[发明专利]包括定义不同设计优选能力的自动化太阳能收集器安装设计

说明书

背景技术

近年来，太阳能已经成为越来越重要的能源。可以通过许多方式来收集并利用太阳能，包括通过使用太阳能收集器，比如使用光伏(PV)模块以及太阳热热电收集器和转换器。这些项目(project)的规模可能变化非常大——从独栋住宅房顶到超过一百万PV模块的场地。

太阳能发电厂的成本、使用寿命、能量产出和经济价值很大程度上取决于许多复杂并互相关联的参数，包括但不限于：i)场所，ii)气候，iii)干扰布局的物理障碍，比如天窗，iv)非物理场地特征，比如地界线缩进或者公共通行区，v)会在系统上投下阴影的物理障碍，vi)设置了重量限制和防火安全保护的地方建筑法规，vii)环境条件，比如设计风速容限，viii)可用的安装表面，比如地面、房顶或停车场上方的框架，ix)地方法、国家法和联邦法，x)公共电互联要求，xi)客户工作场地处已有的电力设备，和xii)客户的电力或能量成本。设计和分析一个符合这些要求的高效系统的任务可能是复杂、耗时和容易出错的，并且可能构成太阳能项目开发的主要成本。

发明内容

本发明公开了一种使用计算机来在物理安装工作点的表示上设计太阳能收集器安装布局的方法。该工作点可以包括至少一个几何对象。该方法可以包括在计算机存储器中定义至少一个工作区。该工作区可以表示一个或多个允许太阳能收集器安装的区域。可能的太阳能收集器安装区域可以对应于计算机存储器中物理安装工作点表示的位置。该方法可以包括在计算机存储器中定义一个或多个布局靶框。每个布局靶框可以表示应用特定设计优选(例如，关于太阳能收集器的放置的设计优选)的边界。该方法可以包括使用计算机在一个或多个允许太阳能收集器安装的区域中自动生成太阳能收集器的布局。所述区域可以在工作区之内和/或在布局靶框之内。所述太阳能收集器的布局可以根据与太阳能收集器的放置有关的靶框设计优选来生成。

提供一种基于计算机的用户界面，用于在物理安装工作点的表示上设计太阳能收集器布局。该用户界面可以包括物理安装工作点的表示。该界面还可以包括直观表示中一个或多个工作区的边界。所述工作区的每一个可以定义其中可以放置太阳能收集器的区域。该界面还可以包括直观表示中的一个或多个靶框的边界。每个靶框可以与用于正被设计的太阳能收集器布局的一组设计优选关联。每个靶框边界可以定义当生成太阳能收集器布局时应用该组设计优选的一个或多个范围。该界面还可以提供生成控件，用于在直观表示上生成太阳能收集器的布局。该布局可以基本上(substantially)或完全限制在一个或多个工作区边界与一个或多个靶框边界两者之内的一个或多个交叉部分或重叠区域中。该布局可以至少部分地根据关于太阳能收集器放置的一组设计优选生成。所使用的设计优选可以是每个靶框关联的其边界内的设计优选。

公开了一种使用计算机在安装工作点的表示上设计太阳能模块安装布局的方法。所述表示可以包括与安装工作点处的物理或非物理特征对应的一个或多个几何对象。该方法可以包括定义第一布局靶框，其与第一边界以及用于在第一布局靶框内布局太阳能收集器的第一组设计优选关联。该方法还可以包括定义第二布局靶框，其与第二边界以及用于在第二布局靶框内布局太阳能收集器的第二组设计优选关联。该方法可以包括自动生成安装工作点的第一部分安装布局，其对应于至少第一组设计优选，所述第一组设计优选被应用于可能至少部分地位于第一布局靶框边界内的至少一些几何对象。该方法还可以包括自动生成安装工作点的第二部分安装布局，其对应于至少第二组设计优选，所述第二组设计优选被应用于可能至少部分地位于第二布局靶框边界内的至少一些几何对象。该方法可以提供用于至少部分地基于一组靶框冲突解决规则来自动调节第一安装布局和第二安装布局中的至少一个。