CN102644360A - 太阳能光伏墙砖 - Google Patents

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Abstract

太阳能光伏墙砖项目涉及一种新型能发电的墙面。太阳能光伏墙砖是太阳能电池组件与建筑实现一体化项目，该墙砖由竖边框和横边框构成方形框架，太阳能电池组件结合在该方形框架内，太阳能电池组件底面有花色底层，光伏墙砖背面还有隔热层，该墙砖由瓷材、天然大理石材、人造大理石材、铁角钢、不锈钢、彩色铝型材及铝塑板制作而成，多个该墙砖通过干挂钢结构安装于建筑外立面墙体，多个墙砖接入总导线，总导线通过墙孔进入室内接逆变器并入市电电网工作，或接蓄电池、充放电保护器、逆变器向用电器供电，或与太阳能电子控制器结合直接向用电器供电。太阳能光伏墙砖实现太阳能电池组件与建筑一体化，采用该墙砖能保持传统建筑风格不变，美观、简洁和大方。太阳能光伏墙砖是未来节能环保非常重要的建筑材料。它将为人类控制地球温室效应，节约地球资源发挥重要作用，它能将产生巨大的社会效益和经济效益。

Description

太阳能光伏墙砖
技术领域
太阳能光伏墙砖涉及一种新型墙面。它能实现太阳能电池组件与建筑一体化。
技术背景
目前太阳能电池组件发电主要安装在建筑物屋顶，太阳能电池组件安装在屋顶发电有很大的局限性，因使用面积小，发电量有限。尽管已有安装在建筑物外墙的太阳能玻璃幕墙发电装置，但玻璃幕墙不能保留传统建筑风格。安装玻璃幕墙不但成本高，而且还导致建筑通风、透气、透光功能差，影响室内人体健康。有些建筑根本不适合安装太阳能玻璃幕墙发电。另外，为节约该墙砖的制造成本，节省地球资源，设计了用材少的太阳能光伏墙砖结构。
发明内容
本发明太阳能光伏墙砖，它把太阳能电池组件与特制建筑墙砖结合起来，构成新型太阳能电池组件用于发电和装饰建筑物外墙面。它由内镶式，镶在竖边框(1)、横边框(2)方形框架内的太阳能电池组件(3)、接线盒(4)、电池导线(5)、压边缝(6)、粘接在太阳能电池组件(3)底面的花色底层(8)及结合在光伏墙砖背面的隔热层(7)构成，由外镶式，镶在竖边框(9)、横边框(10)方形框架内的太阳能电池组件(11)、接线盒(12)、电池导线(13)、压边缝(14)、粘接在太阳能电池组件(11)底面的花色底层(17)及结合在光伏墙砖背面的隔热层(15)构成，
内镶式的竖边框(1)、横边框(2)有能镶进太阳能电池组件(3)的槽子，外镶式的竖边框(9)、横边框(10)有能镶进太阳能电池组件(11)的槽子。
内镶式的竖边框(1)、横边框(2)，外镶式的竖边框(9)、横边框(10)分别由瓷材、天然大理石材及人造大理石材制成，并通过强力胶，如大理石胶将其各接头处结合形成方形框架。
上述边框也可用铁角钢，不锈钢作为基础材料制作而成。
竖边框(18)、横边框(19)由铁角钢，不锈钢制成方形框架，太阳能电池组件(20)用内镶式镶在方形框架内，并用强力胶将其粘在方形框架上，和用强力胶形成压边缝(24)固定太阳能电池组件(20)，接线盒(22)、电池导线(23)及花色层(21)与太阳能电池组件(20)背板结合，隔热层(25)镶在方形框架内、用强力胶将其粘在方形框结构内，上下横边框(19)有用于干挂的干挂孔(26)，铁角钢外表面用镀膜工艺处理，装饰其表面。
用与竖边框(18)、横边框(19)外表面结合竖面板(27)和横面板(28)，其面板由瓷材、天然大理石材、人造大理石材铝塑板、不锈钢板及铝型材制成，装饰其方形框架外表面，用强力胶将它们分别粘在方形框架表面，使用固定销(29)固定它们，以防脱落。
用原色铝型材或彩色铝型材制作方形框架，与现有制作太阳能电池组件方形框结构方式相同，只是在上下横边框处挖出用于干挂的类似干挂孔(26)的孔，方形框架内增加隔热层及太阳能电池组件背板形成花色层。
在太阳能电池组件(3、11)的底层，制成与竖边框(1、9)、横边框(2、10)的表面相同或相近似的花色层(8、17)，从该墙砖正面能看到电池组件(3、11)底层的花色层(8、17)。达到与上述方形框架表面花色一致。
上述各太阳能电池组件由单晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜太阳能电池，少晶硅太阳能电池等制作而成。
该墙砖由干挂钢结构将其安装在墙面时，上下横边框(2)和上下横边框(10)有干挂所需的槽口(31)或孔洞(31)。
隔热层(7)或隔热层(15)结合在墙砖背面，或单独贴在准备安装上述光伏墙砖的干挂钢结构区域的墙面上，在夏季时，能阻止太阳热能通过墙体进入室内，在冬季时，能阻止室内热能通过墙体导出室外，达到节能目的。
连接导线(33)的线管(31)装在干挂钢结构角钢(30)、之间的墙面上，被太阳能光伏墙砖隐藏在里面，有利于外墙体表面美观。干挂钢结构角钢(30)由螺钉(32)固定在墙面。
内镶式的竖边框(1)和横边框(2)，外镶式的竖边框(9)和横边框(10)可分别制成整体方形框架，无需强力胶将其粘接成形。
太阳能电池墙砖的工作原理是：将多个太阳能光伏墙砖被干挂钢结构将其安装在建筑物的外墙上，形成大面积的太阳能光伏组件吸收太阳能发电，各个太阳能电池导线(5、13)依据用户的用电要求，通过支导线(21)连接在总导线上，各条连接导线分别装在线管(19)内，线管(19)安装在干挂钢结构之间的光伏墙砖背后，总导线通过墙孔进入室内通过并网逆变器并入市电电网工作，或接蓄电池、充放电保护器、逆变器器件向用电器供电，或与太阳能电子控制器结合直接向用电器供电。
附图说明
图1是内镶式太阳能光伏墙砖的主视图，表达镶在竖边框(1)、横边框(2)方形框架内的太阳能电池组件(3)结合的状况。
图2是内镶式太阳能光伏墙砖左视剖视图，表达太阳能光伏墙砖各层的组合情况。
图3是太阳能光伏墙砖横边框(2)的主视图。
图4是太阳能光伏墙砖横边框(2)的左视剖视图。
图5是太阳能光伏墙砖竖边框(1)主视图。
图6是太阳能光伏墙砖竖边框(1)俯视图.
图7是外镶式太阳能光伏墙砖的主视图，表达镶在竖边框(9)、横边框(10)方形框架内的太阳能电池组件(11)结合的状况。
图8是外镶式太阳能光伏墙砖左视剖视图，表达太阳能光伏墙砖各层的组合情况。
图9是太阳能光伏墙砖横边框(10)的主视图.
图10是太阳能光伏墙砖横边框(10)的左视剖视图。
图11是太阳能光伏墙砖竖边框(9)主视图。
图12是太阳能光伏墙砖竖边框(9)俯视图.
图13是太阳能光伏墙砖竖边框(18)、横边框(19)由铁角钢，不锈钢制成方形框架的主视图
图14是太阳能光伏墙砖竖边框(18)、横边框(19)由铁角钢，不锈钢制成方形结构的左视剖视图，表达太阳能光伏墙砖各层的组合情况。
图15是横边框(19))的主视图。
图16是横边框(19)的俯视图。
图17是竖面板(27)和横面板(28)的主视图。
图18是竖面板(27)和横面板(28)与铁角钢竖边框(18)、横边框(19)结合的左视剖视图。免画图14铁角钢竖边框(18)、横边框(19)内部其他构件。
图19是四片太阳能光伏墙砖干挂在墙面的组合图形。
具体实施方式
制作内镶式太阳能光伏墙砖方形框架，将瓷材、天然大理石材或人造大理石材用冷加工方法切割成能制造竖边框(1)、横边框(2)的条形原材料，将条形石材用水刀或机刀片挖槽子，将竖边框(1)、横边框(2)条形原材料的两头切割成45度角。用强力胶，如大大理石胶分别粘接竖边框(1)和横边框(2)的接头部位，形成太阳能光伏墙砖方形框架。
用常规方法制作太阳能电池组件(3)，安装接线盒(4)、电池导线(5)。在该组件的底层贴上与竖边框(1)、横边框(2)的表面相同或相近似的花色层(8)，如即时贴，从该墙砖正面能看到电池组件(3)底层的花色层(8)，即时贴的花色图案。使之与上述方形框架表面花色图案一致或花色层(8)制成单独花色图案。
用常规方法制作太阳能电池组件(3)时，将TPT、TPE、PVC等制成彩色背板与太阳能电池组件(3)通过层压机层压于一体。
组装太阳能光伏墙砖，将贴有花色层(8)太阳能电池组件(3)装入内镶式太阳能光伏墙砖方形框架内，用强力胶形成压边缝(6)将太阳能电池组件(3)与太阳能光伏墙砖的方形框架粘接于一体。
制作保温层，将隔热效果好的隔热层(7)通过强力胶与太阳能光伏墙砖背面粘接于一体。
制作外镶式太阳能光伏墙砖方法与上述制作内镶式太阳能光伏墙砖方法基本相同，其制作过程不再重复。
用铁角钢，不锈钢作为基础材料制作方形框架。
竖边框(18)、横边框(19)由铁角钢，不锈钢切割成所需长度，将竖边框(18)、横边框(19)焊接形成方形框架，用常规方式制作太阳能电池组件(20)，用内镶式法，将太阳能电池组件(20)镶在方形框架内，并用强力胶将其粘在方形框架上，和用强力胶形成压边缝(24)固定太阳能电池组件(20)，接线盒(22)、电池导线(23)及花色层(21)与太阳能电池组件(20)背板结合，隔热层(25)镶在方形框架内、用强力胶将其粘在方形框架内，上下横边框(19)在机床上钻孔或铣孔，制作用于干挂的干挂孔(26)，铁角钢外表面用镀膜工艺处理，装饰其表面。
制作与竖边框(18)、横边框(19)外表面结合竖面板(27)和横面板(28)时，分别将瓷材、天然大理石材、人造大理石材铝塑板、不锈钢板或铝型材制成一定形状，并将它们打孔，用强力胶将它们分别粘在方形框架表面，使用固定销(29)固定它们。其余制作该太阳能光伏墙砖方法与用表面镀膜铁角钢，不锈钢作为基础材料制作太阳能光伏墙砖方法相同。
用原色铝型材或彩色铝型材制作方形框架，与现有制作太阳能电池组件方形框架方式相同，只是在上下横边框处挖出用于干挂的类似干挂孔(26)的孔，方形框架内增加隔热层及太阳能电池组件背板形成花色层。
在太阳能电池组件(3、11、20)的底层，制成与竖边框(1、9、18)、横边框(2、10、19)的表面相同或相近似的花色层(8、17、21)，从该墙砖正面能看到电池组件(3、11、20)底层的花色层(8、17、21)，实现与上述边框表面花色相同或相似。
为将该墙砖用干挂钢结构将其安装在墙面，上下横边框(2)和上下横边框(10)用水刀或机加工形成干挂所需的槽口(31)或孔洞(31)。
将隔热效果好的隔热材料加工成隔热层(7)、隔热层(15)或隔热层(25)所需的尺寸面积，分别结合在其墙砖背面，或将其隔热材料单独贴在准备安装上述光伏墙砖的干挂钢结构区域的墙面上。
内镶式的竖边框(1)和横边框(2)，外镶式的竖边框(9)和横边框(10)可分别制成整体方形框架，无需强力胶将其粘接成形。其方法是制作模具，将瓷性材料一次性成形，制作整体方形框架，或将天然大理石材及人造大理石材在设备上一次性制成方形框架。
安装太阳能光伏墙砖的步骤是：首先将建筑物墙面整平，在墙面根据太阳能电池墙砖的面积，按照干挂钢结构的方式画出统一的格子线条，其安装方式与现有干挂结构安装方式相同。连接导线(30)和线管(28)固定于干挂钢结构角钢(27)之间的墙面上，被太阳能光伏墙砖隐藏在里面，有利于外墙体表面美观。将多个太阳能光伏墙砖干挂在钢架结构上，用专用强力胶，如大大理石胶将多个太阳能光伏墙砖的缝隙封严实，防水进入墙内，连接太阳能光伏墙砖的总导线通过墙孔进入室内接并网逆变器并入市电电网工作，或接蓄电池、充放电保护器、逆变器器件向用电器供电，或与太阳能电子控制器结合直接向用电器供电。

Claims (9)

1.一种太阳能光伏墙砖，其特征在于它由内镶式，镶在竖边框(1)、横边框(2)方形框架内的太阳能电池组件(3)、接线盒(4)、电池导线(5)、压边缝(6)、粘接在太阳能电池组件(3)底面的花色底层(8)及结合在光伏墙砖背面的隔热层(7)构成，或由外镶式，镶在竖边框(9)、横边框(10)方框内的太阳能电池组件(11)、接线盒(12)、电池导线(13)、压边缝(14)、粘接在太阳能电池组件(11)底面的花色底层(17)及结合在光伏墙砖背面的隔热层(15)构成，多个太阳能光伏墙砖被干挂钢结构将其安装在建筑物的外墙上，形成大面积的太阳能光伏组件吸收太阳能发电，各个太阳能电池导线(5、13)依据用户的用电要求，通过支导线(30)连接在总导线上，各条连接导线分别装在线管(28)内，线管(28)安装在干挂钢结构之间的光伏墙砖背后，总导线通过墙孔进入室内通过并网逆变器并入市电电网工作，或接蓄电池、充放电保护器、逆变器器件向用电器供电，或与太阳能电子控制器结合直接向用电器供电。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏墙砖，其特征在于内镶式的竖边框(1)、横边框(2)有能镶进太阳能电池组件(3)的槽子，外镶式的竖边框(9)、横边框(10)也有能镶进太阳能电池组件(11)的槽子。内镶式的竖边框(1)、横边框(2)，外镶式的竖边框(9)、横边框(10)分别由瓷材、天然大理石材、人造大理石材制成，并通过强力胶将其各接头处结合形成方形框架。
3.根据权利要求1所述的太阳能光伏墙砖，其特征在于竖边框(18)、横边框(19)由铁角钢，不锈钢制成方形框架，太阳能电池组件(20)内镶在方形框架里面，并用强力胶将其粘在方形框架上，用强力胶形成压边缝(24)固定太阳能电池组件(20)，接线盒(22)、电池导线(23)及花色层(21)与太阳能电池组件(20)背板结合，隔热层(25)镶在方形框架内、并用强力胶将其粘在方形框架内，上下横边框(19)有用于干挂的干挂孔(26)，铁角钢外表面用镀膜工艺处理，装饰其表面。
4.根据权利要求1所述的太阳能光伏墙砖，其特征在于用与竖边框(18)、横边框(19)外表面结合竖面板(27)和横面板(28)，其面板由瓷材、天然大理石材、人造大理石材铝塑板、不锈钢板及铝型材制成，装饰其方形框架外表面，用强力胶将它们分别粘在方形框架表面，使用固定销(29)固定它们，用原色铝型材或彩色铝型材制作方形框架，与现有制作太阳能电池组件方形框架的方法相同，只是在上下横边框处挖出用于干挂的类似干挂孔(26)的孔，方形框架内增加隔热层及太阳能电池组件背板制成花色层。
5.根据权利要求1所述的太阳能光伏墙砖，其特征在于在太阳能电池组件(3、11)的底层，制成与竖边框(1、9)、横边框(2、10)的表面相同或相近似的花色层(8、17)，从该墙砖正面能看到电池组件(3、11)底层的花色层(8、17)，上述各太阳能电池组件由单晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜太阳能电池或少晶硅太阳能电池等制作而成。
6.根据权利要求1所述的太阳能光伏墙砖，其特征在于该墙砖由干挂钢结构将其安装在墙面时，上下横边框(2)和上下横边框(10)有干挂所需的槽口(31)或孔洞(31)。
7.根据权利要求1所述的太阳能光伏墙砖，其特征在于隔热层(7)或隔热层(15)单独贴在准备安装上述光伏墙砖的干挂钢结构区域内的墙面上。
8.根据权利要求1所述的太阳能光伏墙砖，其特征在于连接导线(30)的线管(28)固定安装在干挂钢结构角钢(27)之间的墙面上。
9.根据权利要求1所述的太阳能光伏墙砖，其特征在于内镶式竖边框(1)和横边框(2)，外镶式竖边框(9)和横边框(10)可分别制成整体方形框架，无需强力胶将其粘接成形。
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