенной аккумуляторной батареей;
на фиг. 11 схематично показана опорная конструкция с системой сбора воды; и
на фиг. 12 – автомобиль, стоящий под опорной конструкцией навеса для автомобилей.
Осуществление полезной модели
Специалистам в данной области техники, ознакомившимся с преимуществами полезной модели, очевидны различные модификации, адаптации и вариации вариантов выполнения, описанных в этом документе, и такие модификации, адаптации и вариации, приводящие к появлению дополнительных вариантов осуществления полезной модели, также попадают в рамки объема приложенной формулы полезной модели.
Использующий энергию солнца навес для автомобилей, описанный на примере приведенных ниже вариантов осуществления полезной модели, позволяет генерировать возобновляемую энергию для бизнеса, домашнего использования и/или для зарядки электромобилей. Система характеризуется множеством новых и инновационных конструктивных преимуществ, подробно описываемых ниже.
На фиг. 1 показан навес 10 для автомобилей, содержащий множество опорных конструкций 12, распределенных с интервалами по длине навеса для автомобилей, и разделенный пролетом между опорными конструкциями. Опорные конструкции поддерживают крышу, которая предназначена для поддерживания или размещения солнечных панелей или солнечных тепловых ящиков для генерирования электроэнергии или нагрева воды и т.д. Опорные конструкции обычно разделены интервалами (т.е. пролетами) от 10 до 12 м, и, как правило, эти пролеты соответствуют количеству соседних парковочных мест под ними на земле. Пролеты между опорными конструкциями могут иметь различную длину и в некоторых случаях могут достигать 18 м. В зависимости от объекта, крыша может опираться на единственную опорную конструкцию и здание, а не на несколько опорных конструкций.
Каждая опорная конструкция 12 устроена таким образом, что крыша поддерживается под углом (обычно в несколько градусов) к горизонтали в зависимости от местоположения, предпочтительно таким образом, чтобы максимизировать воздействие солнечного света. Могут предусматриваться средства регулировки угла наклона солнечных панелей относительно крыши или угла, под которым крыша поддерживается опорными конструкциями относительно земли. Опорная конструкция 12 представляет собой полую конструкцию, обычно отлитую из усиленного стекловолокном пластика или усиленного волокном пластика для формирования основания или стержневого участка 14 и опоры крыши или ответвляющегося участка 13. Стержневой участок практически вертикален и является ключевым компонентом опорной конструкции, и продолжается вертикально вокруг центральной вертикальной оси опорной конструкции (на чертежах не показана). Как показано на фиг. 1 и 3, стержневой участок крепится к земле, чтобы зафиксировать конструкцию навеса для автомобилей. В показанном варианте выполнения ответвляющийся участок 13 проходит от стержневого участка 14, образуя две ветви 13а, 13b, отходящие в противоположных направлениях наружу от стержневого участка и обеспечивая плоскую верхнюю поверхность 13с, которая обеспечивает опору для крыши 20 (показанной на покомпонентном виде на фиг. 1 отдельно от опорных конструкций, на которые опирается собранная конструкция навеса для автомобилей). В некоторых вариантах выполнения, как показано на чертеже, ветви 13a, 13b по существу имеют одинаковую длину в направлении их бокового прохождения от стержня, в то время как в других вариантах выполнения (на чертежах не показаны) они могут отличаться длиной, так что ответвляющийся участок может проходить преимущественно в направлении только одной или другой ветви. Расположение ветвей обычно таково, что крыша покрывает длину одного или двух парковочных мест, расположенных перпендикулярно направлению пролета, плюс небольшой дополнительный участок, чтобы обеспечить дополнительную защиту от атмосферных воздействий для транспортных средств, припаркованных на таких парковочных местах (также фиг. 12).
Использование таких материалов, как стеклопластик/усиленный волокном пластик для формирования полой конструкции, позволяет ремонтировать опорные конструкции при получении ими повреждений, вызванных, например, столкновениями с транспортными средствами, использующими навес для автомобилей, путем вырезания и замены поврежденных участков оболочки конструкции. Участки конструкции также могут заменяться аналогичным образом по другим причинам, например, для замены или обновления портов зарядки электромобилей по мере необходимости, тем самым обеспечивая гибкость функционального назначения навеса для автомобилей.
Опорная конструкция может состоять из одного компонента или, как показано на фиг. 3, стержневой участок 14 и ответвляющийся участок 13 могут быть отдельными компонентами, которые соединяют друг с другом, например, с помощью болтов. По меньшей мере некоторые участки опорной конструкции могут снабжаться композитной сердцевиной для повышения конструктивной жесткости и могут формироваться, например, из ПВХ или ПЭТ пенопласта.
Как показано на фиг. 1 и 2, сама крыша может формироваться из одного или нескольких элементов крыши, проходящих между соседними опорными конструкциями в направлении пролета, и, в предпочтительном варианте выполнения, из множества таких элементов крыши, проходящих параллельно между соседними опорными конструкциями. Каждый элемент крыши может выполняться в виде лотка 22, 24, имеющего плоское основание 25 и боковые стенки 26а, b, отходящие, по существу, перпендикулярно от основания, как это показано в поперечном разрезе на фиг. 2. На фиг. 1 и 2 показан участок 20 крыши, причем показанный участок содержит три параллельных лотка, длинная сторона которых проходит между двумя соседними опорными конструкциями 12. В некоторых вариантах выполнения укомплектованная крыша может содержать девять параллельных лотков, например, каждый из которых, как правило, имеет длину пролета между смежными опорными конструкциями, хотя следует иметь в виду, что возможны другие варианты размещения (например, элементы крыши, имеющие длину двух или более пролетов) или элементы крыши, соединенные друг с другом по длине пролета между опорными элементами).
Как показано на фиг. 2, в одном из предпочтительных вариантов выполнения лотки, образующие крышу, расположены рядом и соединены друг с другом своими боковыми стенками 26а, образуя крышу. Лотки 22, 24 могут скрепляться болтами или другими средствами для формирования жесткой конструкции крыши. Как правило, лотки соединяются вместе для образования полного пролета крыши, а затем соединяются (например, болтами) своими концами с вертикальными опорными конструкциями, образуя навес для автомобилей. Лотки могут изготавливаться из усиленного волокном пластика/стекловолокна и могут иметь вспененную сердцевину или сердцевину из ПЭТ пластмассы (изготовленную, например, из переработанных пластиковых бутылок) или из другого легкого вспененного материала.
Как показано на фиг. 2, каждый второй лоток 22, 25 может выполняться с закупоривающим фланцем 27, обычно шириной 50 мм, вдоль дистальных краев его выступающих боковых стенок 26a, b. Затем на фланцы смежных лотков могут плотно прилегать альтернативные лотки 24. Это обеспечивает повышенную жесткость, а также может использоваться для образования водонепроницаемого уплотнения между соседними лотками. В некоторых вариантах выполнения, такое водонепроницаемое уплотнение может также формировать путь для стекания дождевой воды в резервуар для хранения внутри опорной конструкции 12, на которой держится крыша. Было установлено, что такое расположение лотков обеспечивает прочную конструкцию крыши, способную выдерживать больший вес солнечных панелей, чем обычные конструкции крыш навесов для автомобилей. В качестве альтернативы, каждый лоток может быть идентичным, и на одной боковой стенке каждого лотка может формироваться закупоривающий фланец, так что боковая стенка каждого лотка, которая снабжена закупоривающим фланцем, упирается в боковую стенку соседнего лотка, которая не снабжена фланцем, и плотно прилегает к фланцу соседнего лотка.
Когда элементы крыши сформированы в виде лотков (как показано на фиг. 2), такие лотки могут устанавливаться в одной из двух ориентаций, т. е. (i) в "вертикальной" конфигурации с основанием 25 внизу и боковыми стенками, проходящими вверх; или (ii) в "перевернутой" конфигурации (показанной на фиг. 2), в которой основание 25 находится вверху, а боковые стенки 25 проходят вниз. Выбор ориентации может зависеть от типа солнечных панелей, устанавливаемых на крыше, будь то, например, солнечные фотоэлектрические панели, солнечные тепловые панели или панели иного типа. Для солнечных фотоэлектрических панелей предпочтительной может быть перевернутая конфигурация, чтобы обеспечить плоскую поверхность, позволяющую воздушному потоку под солнечными фотоэлектрическими панелями обеспечивать охлаждение. В этом случае солнечные фотоэлектрические панели могут крепиться к лоткам болтами или фиксаторами. В установке, включающей в себя солнечные тепловые панели, может оказаться предпочтительным размещать такие панели в лотках вертикальной конфигурации, так что панели располагаются внутри лотков, а стенки 26а, b помогают разместить панели в определенном месте, хотя панели также могут крепиться болтами или фиксаторами к лоткам.
На фиг. 3 опорная конструкция 12 показана более подробно. Как упоминалось выше, опорный элемент 12 проходит между дистальными концами двух ветвей 13a, 13b на расстоянии, обычно немного превышающем длину одного или двух парковочных мест, в зависимости от конфигурации навеса для автомобилей относительно промежутков между парковочными местами под ним. Ширина опорной конструкции 12 в перпендикулярном направлении (т.е. в направлении пролета), как правило, может составлять приблизительно 400 мм.
В варианте выполнения, показанном на фиг. 3, стержневой участок 14 и ответвляющийся участок 13 выполнены как отдельные компоненты и скреплены болтами или соединены другими способами. Нижняя часть стержневого участка 14 прикреплена к земле, в данном случае болтами 16. На фиг. 3 также показан вид сверху проекции 30 стержневого участка 14 опорной конструкции 12, демонстрирующий, что стержневой участок имеет полую структуру, по существу, эллиптического поперечного сечения. В одном из вариантов выполнения стержневой участок крепится к земле с помощью фланца (на чертежах не показан), проходящего внутрь от периферии нижней части стержневого участка, где он соприкасается с землей, чтобы обеспечить по существу горизонтальную поверхность, примыкающую к земле внутри полого стержневого участка. В таком случае фланец может крепиться к поверхности земли, например, с использованием множества болтов до того, как ответвляющийся участок будет соединен со стержневым участком (чтобы обеспечить доступ к внутренней части стержневого участка до присоединения ответвляющегося участка), или, альтернативно, к внутренней части фланца можно получить доступ через панель доступа или смотровой люк, предусмотренный на стержневом участке. Такое расположение обеспечивает механизм крепления опорной конструкции к земле, невидимый с внешней стороны опорной конструкции.
На непоказанном на чертежах виде с торца, основания ветвей 13a, 13b имеют эллиптическую форму, переходящую в вогнутую форму в месте слияния со стержневым участком. Верхняя часть 13c ответвляющегося участка 13 является плоской, но обычно наклонена под углом в несколько градусов к горизонтали, как показано на фиг. 3.
Для обеспечения доступа к болтам, кабелям и другому оборудованию, размещенному внутри опорной конструкции, которое может включать в себя инверторы, регистратор данных, приемопередатчики сотовой связи, Wi-Fi бустеры и другое электронное оборудование, сбоку опорной конструкции могут предусматриваться ревизионные люки.
Как показано на фиг. 3, ветви 13a, 13b ответвляющегося участка 13 формируют балку с переменной инерционной характеристикой, в которой каждая ветвь сужается к своему дистальному концу, так что вес каждой ветви (и ее момент инерции) уменьшается к ее концу, снижая нагрузку на концы консольных ветвей. В частности, это достигается при расположении, показанном на фиг. 3, с помощью скошенной нижней стороны ответвляющегося участка, противоположной плоской верхней поверхности 13с.
На фиг. 4 показан этот принцип в более общем виде, показывая конструктивную балку 40 прямоугольного поперечного сечения, имеющую плоскую верхнюю поверхность постоянной ширины, но криволинейную нижнюю сторону, чтобы получить балку, глубина которой изменяется от значения Y на каждом конце до максимального значения, большего, чем Y, в средней точке балки. В некоторых вариантах выполнения балки, показанного на фиг. 4 типа, могут использоваться для перекрытия пролета между соседними опорными конструкциями с целью поддержания крыши с установленными к ней солнечными панелями или для поддержания солнечных панелей непосредственно на балках. В таком случае балка поддерживается на каждом конце, а не в центре, и изогнутая форма нижней стороны балки позволяет использовать материал с низкой степенью растяжения (например, материал на основе углерода, такой как волокно), чтобы уменьшить прогиб в длинных пролетах, которые не могут быть перекрыты с использованием других материалов. На фиг. 5 показана такая конструкция балки 50, аналогичная показанной на фиг. 4 балке 40, но снабженная углеродными волокнами 52, используемыми для усиления балки, на ее нижней и/или верхней поверхностях. В частности, длинные непрерывные углеродные волокна, усиливающие нижнюю сторону балки, могут существенно повысить нагрузочную способность балки и уменьшить прогиб, тем самым позволяя перекрывать большие пролеты в такой конфигурации.
На фиг. 6-12 показаны различные дополнительные варианты опорных конструкций и других элементов, которые можно использовать в навесе для автомобилей, показанном на фиг. 1.
На фиг. 6 показана опорная конструкция 60, отличающаяся от конструкции, показанной на фиг. 1 и 3, тем, что опорная конструкция 60 имеет плоские параллельные лицевые поверхности (одна из которых 61 видна на фиг. 6) и одинаковое поперечное сечение в направлении пролета навеса для автомобилей. В результате, боковые стороны 62, 64 представляют собой плоские поверхности, перпендикулярные лицевым поверхностям, а не имеют контуров, показанных на фиг. 1. В таком случае конструкция может быть усилена с помощью непрерывных однонаправленных композитных волокон 66, 68, проходящих вдоль каждой из боковых сторон 62, 64, т.е. проходящих вдоль первой стороны 62 от конца A одной ветви к концу B основания конструкции на первой стороне; и вдоль второй боковой стороны 64 от конца C второй ветви до конца D основания конструкции на второй стороне.
На фиг. 7 показано устройство опорной конструкции 70, аналогичное показанному на фиг. 6, но дополнительно снабженное усиливающей конструкцией в виде кожуха 73, имеющего по существу V-образное поперечное сечение, который одевается на конец 72а ветви 72 опорной конструкции 70.
Кожух может представлять собой отформованную конструкцию из стеклопластика/усиленного волокном пластика или аналогичного материала и может располагаться таким образом, что он проходил вдоль пролета конструкции навеса для автомобилей между соседними опорными конструкциями, обеспечивая дополнительную жесткость всей конструкции. Один или несколько кожухов могут проходить вдоль навеса для автомобилей и, при необходимости, могут соединяться друг с другом, в зависимости от длины пролета. Кожух 73 предпочтительно устанавливают на углубленном участке 74, 75 внешней поверхности конца 72а ветви 72 опорной конструкции 70 таким образом, чтобы внешняя поверхность кожуха 73 была вровень с внешней поверхностью ветви 72. Кожух может соединяться с опорной конструкцией с помощью клея, в частности, эпоксидного клея. Следует отметить, что такие клеи могут использоваться для соединения различных компонентов и конструктивных элементов навеса для автомобилей, особенно при использовании стеклопластика или других усиленных волокном материалов, предлагая при этом удобную технологию изготовления, которая может быть быстрее и проще, чем обычная технология изготовления навеса для автомобилей. Используемые клеи могут быть экологически чистыми клеями, такими как смолы и клеи на растительной основе, для минимизации воздействия конструкции на окружающую среду.
Как показано на фиг. 8, конструктивное исполнение опорной конструкции 80 может предусматривать вентиляционные отверстия в полой структуре, чтобы облегчать конвекционное охлаждение электрических или других компонентов, размещенных внутри полой конструкции. В частности, опорные конструкции 80 навеса для автомобилей могут содержать различные типы электрических компонентов, связанных с генерацией и хранением электрической энергии и/или зарядкой электромобилей, включая, например, инверторы и аккумуляторы, а также, потенциально, другие компоненты, связанные с использованием опорной конструкции для электронной индикации (например, для установки пользовательских интерфейсов, рекламы или других вывесок). Полая структура опорной конструкции преимущественно обеспечивает, с одной стороны, пространство для размещения таких компонентов, с другой стороны возможность охлаждения компонентов за счет конвекции.
В основании опорной конструкции 80 могут предусматриваться одно или несколько впускных вентиляционных отверстий 82, а верхней части опорной конструкции могут предусматриваться одно или несколько выпускных отверстий 84. Такое расположение позволяет теплу, генерируемому любыми электрическими компонентами 86, содержащимися в опорной конструкции 80, подниматься вверх и выходить из выпускных отверстий 84 опорной конструкции, в результате чего воздух всасывается извне через впускные вентиляционные отверстия 82, и создается конвекционный поток 88 для охлаждения компонентов 86. Такой вариант особенно предпочтителен в использующем энергию солнца навесе для автомобилей, поскольку он позволяет размещать электрические компоненты, связанные с генерацией электроэнергии или зарядкой электромобилей, внутри конструкции и на удалении от пользователей или публики, и в то же время использует полую конструкцию для выигрышного охлаждения таких скрытых компонентов с помощью описанных вентиляционных отверстий.
На фиг. 9 показана еще одна предпочтительная компоновка, в которой полая структура опорной конструкции 90 используется в качестве аккумуляторного отсека для хранения одной или нескольких аккумуляторных батарей 92, используемых для аккумулирования электроэнергии от солнечных фотоэлектрических панелей навеса для автомобилей и/или для использования при зарядке электромобилей, и/или в качестве резервных аккумуляторных батарей для поддержания электрических функций навеса для автомобилей в случае отсутствия или выхода из строя другого источника питания. Система аккумуляторных батарей может иметь присоединительные средства на внешней стороне опорной конструкции (например, в виде точки для зарядки электромобилей или иного типа терминала для питания любого из множества известных приложений), или аккумуляторная батарея может использоваться для обеспечения питанием других функций навеса для автомобилей, таких как точки зарядки мобильных устройств, или для питания электронных индикаторов, используемых в качестве информационных дисплеев, рекламных поверхностей, пользовательских интерфейсов, точек оплаты зарядки электромобилей или парковки и т.д. Упомянутая аккумуляторная батарея может заряжаться одной или более солнечными фотоэлектрическими панелями, расположенными на крыше навеса для автомобилей над опорной конструкцией.
В качестве альтернативы, в опорной конструкции может быть создана точка зарядки электромобилей электроэнергией, поступающей из электрической сети, и в этом случае любые необходимые компоненты, при необходимости, могут размещаться внутри отсека для хранения внутри опорной конструкции.
На фиг. 10 представлен вариант выполнения устройства, показанного на фиг. 9, в котором аккумуляторная батарея интегрально выполнена с полой структурой опорной конструкции 100. В таком варианте выполнения внутренняя полость опорной конструкции 100 может являться корпусом для размещения: анода 102, катода 104, электролита 106 и сепаратора/изолятора 108, разделяющего анод и катод, которые вместе образуют аккумулятор. В одном из вариантов выполнения электролит может размещаться внутри кислотостойкого усиленного волокном пластика полой опорной конструкции 100 без необходимости размещения предварительно сформированных аккумуляторных батарей внутри конструкции, тем самым максимизируя пространство, выделенное для аккумуляторных батарей, и, следовательно, делая максимальной емкость аккумуляторной батареи.
На фиг. 11 показано устройство опорной конструкции 110, внутри полой опорной конструкции которого размещены один или более резервуаров 112 для хранения текучей среды, в частности, дождевой воды, падающей на крышу навеса для автомобилей, с целью ее повторного использования. Соединительная труба 114 может соединять резервуар 112 для хранения с подземным резервуаром 116. В качестве альтернативы, в конструкции могут предусматриваться резервуары для хранения без подключения к подземному резервуару, или вода может направляться через внутреннюю часть опорной конструкции в подземный бак, а резервуары для хранения внутри опорной конструкции могут отсутствовать. Там, где предусмотрены один или несколько резервуаров для хранения внутри полой опорной конструкции, они могут располагаться в различных частях опорной конструкции 110 в зависимости от обстоятельств, и, например, могут располагаться в ветвях опорной конструкции.
Для сбора воды с пролета крыши может устанавливаться коллекторный желоб (который может быть частью элементов крыши/лотков, которые образуют конструкцию крыши, или отдельным компонентом на крыше). Коллекторный желоб может подводить собранную воду к водостоку, который проходит в полость опорной конструкции и может проходить внутри полой опорной конструкции. Водосток может направлять собранную воду либо в резервуар 112 для хранения внутри полости опорной конструкции, либо напрямую в другое место (например, в резервуар, расположенный снаружи опорной конструкции, или в заглубленный резервуар 116). Собранная вода может сохраняться и повторно использоваться (например, в соседнем здании). В одном из предпочтительных вариантов выполнения, опорная конструкция имеет такую форму, что вода, стекающая с любой точки крыши, непрерывно падает вниз с конца 111 нижней ветви опорной конструкции на землю или попадает в резервуар для хранения, если вода направляется внутрь опорной конструкции с конца 111 и протекает внутри опорной конструкции. Таким образом, форма внутренней поверхности опорной конструкции может использоваться для канализации воды из коллекторного желоба в резервуар для хранения, расположенный в нижней части внутри опорной конструкции, без сбора в ветвях опорной конструкции.
На фиг. 12 показан вид с торца навеса для автомобилей, и, в частности, лицевой поверхности опорной конструкции 120, в том числе впускных вентиляционных отверстий 122 и выпускных вентиляционных отверстий 124 для воздуха для охлаждения компонентов, расположенных внутри опорной конструкции, как описано со ссылкой на фиг. 8. На фиг. 12 дополнительно показано транспортное средство 125, стоящее на парковочном месте под навесом, и можно видеть, что в этом примере боковая протяженность ветвей опорной конструкции приблизительно равна длине двух парковочных мест.
Как можно видеть из фиг. 12, наружная поверхность опорной конструкции 120 может использоваться в качестве места для рекламы и/или для размещения других средств коммуникации с пользователем, таких как экраны дисплеев для предоставления информации или инструкций, гибкие TFT панели, встроенные вровень с поверхностью опорной конструкции, или пользовательские интерфейсы, такие как сенсорные экраны для оплаты зарядки электромобилей, парковки и т.д. Профилированные опорные конструкции (более подробно показанные на фиг. 1) могут быть покрыты ПВХ-пленкой для целей рекламы или продвижения торговой марки или информирования.
Из вышеприведенного описания понятно, что навес для автомобилей может быть сформирован из опорных конструкций, характеризующихся различными полезными отличительными признаками, и устройства, описанные со ссылкой на чертежи, могут быть реализованы в любой их комбинации.
Полая конструкции позволяет без каких-либо ограничений встраивать в структуру конструкций следующие элементы: кабели, кабельные каналы, электрические компоненты, водопроводные трубы, резервуар для хранения воды, интегрированную аккумуляторную батарею. Навес для автомобилей и полые опорные конструкции могут также использоваться для устройств усиления сигналов Wi-Fi или сотового телефона, поскольку опорные конструкции предпочтительно формируются без использования проводящих материалов (и предпочтительно формируются из стеклопластика или другого усиленного волокном пластика) и поэтому не будут действовать как антенна или создавать помехи для Wi-Fi или другого устройства усиления сигнала, расположенного внутри полости опорных конструкций. Это обеспечивает значительное преимущество по сравнению с традиционными конструкциями навесов для автомобилей, которые обычно изготавливаются из стали и которые, кроме того, не имеют внутреннего пространства для размещения такого оборудования. В некоторых вариантах выполнения внутреннее пространство опорных конструкций может использоваться для размещения сотовых или Wi-Fi антенн или усилителей вместо обычных антенн, располагаемых где-либо еще поблизости.
Хотя в приведенном описании делается ссылка на использование стеклопластика или других усиленных волокном пластиков для формирования опорных конструкций навеса для автомобилей, также могут использоваться другие подходящие материалы, предпочтительно не проводящие электричество, особенно там, где они могут использоваться для формирования полой опорной конструкции представленного типа для достижения преимуществ, аналогичных вышеописанным.
Таким образом, преимущества описанной системы включают в себя:
экономичное предоставление на месте возобновляемой энергии;
обеспечение электричеством местных пользователей и/или подача электричества в электросеть;
возможность подачи горячей воды при использовании вместе с монтируемыми на крыше теплообменниками (солнечных тепловых панелей);
зарядка электромобилей;
помощь в снижении вредных выбросов;
улучшенное визуальное восприятие (благодаря криволинейной природе конструкции);
использование более качественных материалов, чем в обычных конструкциях стальных навесов для автомобилей, с улучшенными визуальными и конструктивными характеристиками;
использование экологически чистой, улучшенной, на растительной основе смолы и клеев для соединения материалов, таких как стеклопластик/усиленный волокном пластик;
использование новых, более простых способов соединения частей системы с помощью эпоксидных клеев;
многофункциональное использование: генерация электроэнергии, место для рекламы, точки зарядки, предоставление горячей воды, хранилище для воды, место для размещения аккумулятора и т.д.;
может изготавливаться из вторсырья;
применение в использующих энергию солнца навесах для автомобилей усиленного волокном пластика позволяет увеличить срок службы таких навесов по сравнению с обычными стальными конструкциями и более безопасно с точки зрения экологии;
панели из стеклопластика/усиленного волокном пластика можно ремонтировать путем вырезания и замены поврежденных участков;
применение в использующих энергию солнца навесах для автомобилей цельных или двухсекционных формованных опорных конструкции на основе непрерывных волокон позволяют предложить удобную в изготовлении конструкцию;
использование балок с переменным инерционным моментом для достижения требуемой длины пролетов и характеристик прогиба. Это позволяет улучшить характеристику прогиба доступных в настоящее время изделий;
сбор сточной воды и ее хранение внутри корпуса опорной конструкции;
инновационная система втягивания воздуха вытяжной вентиляции для охлаждения электрических компонентов и циркуляции воздуха внутри корпуса;
поддерживает усиление сигналов сети Wi-Fi и сотовой системы передачи данных.