CN106930482B - 一种太阳能幕墙 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能幕墙，包括龙骨架、玻璃幕墙体；所述玻璃幕墙体包括：外围的保护框架、内层玻璃板、中空层、外层玻璃板；所述保护框架四周的内侧面上设置有内层玻璃板安装槽；所述保护框架两个垂直侧面上设置有光伏元件安装孔；所述保护框架的水平侧面内侧还设置有外层玻璃板安装滑道；所述内层玻璃板通过保护框架上设置的内层玻璃板安装槽固定安装在保护框架上；所述中空层内安装有光伏元件，所述光伏元件包括：安装支撑架、旋转主轴、光伏发电板；其中，所述旋转主轴通过设置在所述保护框架两个垂直侧面上的光伏元件安装孔固定安装在中空层内；所述安装支撑架的下侧面设置有主轴安装孔，其上侧面上设置有卡扣。
Description
技术领域
本发明涉及建筑领域，特别涉及一种太阳能幕墙。
背景技术
幕墙是建筑的外墙围护，不承重，像幕布一样挂上去，故又称为"帷幕墙"，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。由面板和支承结构体系组成的，可相对主体结构有一定位移能力或自身有一定变形能力、不承担主体结构所用作用的建筑外围护结构或装饰性结构。幕墙是利用各种强劲、轻盈、美观的建筑材料取代传统的砖石或窗墙结合的外墙工法，是包围在主结构的外围而使整栋建筑达到美观，使用功能健全而又安全的外墙工法。简言之，是将建筑穿上一件漂亮的外衣。幕墙范围主要包括建筑的外墙、采光顶(罩)和雨篷。太阳能光电幕，是一种高科技产品，集发电、隔音、隔热、安全、装饰功能于一身的新型建材，特别是太阳能电池发电不会排放二氧化碳或产生对温室效应有害的气体，也无噪音，是一种净能源，与环境有很好的相容性。但因价格比较昂贵，光电幕墙现多用于标志性建筑的屋顶和外墙。充分体现了建筑的智能化与人性化特点.代表着国际上建筑光伏一体化技术的最新发展方向。光电幕墙，即粘贴在玻璃上，镶嵌于两片玻璃之间，通过电池可将光能转化成电能。这就是--太阳能光电幕墙。它是用光电池、光电板技术，把太阳光转化为电能，它关键的技术是太阳能光电池技术。太阳能光电池是利用太阳光的光子能量，使得被照射的电解液或者半导体材料的电子移动，从而产生电压，这称为光电效应。
随着对能源的日益重视，太阳能光伏应用得到了飞速发展，并且在各行各业尝试着不同的应用。太阳能幕墙作为一种产业化产品，往往采用例如专利号为CN201120228367.0 的中国专利文件所公布的太阳能幕墙结构，包括钢化玻璃、光伏组件和封胶层，但是这样的结构存在三个问题：第一，一天之中光照的直射角度发生变化，但是幕墙的角度无法调整，光伏转换效率存在提升空间；第二，光伏元件在工作中会产生一定的热能，当散热效果不佳的时候，会影响光伏电子元件的寿命；第三，由于采用封闭式的形式，对于后期的太阳能光伏组件的维修造成了困难。
发明内容
发明目的：针对上述情况，为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种太阳能幕墙，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
技术方案：一种太阳能幕墙，包括龙骨架、玻璃幕墙体；所述玻璃幕墙体包括：外围的保护框架、内层玻璃板、中空层、外层玻璃板；其中，所述保护框架四周的内侧面上设置有内层玻璃板安装槽；所述保护框架两个垂直侧面上设置有光伏元件安装孔；所述保护框架的水平侧面内侧还设置有外层玻璃板安装滑道；所述内层玻璃板通过保护框架上设置的内层玻璃板安装槽固定安装在保护框架上；所述中空层内安装有光伏元件，所述光伏元件包括：安装支撑架、旋转主轴、光伏发电板；其中，所述旋转主轴通过设置在所述保护框架两个垂直侧面上的光伏元件安装孔固定安装在中空层内；所述安装支撑架的下侧面设置有主轴安装孔，其上侧面上设置有卡扣；其中，所述安装支撑架通过主轴安装孔固定安装在旋转主轴上；所述光伏发电板通过安装支撑架上侧面上设置的卡扣固定安装在安装支撑架上；所述外层玻璃板，分为左右两半，其通过所述保护框架的水平侧面内侧设置的外层玻璃板安装滑道活动安装在所述保护框架上。
作为本发明的一种优选方式，所述保护框架的水平侧面内侧设置的外层玻璃板安装滑道内安装有齿条；所述外层玻璃板下边缘安装有驱动电机，所述驱动电机输出主轴上安装有与齿条相啮合的齿轮。
作为本发明的一种优选方式，所述内层玻璃板的处于室内一侧面上安装有第一温度传感器；所述光伏发电板一侧面上安装有第二温度传感器；当所述第一温度传感器感测到室内温度超过预设值时，或者当所述第二温度传感器感测到光伏发电板的温度超过其最佳工作温度时，控制所述驱动电机进行驱动，带动齿轮齿条运动，将外层玻璃板打开。
作为本发明的一种优选方式，所述光伏元件的旋转主轴一端连接于一步进电机；所述光伏发电板上还安装有感光器；所述保护框架两个垂直侧面上设置的光伏元件安装孔为长双圆头型，且其下端中间部位设置有伸缩杆。
作为本发明的一种优选方式，所述感光器实时感测太阳光线的最佳辐射角度，控制所述步进电机，以及所述伸缩杆进行光伏发电板的角度调节。
作为本发明的一种优选方式，所述太能幕墙还包括：集水箱，水管道、注水机；所述保护框架的水平侧面内侧还设置有水管道安装孔；其中集水箱为太阳能热水器，其安装在建筑楼顶，其包括一注水口；所述水管道通过所述保护框架的水平侧面内侧设置的水管道安装孔固定安装在中空层内，其一端与集水箱的注水口相连，另一端与注水机相连。
作为本发明的一种优选方式，所述水管道内还设置有第三温度传感器；所述集水箱的注水口，以及注水机设置有电控开关阀；当所述第三温度传感器感测到水管道内的水温超过光伏发电板理想工作温度减去20摄氏度的预设温度时，控制电控开关阀打开，将水管道内的水注入到集水箱内，并重新向水管道内注入冷水。
作为本发明的一种优选方式，所述保护框架四周边缘均设置有防水密封圈；所述外层玻璃板左右两半前端边缘设置有弹性密封圈。
本发明能够实现以下有益效果：本发明提供的一种太阳能幕墙，其通过将传统的双层玻璃板改进为可打开式，在太阳能光伏板，即中空层的温度过高时，将外层玻璃板打开，实现快速散热效果；另外，所述设计，方便了后期对于处于中空层中的光伏元件的维护；另外，通过在光伏元件上设置感光器，以及将光伏元件设置为任意角度可调节的形式，使得其可以随着光照角度进行角度的调节，实现光能的最大化利用；另外，通过设置集水箱，以及将水管道设置在中空层内，一方面实现了对光伏元件的散热，另一方面，利用过高的温度进行冷水的加热，进一步提高了太阳能的利用率。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本发明提供一种太阳能幕墙的整体结构示意图；
图2为本发明提供幕墙体的剖视图；
图3为本发明提供外层玻璃板的结构示意图；
图4为本发明提供光伏元件的安装示意图；
图中
1—龙骨架，2—玻璃幕墙体，210—保护框架，211—内层玻璃板安装槽，212—光伏元件安装孔，213—外层玻璃板安装滑道，214—伸缩杆 ，215—齿条，220—内层玻璃板，221—第一温度传感器，230—中空层，231—光伏元件，232—安装支撑架，233—旋转主轴，234—光伏发电板，235—主轴安装孔，236—卡扣，237—第二温度传感器，238—步进电机，239—感光器，240—外层玻璃板， 241—驱动电机，242—齿轮，250—水管道安装孔，3—集水箱，310—注水口，4—水管道，410—第三温度传感器，420—电控开关阀，5—注水机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
请参考图1-图5，图1为本发明提供一种太阳能幕墙的整体结构示意图；图2为本发明提供幕墙体的剖视图；图3为本发明提供外层玻璃板的结构示意图；图4为本发明提供光伏元件的安装示意图。
具体的，本实施例提供一种太阳能幕墙，包括龙骨架1、玻璃幕墙体2；所述玻璃幕墙体2包括：外围的保护框架210、内层玻璃板220、中空层230、外层玻璃板240；其中，所述保护框架210四周的内侧面上设置有内层玻璃板安装槽211；所述保护框架210两个垂直侧面上设置有光伏元件安装孔212；所述保护框架210的水平侧面内侧还设置有外层玻璃板安装滑道213；所述内层玻璃板220通过保护框架210上设置的内层玻璃板安装槽211固定安装在保护框架210上；所述中空层230内安装有光伏元件231，所述光伏元件231包括：安装支撑架232、旋转主轴233、光伏发电板234；其中，所述旋转主轴233通过设置在所述保护框架210两个垂直侧面上的光伏元件安装孔212固定安装在中空层230内；所述安装支撑架232的下侧面设置有主轴安装孔235，其上侧面上设置有卡扣236；其中，所述安装支撑架232通过主轴安装孔235固定安装在旋转主轴233上；所述光伏发电板234通过安装支撑架232上侧面上设置的卡扣236固定安装在安装支撑架232上；所述外层玻璃板240，分为左右两半，其通过所述保护框架210的水平侧面内侧设置的外层玻璃板安装滑道213活动安装在所述保护框架210上。
作为本实施例的一种优选方式，所述保护框架210的水平侧面内侧设置的外层玻璃板安装滑道213内安装有齿条；所述外层玻璃板240下边缘安装有驱动电机，所述驱动电机输出主轴上安装有与齿条相啮合的齿轮242。
作为本实施例的一种优选方式，所述内层玻璃板220的处于室内一侧面上安装有第一温度传感器221；所述光伏发电板234一侧面上安装有第二温度传感器237；当所述第一温度传感器221感测到室内温度超过预设值时，或者当所述第二温度传感器237感测到光伏发电板234的温度超过其最佳工作温度时，控制所述驱动电机进行驱动，带动齿轮齿条运动，将外层玻璃板240打开。
作为本实施例的一种优选方式，所述光伏元件231的旋转主轴233一端连接于一步进电机238；所述光伏发电板上还安装有感光器239；所述保护框架两个垂直侧面上设置的光伏元件安装孔为长双圆头型，且其下端中间部位设置有伸缩杆214。
作为本实施例的一种优选方式，所述感光器239实时感测太阳光线的最佳辐射角度，控制所述步进电机238，以及所述伸缩杆214进行光伏发电板234的角度调节。
作为本实施例的一种优选方式，所述太能幕墙还包括：集水箱3，水管道4、注水机5；所述保护框架210的水平侧面内侧还设置有水管道安装孔250；其中集水箱3为太阳能热水器，其安装在建筑楼顶，其包括一注水口310；所述水管道4通过所述保护框架的水平侧面内侧设置的水管道安装孔250固定安装在中空层内，其一端与集水箱的注水口310相连，另一端与注水机5相连。
作为本实施例的一种优选方式，所述水管道4内还设置有第三温度传感器410；所述集水箱3的注水口310，以及注水机5设置有电控开关阀420；当所述第三温度传感器410感测到水管道4内的水温超过光伏发电板理想工作温度减去20摄氏度的预设温度时，控制电控开关阀420打开，将水管道4内的水注入到集水箱3内，并重新向水管道4内注入冷水。
作为本实施例的一种优选方式，所述保护框架210四周边缘均设置有防水密封圈；所述外层玻璃板240左右两半前端边缘设置有弹性密封圈。
具体的，本实施例提供的一种太阳能幕墙，主要解决现有技术中太阳能幕墙存在的两大缺陷，其一，太阳能幕墙的散热问题；其二，太阳能幕墙的中光伏元件对于太阳能利用率不高的问题。
其中，对于太阳能幕墙散热的问题，本实施例中提供的一种太阳能幕墙，将传统的双层玻璃板改进为可打开式，在太阳能光伏元件231，以及中空层230的温度过高时，将外层玻璃板240打开，实现快速散热效果；另外，所述设计，方便了后期对于处于中空层230中的光伏元件231的维护。
对于，太阳能利用率不高的问题，本实施例中，将所述光伏元件231的旋转主轴233一端连接于一步进电机238；所述光伏发电板234上还安装有感光器239；所述保护框架210两个垂直侧面上设置的光伏元件安装孔212为长双圆头型，且其下端中间部位设置有伸缩杆214；所述感光器239实时感测太阳光线的最佳辐射角度，控制所述步进电机238，以及所述伸缩杆214进行光伏发电板234的角度调节。通过上述设计，实现光伏发电板234的实时处于最佳的照射角度，提高太阳能利用率。
另外，所述太能幕墙还包括：集水箱3，水管道4、注水机5；所述保护框架210的水平侧面内侧还设置有水管道安装孔250；其中集水箱3为太阳能热水器，其安装在建筑楼顶，其包括一注水口310；所述水管道4通过所述保护框架的水平侧面内侧设置的水管道安装孔250固定安装在中空层内，其一端与集水箱的注水口310相连，另一端与注水机5相连。所述水管道4内还设置有第三温度传感器410；所述集水箱3的注水口310，以及注水机5设置有电控开关阀420；当所述第三温度传感器410感测到水管道4内的水温超过光伏发电板理想工作温度减去20摄氏度的预设温度时，控制电控开关阀420打开，将水管道4内的水注入到集水箱3内，并重新向水管道4内注入冷水。通过将水管道设置在中空层内，一方面实现了对光伏元件的散热，另一方面，利用过高的温度进行冷水的加热，进一步提高了太阳能的利用率。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种太阳能幕墙，包括龙骨架（1）、玻璃幕墙体（2）；其特征在于，所述玻璃幕墙体（2）包括：外围的保护框架（210）、内层玻璃板（220）、中空层（230）、外层玻璃板（240）；其中，所述保护框架（210）四周的内侧面上设置有内层玻璃板安装槽（211）；所述保护框架（210）两个垂直侧面上设置有光伏元件安装孔（212）；所述保护框架（210）的水平侧面内侧还设置有外层玻璃板安装滑道（213）；所述内层玻璃板（220）通过保护框架（210）上设置的内层玻璃板安装槽（211）固定安装在保护框架（210）上；所述中空层（230）内安装有光伏元件（231），所述光伏元件（231）包括：安装支撑架（232）、旋转主轴（233）、光伏发电板（234）；其中，所述旋转主轴（233）通过设置在所述保护框架（210）两个垂直侧面上的光伏元件安装孔（212）固定安装在中空层（230）内；所述安装支撑架（232）的下侧面设置有主轴安装孔（235），其上侧面上设置有卡扣（236）；其中，所述安装支撑架通过主轴安装孔（235）固定安装在旋转主轴（233）上；所述光伏发电板（234）通过安装支撑架（232）上侧面上设置的卡扣（236）固定安装在安装支撑架（232）上；所述外层玻璃板（240），分为左右两半，其通过所述保护框架（210）的水平侧面内侧设置的外层玻璃板安装滑道（213）活动安装在所述保护框架（210）上。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能幕墙，其特征在于，所述保护框架（210）的水平侧面内侧设置的外层玻璃板安装滑道（213）内安装有齿条（215）；所述外层玻璃板（240）下边缘安装有驱动电机（241），所述驱动电机（241）输出主轴上安装有与齿条（215）相啮合的齿轮（242）。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能幕墙，其特征在于，所述内层玻璃板（220）的处于室内一侧面上安装有第一温度传感器（221）；所述光伏发电板（234）一侧面上安装有第二温度传感器（237）；当所述第一温度传感器（221）感测到室内温度超过预设值时，或者当所述第二温度传感器（237）感测到光伏发电板（234）的温度超过其最佳工作温度时，控制所述驱动电机（241）进行驱动，带动齿轮齿条运动，将外层玻璃板（240）打开。
4.根据权利要求2所述的一种太阳能幕墙，其特征在于，所述光伏元件（231）的旋转主轴（233）一端连接于一步进电机（238）；所述光伏发电板（234）上还安装有感光器（239）；所述保护框架（210）两个垂直侧面上设置的光伏元件安装孔（212）为长双圆头型，且其下端中间部位设置有伸缩杆（214）。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能幕墙，其特征在于，所述感光器（239）实时感测太阳光线的最佳辐射角度，控制所述步进电机（238），以及所述伸缩杆（214）进行光伏发电板（234）的角度调节。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能幕墙，其特征在于，所述太能幕墙还包括：集水箱（3），水管道（4）、注水机（5）；所述保护框架（210）的水平侧面内侧还设置有水管道安装孔（250）；其中集水箱（3）为太阳能热水器，其安装在建筑楼顶，其包括一注水口（310）；所述水管道（4）通过所述保护框架（210）的水平侧面内侧设置的水管道安装孔（250）固定安装在中空层（230）内，其一端与集水箱的注水口（310）相连，另一端与注水机（5）相连。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能幕墙，其特征在于，所述水管道（4）内还设置有第三温度传感器（410）；所述集水箱（3）的注水口（310），以及注水机（5）设置有电控开关阀（420）；当所述第三温度传感器（410）感测到水管道（4）内的水温超过光伏发电板（234）理想工作温度减去20摄氏度的预设温度时，控制电控开关阀（420）打开，将水管道（4）内的水注入到集水箱（3）内，并重新向水管道（4）内注入冷水。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能幕墙，其特征在于，所述保护框架（210）四周边缘均设置有防水密封圈；所述外层玻璃板（240）左右两半前端边缘设置有弹性密封圈。
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