CN103035764B - Bipv光伏组件用呼吸型光伏接线盒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种BIPV(光伏建筑一体化)光伏组件用呼吸型光伏接线盒。包括壳体(7)，其特点是：在所述壳体(7)上与外部大气直接接触的表面上开有至少一个呼吸孔，在每个呼吸孔上均覆盖有呼吸膜(6)从而使空气自由通过而阻止液体通过；在所述壳体(7)上靠近光伏组件内部的表面上开有至少一个毛细管接入孔(4)，在每个毛细管接入孔(4)上均安装有毛细管，该毛细管的一端伸入光伏组件内部而其另一端伸入所述壳体(7)内，从而平衡两者的压力。采用本发明的接线盒后，BIPV光伏组件与呼吸型光伏接线盒内部可以形成微循环，类似生物体内微循环原理，可以改变BIPV光伏组件中空层气压，提升其在建筑利用中的安全性。

Description

BIPV光伏组件用呼吸型光伏接线盒
技术领域
本发明涉及一种BIPV(光伏建筑一体化)光伏组件用呼吸型光伏接线盒。
背景技术
目前，在太阳能光伏电池组件行业中，尽管我国的设备技术水平落后于发达国家，但通过引进关键生产设备，国内外行业的光伏组件产品的技术性能保持着国家一流水平。但这并非说明产品不需要改进，国内外现行业的BIPV电池组件无非就有两种：一种是普通的双波电池组件，另一种为中空光伏组件。
普通的双波电池组件也称为第一代BIPV电池组件，它是以钢化玻璃代替光伏组件背面保护材料并且采用胶膜进行封装。这种BIPV电池组件毫无疑问的打破了光伏行业与建筑行业的技术壁垒，但也存在着许多直接制约BIPV电池组件发展的弊端。首先是隔热能力：能量的传递无非有三种辐射传递、对流传递和传导传递，在BIPV组件应用于建筑物时，由光照产生的热量和电池组件发电产生的热量会通过玻璃的传导效应直接传入建筑物内部，这就大大的增加的建筑物的耗能，并且降低了电池组件的发电效率(电池组件的发电效率随表面温度升高而降低)，而且玻璃的隔音效果是非常差的，直接在建筑物上使用第一代BIPV电池组件还需附加使用隔音、隔热装置和密封。
中空光伏组件也称为第二代BIPV电池组件，这种新型电池组件是在将普通电池组件与钢化玻璃或者普通玻璃进行中空，在中空层中添加惰性气体然后进行密封并在中空层中添加一定量得干燥剂。这样的设计成功的将电池组件融入了建筑材料中，也达到了建筑材料的隔热、隔音和防火等技术要求。高性能中空光伏组件，由于有一层特殊的金属膜，可达到0.22-0.49遮蔽系数，使室内空调(冷气)负载减轻。传热系数1.4-2.8W(m2.K)。对减轻室内暖气负荷，同样发挥很大效率。因此，窗户开得越大，节能效果越明显。
高性能中空光伏组件可以拦截由太阳射到室内的相当的能量，因而可以防止因辐射热引起的不舒适感和减轻夕照阳光引起的目眩。高性能中空光伏组件有多种色彩，可以根据需要选用色彩，以达到更理想的艺术效果。适用于办公大楼、展览室、图书馆等公共设施和像计算机房、精密仪器车间、化学工厂等要求恒温洹湿的特殊建筑物。另外也可以用于防晒和防夕照目眩的地方。但由于中空光伏组件的外层玻璃是由光伏组件构成，光伏组件在发电过程中会产生大量的热，这些热由于中空光伏组件的中空层无法被排出，热量的堆积会导致中空层气体膨胀，进而会导致中空光伏组件的破裂，并且由于温度过高会直接影响光伏电池的发电效率。故使得中空光伏组件在利用和应用上颇受争议。
发明内容
本发明的目的是提供一种BIPV光伏组件用呼吸型光伏接线盒，能够使BIPV光伏组件不但具有较高的隔热保温功效，并且避免了中空玻璃气压不稳定导致的玻璃破碎问题。
一种BIPV光伏组件用呼吸型光伏接线盒，包括壳体，其特别之处在于：在所述壳体上与外部大气直接接触的表面上开有至少一个呼吸孔，在每个呼吸孔上均覆盖有呼吸膜从而使空气自由通过而阻止液体通过；在所述壳体上靠近光伏组件内部的表面上开有至少一个毛细管接入孔，在每个毛细管接入孔上均安装有毛细管，该毛细管的一端伸入光伏组件内部而其另一端伸入所述壳体内，从而平衡两者的压力。
其中壳体采用MPPO塑料材质。
其中呼吸膜采用膨体聚四氟乙烯材质。
其中毛细管接入孔和毛细管之间气密封。
其中毛细管接入孔和毛细管之间安装有密封圈，并且涂覆有密封胶。
其中壳体带有上盖，并且壳体与上盖之间气密封。
其中在壳体内安装有插入式防护盖，而壳体和上盖之间通过密封胶气密封。
其中在壳体内安装有依次连接的第一导流片、旁路二极管、第二导流片，该旁路二极管的一端与第一导流片电连接而其另一端与第二导流片电连接，该第二导流片还与连接线电连接，该连接线从壳体上的连接线接入孔伸出壳体外，在该连接线的末端安装有连接器。
其中连接线采用双层绝缘电缆。
本发明的呼吸型光伏接线盒具有良好的电绝缘性能、耐水性能、尺寸稳定性能、抗冲击性能、强度高、耐腐蚀、耐高温等性能，完全满足BIPV光伏组件30年的使用寿命要求。该呼吸型光伏接线盒的安装符合国际光伏标准规范，并且和普通的接线盒的安装用时相当。它的安装工作可以由传统安装工人来进行，其安装线路的连接符合相关规范，不会由于接线盒、电线以及安全性的不同而导致复杂化。采用本发明后，BIPV光伏组件与呼吸型光伏接线盒内部形成微循环，类似生物体内微循环原理，可以改变BIPV光伏组件中空层气压，提升BIPV光伏组件在建筑利用中的安全性。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为本发明中壳体的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明是一种BIPV光伏组件用呼吸型光伏接线盒，包括壳体7，在所述壳体7上与外部大气直接接触的表面上开有至少一个呼吸孔，在每个呼吸孔上均覆盖有呼吸膜6从而使空气自由通过而阻止液体通过；在所述壳体7上靠近光伏组件内部的表面上开有至少一个毛细管接入孔4，在每个毛细管接入孔4上均安装有毛细管，该毛细管的一端伸入光伏组件内部而其另一端伸入所述壳体7内，从而平衡两者的压力。
其中壳体7采用MPPO塑料材质，呼吸膜6采用膨体聚四氟乙烯材质。另外毛细管接入孔4和毛细管之间气密封，毛细管接入孔4和毛细管之间安装有密封圈，并且涂覆有密封胶。
如图2所示，其中壳体7带有上盖9，并且壳体7与上盖9之间气密封。在壳体7内安装有插入式防护盖，而壳体7和上盖9之间通过密封胶气密封。
其中在壳体7内安装有依次连接的第一导流片2、旁路二极管1、第二导流片，该旁路二极管1的一端与第一导流片2电连接而其另一端与第二导流片电连接，该第二导流片还与连接线3电连接，该连接线3从壳体7上的连接线接入孔5伸出壳体7外，在该连接线3的末端安装有连接器8。另外连接线3采用双层绝缘电缆。
本发明的工作原理和使用方法如下：
将呼吸型光伏接线盒(简称接线盒)的连接线3从接线盒正面引出，保证与BIPV光伏组件外观的一致性。采用毛细管将玻璃中空层与本发明的接线盒连接，使接线盒与玻璃中空层形成微循环，然后接线盒又与建筑物内连接，使BIPV光伏组件中空层与建筑物内部连接起来并有双层隔离，做到平衡玻璃中空层气压而且不发生热量的对流现象。这样的设计解决了BIPV光伏组件在夏季发电过程中使玻璃中空层气压过高产生玻璃破碎的现象，并且微循环不会形成能量的对流。使得BIPV光伏组件不但有较高的隔热保温功效，还能有效解决光伏建筑一体化(BIPV)建设过程中产生的隔热保温效果较差的问题，并且解决了中空玻璃气压的不稳定导致的玻璃破碎问题。
实时例1：
本发明以满足BIPV光伏组件性能要求为重点，以MPPO为主体材料，以在接线盒模具上开毛细管接入孔4和呼吸孔来增强BIPV光伏组件的微循环能力，其具体技术细节如下：
(1)呼吸型光伏接线盒壳体7材料设计：
壳体7采用PPO改性材料MPPO，该材料是由PPO(聚苯醚)、HIPS(耐冲击性聚苯乙烯)与ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)共混制得的改性材料，该材料具有PPO材料突出的电绝缘性、耐水性能和尺寸稳定性能，也具有HIPS材料良好的的抗冲击性能，更具备了ABS材料的强度高、耐腐蚀、耐高温等性能。这样主体材料保证了呼吸型光伏接线盒的使用寿命、电绝缘性、耐候性，更提高了BIPV光伏组件使用的安全性能。
(2)呼吸型光伏接线盒结构设计：
该呼吸型光伏接线盒采用MPPO作为壳体7材料，制成长100mm、宽10mm、高16mm的壳体7；在该壳体7短边两个面上开外径为1.5mm圆孔，制作成毛细管接入孔4；在该壳体7长边正面上开1个外径为5mm的圆孔，制成呼吸膜6；这样的设计使接线盒可形成两层防护，并能促进微循环的排压等功能。当BIPV光伏组件内部中空层由于温度的上升导致气压多大，通过微循环系统将多余的气压排至毛细管和接线盒内，由呼吸型接线盒内部压力由负压变成正压，通过呼吸孔将压力排至建筑物内部。当BIPV光伏组件内部中空层由于温度的下降导致气压过低，通过呼吸型光伏接线盒将建筑物内部吸入BIPV光伏组件内部。呼吸型中空光伏组件接线盒内部的呼吸膜6可将0.1微米以上的微粒阻挡并能有效降低隔绝水分子的进入。
(3)毛细管接入孔4设计：
本发明中毛细管接入孔4，是制成外径为1.5mm的圆孔，并在接入孔内部使用橡胶圈进行内嵌，从而保证毛细管接入后与接入孔内壁之间的紧密。在毛细管接入后并使用结构胶将毛细管与接入孔进行密封。
(4)呼吸膜6设计：
本发明的呼吸膜6是在呼吸型光伏接线盒长边正面上开出外径5mm圆孔，采用一种新型的防水透气材料ePTFE精细粉体树脂(膨体聚四氟乙烯)制成，将聚四氟乙烯经膨化拉伸，得到均匀、相同孔隙的三维立体网状结构，这种网状结构形成0.1-1.0微米的微孔，孔径小于水珠10000倍，大于水蒸气分子700倍，既可以对水、油等液体提供长期可靠的阻拦，又可以使空气轻松通过。同时，微孔通道在膜内结成的网状立体结构，使灰尘遇到阻隔，达到有效的防尘效果，最小可以捕捉到0.1微米的颗粒。

Claims (3)

1. 一种BIPV光伏组件用呼吸型光伏接线盒，包括壳体（7），其特征在于：在所述壳体（7）上与外部大气直接接触的表面上开有至少一个呼吸孔，在每个呼吸孔上均覆盖有呼吸膜（6）从而使空气自由通过而阻止液体通过；在所述壳体（7）上靠近光伏组件内部的表面上开有至少一个毛细管接入孔（4），在每个毛细管接入孔（4）上均安装有毛细管，该毛细管的一端伸入光伏组件内部而其另一端伸入所述壳体（7）内，从而平衡两者的压力；
其中毛细管接入孔（4）和毛细管之间气密封；
其中毛细管接入孔（4）和毛细管之间安装有密封圈，并且涂覆有密封胶；
其中壳体（7）带有上盖（9），并且壳体（7）与上盖（9）之间气密封；
其中在壳体（7）内安装有插入式防护盖，而壳体（7）和上盖（9）之间通过密封胶气密封；
其中在壳体（7）内安装有依次连接的第一导流片（2）、旁路二极管（1）、第二导流片，该旁路二极管（1）的一端与第一导流片（2）电连接而其另一端与第二导流片电连接，该第二导流片还与连接线（3）电连接，该连接线（3）从壳体（7）上的连接线接入孔（5）伸出壳体（7）外，在该连接线（3）的末端安装有连接器（8）；
其中连接线（3）采用双层绝缘电缆。
2. 如权利要求1所述的一种BIPV光伏组件用呼吸型光伏接线盒，其特征在于：其中壳体（7）采用MPPO塑料材质。
3.如权利要求1所述的一种BIPV光伏组件用呼吸型光伏接线盒，其特征在于：其中呼吸膜（6）采用膨体聚四氟乙烯材质。
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