CN110230457A - 一种基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及太阳能光伏光热技术和建筑窗体技术相结合的技术领域，提供了一种基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件，垂直安装后从阳光入射方向依次包括第一平面玻璃、第一保温空腔、主体结构、第二保温空腔和第二平面玻璃，以及用于封边的外壳。其中所述主体结构包括若干块阳面长条单元和若干块阴面长条单元，阳面长条单元和阴面长条单元两两交错地沿长边拼接，形成折扇面型结构。阳面长条单元面向阳光入射方向，阴面长条单元面向地面。其中阳面长条单元用于实现光伏光热功能，阴面长条单元主要起装饰作用。本发明能突破建筑师不接受建筑色彩受限于光伏光热组件单调颜色的障碍，和提供基于建筑室内设计的光伏光热联供窗体结构。

Description

一种基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件
技术领域
本发明涉及太阳能光伏光热技术和建筑窗体技术相结合的技术领域，特别涉及一种基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件。
背景技术
2017年全球年度总光伏装机量超过80GW，中国预计全国人均光伏装机量于2035年超过1000W和2050年超过2000W。当光伏供电发展为主流电源而平价储电技术又未同步跟进时，间歇性的光伏发电会对冲击电网稳定性和增加远程输电设施的实用成本，为了舒缓这些矛盾，全球光伏强国开始策划在对供电需求高增长地域和地点依据日照实况合理配置分布式光伏发电。因为供电需求高增长地点往往是人口密度和楼宇厂房密度高的地点，而且普遍建筑能耗约占社会总能耗的1/3，把光伏发电融入建筑设计中的光伏建筑一体化是分布式光伏产业的必然发展。虽然光伏建筑一体化的意念早在本世纪前已有讨论，但至今市场额度仍低，其发展主要受限于：(1)建筑设计讲究包括窗体的外墻色彩与环境的反差与协调，建筑师不接受光伏组件的单调深沉色彩限制；(2)一般太阳能光伏组件转化效率目前只有18％，光伏组件安装为垂直幕墙时日照入射错偏又再导致严重损失单位面积光伏组件的发电效率，低效采集太阳能未对抵消建筑高能耗产生关键影响；(3)缺乏由建筑室内设计考虑建筑一体化光伏窗体结构。
关于克服光伏组件的单调深沉色彩限制，2016年瑞士Ballif等发明在光伏组件表面贴半透光的光散射膜调校日照下光伏组件的色彩感观，成功展示包括白色和任何色调的光伏组件[国际专利申请号PCT/EP2014/057615和美国际专利申请号US2016/0064577A1]。但这方案无可避免地降低太阳光转化为电的效率和增加生产成本。
关于克服光伏组件安装为垂直幕墙时的低太阳能使用效率，可参考其他在建筑物上采集太阳能的有效案例。目前日照强的地区广泛使用屋顶太阳能热水炉降减建筑能耗，太阳能热水炉简单利用金属氧化物涂层吸光烧水，太阳能转化率可达或超过60％，市场额量与目前光伏组件市场也相约。由于光伏电池生产成本与售价急剧下降，采用光伏电池吸收日照将18％转为电能并结合太阳能热水炉原理把剩余82％太阳能部份用于供热，构成总太阳能利用率约75％的光伏光热联供组件确更适合高效采集太阳能来抵消建筑高能耗的绿色发展，但至今仍未有技术方案可克服建筑一体化的光伏光热联供组件幕墙或窗体的色彩感观限制和日照入射错偏的弊端。例如闫芳等于2018年获授权题为“光伏光热系统与建筑一体化安装构件及安装方法”的发明专利[CN 105674590B]只涉及光伏或光热组件在建筑表壳的安装而并非光伏光热联供组件融入包括外观配色的建筑设计方法。此外，王璋元等题为“一种光伏光热建筑一体化系统”[CN 103986414 B]的授权发明专利亦只涉及平板式热交换器通过热水管道及冷水管道与光伏光热模块连接，光伏光热模块通过蓄电池及逆变控制器与直流循环水泵连接等供电供热的连接方法而并无讨论建筑外观色彩及优化光伏光热模块收集日照的效率优化。
关于缺乏由建筑室内设计考虑建筑一体化光伏窗体结构,例如彭晋卿等于2017年12月获授权题为“一种新型可开闭半透明晶体硅太阳能双层窗”[发明专利CN 206801373U；相同发明专利申请在审]只涉及采用被切割成条状的“可见光透过率高”晶体硅电池片按间距串联或并联形成光伏串夾封于双层玻璃的光伏窗体组件，这结构和其他采用“可见光透过率高”光伏电池片制备光伏窗体的要害缺点是实际组件太阳能光伏发电效率低于10％而难于普及为太阳能光建筑一体化发展低或负能耗建筑之应用。
总言之，既要光伏光热联供又要垂直安装后的光伏光热联供窗体组件符合建筑师和建筑用户对包括系列窗和幕墻窗的建筑窗体的室内外观感设计要求，尤其观感不受限于一般光伏光热组件单调颜色，还要有高太阳能转化率和低成本从而提升市场认受性，并将建筑表壳采太阳能转化产生的电能热能直接全部融为支撑建筑日常设施与功能营运，是目前普及高效利用太阳能与化解建筑高能耗的发展方向，但仍未有相关技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适宜垂直安装作为建筑幕墙的基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件。所述光伏光热联供窗体组件可突破太阳能光伏光热联供技术与建筑技术的一体化障碍，尤其是建筑师不接受建筑色彩受限于一般光伏光热组件单调颜色的障碍，和现有技术中缺乏考虑建筑室内设计的建筑一体化光伏光热联供窗体结构的障碍。
为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件，垂直安装后从阳光入射方向依次包括：
第一平面玻璃，用于透光并保护主体结构；
第一保温空腔，所述第一保温空腔为真空或填充有用于保温的气体；
所述主体结构，包括若干块阳面长条单元和若干块阴面长条单元，阳面长条单元和阴面长条单元两两交错地沿长边拼接，形成折扇面型结构；所述主体结构被配置为，当所述可配色的建筑一体化光伏光热联供窗体组件垂直安装后，阳面长条单元面向阳光入射方向，阴面长条单元面向地面；所述阳面长条单元从阳光入射方向包括依次叠合的板条状的光伏元件和光热元件，所述光热元件的背离光伏元件的一侧设置有彩色涂层和/或起装饰作用的装饰元件，所述阴面长条单元为透明板材或半透明板材；
第二保温空腔，所述第二保温空腔为真空或填充有用于保温的气体；以及，
第二平面玻璃，用于透光并保护主体结构；
还包括用于封边的外壳。
本技术方案中，所述阳光入射方向是指阳光从所述光伏光热组件的正面(即第一平面玻璃面)方向入射。所述光伏元件用于吸收太阳能，并将太阳能转化为电能，所述光热元件主要用于迅速吸收光伏元件在光电转化期间所产生的热量，使光伏元件散热，进而确保光伏元件的光电转化效率不会因温升而降低。同时可阻止光伏元件产生的热量热辐射至室内，造成室内温升。最终光热元件所收集的热能作为清洁热能可被利用。所述第一保温空腔用于防止热能通过所述第一平面玻璃从迎光面散失，所述第二保温空腔用于防止光热元件已采集的热能通过所述第二平面玻璃从背光面散失至室内。
并且由于当所述光伏光热组件作为建筑窗体垂直安装后，主体结构上的光伏元件面向阳光入射方向，而不进入地面观察者的视野，因此建筑物的外观色彩不会受限于光伏元件的单调颜色。主体结构的阴面长条单元面向地面，可进入地面观察者的视野，由于阴面长条单元不搭载光伏元件，建筑师可充分利用该部分开展建筑艺术设计。本技术方案提供的光伏组件解决了背景技术中提到的问题，突破了太阳能光伏技术与建筑一体化障碍。
此外室外的光线可依次通过第一平面玻璃、透明板材或半透明板材(阴面长条单元)和第二平面玻璃入射至室内以保证室内采光良好。当所述阴面长条单元采用彩色的透明板材或半透明板材时，彩色的透明板材或半透明板材与光热元件背面的彩色涂层或装饰元件组成用户的个性化室内设计，突破了现有技术中缺乏考虑建筑室内设计的建筑一体化光伏窗体结构的障碍。
进一步地，所述光热元件的背离光伏元件的一侧设置有起装饰作用的装饰元件，所述装饰元件为LED灯。LED灯的灯光与透明板材或半透明板材(阴面长条单元)交相辉映，形成色彩靓丽的用户个性化室内设计。
进一步地，所述光伏元件包括依次叠合的：
第一塑料封装层，用于封装太阳能电池片的正面；
太阳能电池片；以及，
第二塑料封装层，用于封装太阳能电池片的背面，并固定所述太阳能电池片在光热元件上。
本改进技术方案中，第一塑料封装层和第二塑料封装层用于保护太阳能电池片在25～30年有效发电期期间不受湿气氧气破坏和失效。并且利用塑料代替现有技术中的钢化玻璃作为太阳能电池片的封装层，在保护太阳能电池片不受湿气氧气破坏和失效的同时，还有效地降减了所述光伏光热组件的总重。选用塑料封装代替现有技术中常用的钢化玻璃封装具有可行性，原因在于现有技术中钢化玻璃作为封装层用于保护电池片免于机械破坏，同时用于防止湿气氧气降解腐蚀封装粘结层以及太阳能电池片，而本技术方案中，在已有第一平面玻璃和第二平面玻璃用于避免太阳能电池片遭受机械破坏的前提下，可选用塑料封装仅用于隔绝湿气氧气。虽然与平面玻璃相比，塑料封装的耐候性不及平面玻璃，但是已有的第一平面玻璃和第二平面玻璃可隔绝大部分湿气氧气，极少的湿气氧气能渗透至组件内部，塑料封装完全可隔绝这部分湿气氧气。
进一步地，所述第一塑料封装层包括依次叠合的透光层、防水层和黏胶，其中所述黏胶覆盖在所述太阳能电池片的正面；所述第二塑料封装层包括依次叠合的防水层、电绝缘导热层和黏胶，其中所述黏胶覆盖在所述太阳能电池片的背面。作为举例，所述透光层可选用聚甲基丙烯酸甲酯层、聚苯乙烯层或聚碳酸酯层等封装材料，所述黏胶可选用EVA胶，所述防水层可选用防水胶片，所述绝缘导热层可选用导热塑料。
进一步地，所述太阳能电池片为薄膜太阳能电池片或晶硅太阳能电池片。其中，选用CIGS或CdTe薄膜太阳能电池片在升温时光伏转化率下降幅度比晶硅太阳能电池低而且生产长条状电池成本也比晶硅太阳能电池低，并且选用薄膜太阳能电池片的好处在于其具有轻薄的优点，可进一步控制所述光伏光热组件的总重。选用晶硅太阳能电池片的好处在于其在供过于求的市场状况下具有较高的压价空间。
进一步地，所述第一平面玻璃的背面和/光伏元件的第一塑料封装层的正面设置有紫外光吸收层。本发明技术方案中，在紫外光到达第一塑料封装层之前，被紫外光吸收层所吸收，可延阻第一塑料封装层的光致老化。
进一步地，所述光热元件包括：
平板结构，用于承载光伏元件；以及，
集热液流通管道，设置于所述平板结构的背面。
进一步地，所述集热液流通管道迂回往复排列形成蛇管式结构，且相邻光热元件的集热液流通管道相互连通。采用本发明技术方案所提供的集热液流通管道，冷液在集热液流通管道中迂回流通，具有很长的集热时间，可充分采热，最终所输出温度较高的热液。相邻的光热元件集热液流通管道相连接构成高效集热系统。
进一步地，所述光热元件由铝、镁、铝合金或镁合金制成，或者由表面经氧化后的铝、镁、铝合金或镁合金制成。上述材料的优点在于其具有体轻、机械性优、导热系数高等特点，且铝和镁表面经氧化后具有耐腐蚀和抗漏电特性。
进一步地，所述集热液流通管道的内壁上均涂覆有用于防止微生物附着生长的涂层。本改进技术方案中，通过设置所述涂层，可防止集热液流通管道在长期使用期间微生物在内壁上附着生长形成生物胶膜，生物胶膜热阻较高，会导致集热效率降低。
进一步地，所述涂层为石墨烯或石墨烯复合材料涂层。石墨烯和石墨烯复合材料不仅可作为抗微生物生长材料，并且具有很强的导热性能，可进一步提高所述集热液流通管道的集热效率。
与现有技术相比，本发明提供的基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件具有以下有益效果：
1、将所述光伏光热组件作为建筑窗体垂直安装后，主体结构上的光伏元件面向阳光入射方向，而不进入地面观察者的视野，因此建筑物的外观色彩不会受限于光伏元件的单调颜色。主体结构的阴面长条单元面向地面，可进入地面观察者的视野，由于阴面长条单元不搭载颜色深沉而单调的光伏元件，建筑师可充分利用该部分开展建筑艺术设计，阴面长条单元的颜色观感可根据建筑师设计要求厘定后生产。本技术方案提供的光伏组件解决了背景技术中提到的问题，突破了太阳能光伏技术与建筑一体化障碍。
2、室外的光线可依次通过第一平面玻璃、透明板材或半透明板材(阴面长条单元)和第二平面玻璃入射至室内以保证室内采光良好。当所述阴面长条单元采用彩色的透明板材或半透明板材时，彩色的透明板材或半透明板材与光热元件背面的彩色涂层或装饰元件组成用户的个性化室内设计，突破了现有技术中缺乏考虑建筑室内设计的建筑一体化光伏窗体结构的障碍。
3、主体结构中阳面长条单元的光伏元件面向天空太阳光入射线，光伏光热功能效率因正对阳光而得以提升，总太阳能吸收率超过70％。
4、光伏光热联供系统与其建筑一体化方便全方位建筑使用时的智慧能源管理，高效利用光热供热水和供暖减低建筑额外热能需求，夏天利用光伏光热联供窗体组件幕墙的集热系统与建筑的总体水务系统进行高效热交换可降低空调制冷能耗和避免光伏电池升温导致的供电减弱，高效利用光伏发电与空调用电的大致同步规律可降解相关光伏发电储存和空调峰值耗电。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关附图。
图1所示为实施例1提供的光伏光热联供窗体组件的正示图。
图2所示为图1中光伏光热联供窗体组件的向下45°鸟瞰图。
图3所示为图1中光伏光热联供窗体组件的向上45°仰视图。
图4所示为图1中光伏光热联供窗体组件沿A-A线剖切的剖视图。
图5所示为实施例2所述的光伏元件的剖视图。
图6所示为实施例2所述的紫外光吸收层的示意图。
图7所示为实施例3所述的光热元件的结构示意图。
图8所示为实施例3所述的用于防止微生物附着生长的涂层。
图中标号说明：
10-第一平面玻璃；20-第一保温空腔；30-第二保温空腔；40-第二平面玻璃；50-外壳；100-主体结构；110-阳面长条单元；112-光伏元件；112-1-第一塑料封装层；112-2-太阳能电池片；112-3-第二塑料封装层；112-4-紫外光吸收层；115-光热元件；115-1-平板结构；115-2-集热液流通管道；115-3-涂层；118-装饰元件；120-阴面长条单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1：
请参阅图1至图4所示，本实施例提供了一种基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件。当所述光伏光热联供窗体组件被垂直安装后，从阳光入射方向，所述光伏光热联供窗体组件依次包括第一平面玻璃10、第一保温空腔20、主体结构100、第二保温空腔30及第二平面玻璃40。此外还包括用于封边的外壳50。
所述第一平面玻璃10用于透光并保护主体结构100。所述第一保温空腔20为真空或填充有用于保温的气体。所述主体结构100包括若干块阳面长条单元110和若干块阴面长条单元120，阳面长条单元110和阴面长条单元120两两交错地沿长边拼接，形成折扇面型结构；所述主体结构100被配置为，当所述可配色的建筑一体化光伏光热联供窗体组件垂直安装后，阳面长条单元110面向阳光入射方向，阴面长条单元120面向地面；所述阳面长条单元110从阳光入射方向包括依次叠合的板条状的光伏元件112和光热元件115，所述光热元件115的背离光伏元件112的一侧设置有彩色涂层和/或起装饰作用的装饰元件118，所述阴面长条单元120为透明板材或半透明板材。所述第二保温空腔30为真空或填充有用于保温的气体。所述第二平面玻璃40用于透光并保护主体结构100。
其中，所述阳光入射方向是指阳光从所述光伏光热组件的正面(即第一平面玻璃10面)方向入射。所述光伏元件112用于吸收太阳能，并将太阳能转化为电能，所述光热元件115主要用于迅速吸收光伏元件112在光电转化期间所产生的热量，使光伏元件112散热，进而确保光伏元件112的光电转化效率不会因温升而降低。同时可阻止光伏元件112产生的热量热辐射至室内，造成室内温升。最终光热元件115所收集的热能作为清洁热能可被利用。所述第一保温空腔20用于防止热能通过所述第一平面玻璃10从迎光面散失，所述第二保温空腔30用于防止光热元件115已采集的热能通过所述第二平面玻璃40从背光面散失至室内。
作为举例，所述第一平面玻璃10和第二平面玻璃40可选用钢化玻璃，厚度均控制在2～5mm，且优选为3.2mm。为了提高光伏元件112的光电转化效率，所述钢化玻璃外表面还可涂覆一层抗反射涂层，抗反射涂层可提高光伏元件112对太阳能的吸收效率。所述用于保温的气体可选用氮气或氩气，选用氮气或氩气的好处在于氮气和氩气的成本较低、化学性质稳定、无燃爆危险，且氮气和氩气的保温效果符合要求，其中3mm厚的氮气保温层在标准日照下可保持温差121℃。所述装饰元件118可选用但不限于浮雕类装饰元件、悬挂内装饰元件、植物类装饰元件及灯光类装饰元件等。所述透明板材可选用但不限于聚甲基丙烯酸甲酯板、聚苯乙烯板或聚碳酸酯板等，所述半透明板材可选用但不限于磨砂玻璃或PET胶板等。
作为举例，所述外壳50的内侧面可设置有安装槽，用于插接所述阳面长条单元110和阴面长条单元120，或者所述阳面长条单元110和阴面长条单元120可利用黏胶粘合在外壳50的内侧面。
作为举例，所述光热元件115的背离光伏元件112的一侧设置有起装饰作用的装饰元件118，所述装饰元件118为LED灯。LED灯的PCB电路板可通过粘贴或利用连接件连接的方式，固定在光热元件115的背面。LED灯的灯光与透明板材或半透明板材(阴面长条单元120)交相辉映，形成色彩靓丽的用户个性化室内设计。
实施例2：
本实施例提供了一种基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件，包括实施例1中所述的所有技术特征，此外所述光伏元件112包括依次叠合的第一塑料封装层112-1、太阳能电池片112-2和第二塑料封装层112-3。第一塑料封装层112-1用于封装太阳能电池片112-2的正面，第二塑料封装层112-3用于封装太阳能电池片112-2的背面，并固定所述太阳能电池片112-2在光热元件115上，请参阅图5所示。
其中，第一塑料封装层112-1和第二塑料封装层112-3用于保护太阳能电池片112-2在25～30年有效发电期期间不受湿气氧气破坏和失效。并且利用塑料代替现有技术中的钢化玻璃作为太阳能电池片112-2的封装层，在保护太阳能电池片112-2不受湿气氧气破坏和失效的同时，还有效地降减了所述光伏光热组件的总重。选用塑料封装代替现有技术中常用的钢化玻璃封装具有可行性，原因在于现有技术中钢化玻璃作为封装层用于保护电池片免于机械破坏，同时用于防止湿气氧气降解腐蚀封装粘结层以及太阳能电池片112-2，而本技术方案中，在已有第一平面玻璃10和第二平面玻璃40用于避免太阳能电池片112-2遭受机械破坏的前提下，可选用塑料封装仅用于隔绝湿气氧气。虽然与平面玻璃相比，塑料封装的耐候性不及平面玻璃，但是已有的第一平面玻璃10和第二平面玻璃40可隔绝大部分湿气氧气，极少的湿气氧气能渗透至组件内部，塑料封装完全可隔绝这部分湿气氧气。
作为举例，所述第一塑料封装层112-1包括叠合设置的透光层、防水层和黏胶，所述透光层可选用聚甲基丙烯酸甲酯层、聚苯乙烯层或聚碳酸酯层等封装材料，厚度控制在0.5～1.0mm。上述三种材料均具有极高的透光性，且三种材料的密度分别为1.18g/cm3、1.05g/cm3和1.20g/cm3，均远小于钢化玻璃的密度2.5g/cm3。选用上述三种材料，3mm厚每平米大约可减小4kg重量。所述防水层可选用防水胶片。所述黏胶可选用EVA胶，EVA胶将透光层封装在太阳能电池片112-2正面，选用EVA胶的好处在于其具有粘着力强、耐久性好、光透性好等优点。
作为举例，所述第二塑料封装层112-3包括叠合设置的黏胶、防水层和绝缘导热层，所述黏胶可选用EVA层，所述防水层可选用防水胶片，所述绝缘导热层可选用导热塑料。
作为举例，所述太阳能电池片112-2优选用薄膜太阳能电池片。其中更优选用CIGS薄膜太阳能电池片或CdTe薄膜太阳能电池片，与其他种类的太阳能电池片相比，CIGS薄膜太阳能电池片或CdTe薄膜太阳能电池片的好处在于在升温时光伏转化率下降幅度比晶硅太阳能电池低而且生产长条状电池成本也比晶硅太阳能电池低，并且选用薄膜太阳能电池片的好处在于其具有轻薄的优点，可进一步控制所述光伏光热组件的总重。应当理解的，所述太阳能电池片112-2仍可以选用晶硅电池片，选用晶硅电池片的好处在于其在供过于求的市场状况下具有较高的压价空间。
考虑到第一塑料封装层112-1在紫外线的作用下会加剧老化速率，为了避免第一塑料封装层112-1在太阳能电池片112-2的25～30年有效发电期期间过早老化，在本实施例中，所述第一平面玻璃10的背面和/或第一塑料封装层112-1的正面设置有紫外光吸收层112-4，请参阅图6所示。作为举例，可通过在第一塑料封装层112-1正面涂覆一层紫外线吸收剂，以形成所述紫外光吸收层112-4，涂覆的厚度控制在0.01～0.15mm为宜。并且因为紫外光吸收层112-4被设置于第一塑料封装层112-1的表面，有利于紫外光吸收层112-4在将吸收的紫外线光能转化为热能后，热能通过光伏元件112热传递至光热元件115中，进一步优化太阳能全光谱集热效率。
实施例3：
本实施例提供一种基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件，包括实施例1中所述的所有技术特征，此外所述光热元件115具体包括平板结构115-1和集热液流通管道115-2。其中平板结构115-1的正面用于承载光伏元件112，而集热液流通管道115-2设置于平板结构115-1的背面，请参与图7所示。
作为举例，所述集热液流通管道115-2迂回往复排列形成蛇管式结构。对于采用上述排列方式的集热液流通管道115-2，冷水在集热液流通管道115-2中迂回流通，具有很长的集热时间，可充分采热，最终所输出温度较高的热水。为了使所述光伏光热组件安装完成后，整个建筑物墙面系统构成高效集热系统，相邻光热元件115的集热液流通管道115-2优选为相互连通。
为了进一步控制光伏光热组件的总重，在本实施例中，所述光热元件115可由铝、镁、铝合金或镁合金制成，或者由表面经氧化后的铝、镁、铝合金或镁合金制成。上述材料具有体轻、机械性优等特点，且铝和镁表面经氧化后具有耐腐蚀和抗漏电特性。其中优选用铝管，铝管表面经氧化着色处理以呈现出丰富多彩的颜色，利于进一步提高建筑美感的设计空间。
但不局限于此，所述光热元件115还可由包含塑料和石墨烯的复合材料制成。塑料本身具有良好的加工性能、低廉的价格，且质轻(比铝材轻40～50％)，再以石墨烯纳米片作为填料添加到塑料中合成复合材料，可大幅提高塑料的热导率，导热塑料相比原塑料基体，热导率可提高100倍以上。
考虑到所述集热液流通管道115-2在长期使用后，其内壁易附着微生物，微生物生长繁殖形成生物胶膜。而生物胶膜的热阻较高，会降低光热元件115的集热效率，为了简化光热元件115的维修并延长其使用寿命，可在集热液流通管道115-2的内壁上均涂覆有用于防止微生物附着生长的涂层115-3，请参阅图8所示。作为举例，所述涂层115-3可选用石墨烯层或石墨烯复合材料层，石墨烯具有抗菌和抗其他微生物滋生特性。涂覆石墨烯或石墨烯复合材料的好处不仅在于抗菌，还在于石墨烯具有极高的导热系数(3000～5000W/m·k)，远高于金、银、铜、铝等，有利于提高集热液流通管道115-2的集热效率。应当理解的，所述用于防止微生物附着生长的涂层115-3还可以有多种其他选择，例如以有机硅改性丙烯酸树脂为成膜物，以载银纳米颗粒为杀菌剂，制备而成的微生物涂层。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员，在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件，其特征在于，垂直安装后从阳光入射方向依次包括：
第一平面玻璃，用于透光并保护主体结构；
第一保温空腔，所述第一保温空腔为真空或填充有用于保温的气体；
所述主体结构，包括若干块阳面长条单元和若干块阴面长条单元，阳面长条单元和阴面长条单元两两交错地沿长边拼接，形成折扇面型结构；所述主体结构被配置为，当所述可配色的建筑一体化光伏光热联供窗体组件垂直安装后，阳面长条单元面向阳光入射方向，阴面长条单元面向地面；所述阳面长条单元从阳光入射方向包括依次叠合的板条状的光伏元件和光热元件，所述光热元件的背离光伏元件的一侧设置有彩色涂层和/或起装饰作用的装饰元件，所述阴面长条单元为透明板材或半透明板材；
第二保温空腔，所述第二保温空腔为真空或填充有用于保温的气体；以及，
第二平面玻璃，用于透光并保护主体结构；
还包括用于封边的外壳。
2.根据权利要求1所述的基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件，其特征在于，所述装饰元件为LED灯。
3.根据权利要求1所述的基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件，其特征在于，所述光伏元件包括依次叠合的：
第一塑料封装层，用于封装太阳能电池片的正面；
太阳能电池片；以及，
第二塑料封装层，用于封装太阳能电池片的背面，并固定所述太阳能电池片在光热元件上。
4.根据权利要求3所述的基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件，其特征在于，所述第一塑料封装层包括依次叠合的透光层、防水层和黏胶，其中所述黏胶覆盖在所述太阳能电池片的正面；所述第二塑料封装层包括依次叠合的防水层、电绝缘导热层和黏胶，其中所述黏胶覆盖在所述太阳能电池片的背面。
5.根据权利要求3所述的基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件，其特征在于，所述太阳能电池片为薄膜太阳能电池片或晶硅太阳能电池片。
6.根据权利要求3所述的基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件，其特征在于，所述第一平面玻璃的背面和/光伏元件的第一塑料封装层的正面设置有紫外光吸收层。
7.根据权利要求1所述的基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件，其特征在于，所述光热元件包括：
平板结构，用于承载光伏元件；以及，
集热液流通管道，设置于所述平板结构的背面。
8.根据权利要求7所述的基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件，其特征在于，所述集热液流通管道迂回往复排列形成蛇管式结构，且相邻光热元件的集热液流通管道相互连通。
9.根据权利要求7所述的基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件，其特征在于，所述光热元件由铝、镁、铝合金或镁合金制成，或者由表面经氧化后的铝、镁、铝合金或镁合金制成。
10.根据权利要求7所述的基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件，其特征在于，所述集热液流通管道的内壁上均涂覆有用于防止微生物附着生长的涂层。
11.根据权利要求10所述的基于建筑室内外观感设计的光伏光热联供窗体组件，其特征在于，所述涂层为石墨烯或石墨烯复合材料涂层。
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