CN113136980A - 墙体单元及墙体 - Google Patents

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Abstract

一种墙体单元及墙体，其中，所述墙体单元包括：墙体本体，所述墙体本体包括相对的内表面和外表面，所述外表面上设置有凹槽；以及光伏光热组件，所述光伏光热组件安装在所述凹槽内。本发明实施例提供的墙体单元，可以实现光伏光热组件和装配式墙体的一体化，同时可以提升光伏光热组件的发电效率，在绿色节能的前提下改善建筑环境。

Description

墙体单元及墙体
技术领域
本发明涉及太阳能与建筑一体化技术领域，特别涉及一种墙体单元及墙体。
背景技术
随着人民生活水平不断提高，对于居住舒适性的要求越来越高，建筑能耗需求将持续增长，随着常规能源的枯竭，太阳能作为一种新型的绿色能源已成为全世界研究工作中的一个重要课题，太阳能等可再生能源与建筑物相结合，对于缓解能源危机，实现绿色节能，改善建筑环境具有重要的意义。
光伏光热组件作为一种具有电热冷联产功能的组件，可以综合利用太阳能、空气源和太空低温冷源等多种可再生能源。目前的光伏光热组件在应用到建筑中时，通常是用于既有建筑改造，在建筑已经施工完成的前提下安装光伏光热组件，进行二次施工容易对建筑外围护、建筑装饰造成破坏，会产生大量建筑垃圾，同时需要安装脚手架和支架，减少了建筑使用面积。
因此，需要提供一种建筑墙体，可以实现光伏光热组件与建筑一体化，避免破坏建筑的原有结构和美观性。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种墙体单元及墙体，实现光伏光热组件与装配式建筑一体化，避免破坏建筑的原有结构和美观性。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种墙体单元，包括：墙体本体，所述墙体本体包括相对的内表面和外表面，所述外表面上设置有凹槽；以及光伏光热组件，所述光伏光热组件安装在所述凹槽内。
可选的，还包括：固定框架，所述固定框架设置在所述光伏光热组件边沿，用于将所述光伏光热组件固定在所述凹槽内。
可选的，所述凹槽周围的所述外表面上设置有若干安装孔，所述安装孔内设置有安装预埋件，所述固定框架上具有与所述安装孔位置相对应的压条，所述压条与所述安装预埋件连接。
可选的，所述光伏光热组件包括：光伏板，所述光伏板的正面与所述墙体本体的所述外表面位于同一侧；以及光热组件，所述光热组件位于所述光伏板背面，所述光热组件包括储热管道和辐射板，所述辐射板位于所述光伏板和所述储热管道之间。
可选的，所述光伏板包括以不锈钢为基底的太阳能薄膜电池。
可选的，所述储热管道中具有导热介质。
可选的，还包括：管道穿孔，所述管道穿孔设置在所述凹槽底部的所述墙体本体上。
可选的，还包括：电线接口，所述电线接口设置在所述外表面上。
可选的，还包括：隔热层，所述隔热层设置在所述墙体本体与所述光伏光热组件之间。
可选的，所述光伏光热组件的正面与所述墙体本体的所述外表面齐平。
本发明实施例还提供一种墙体，采用上述墙体单元拼装而成。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
墙体单元包括墙体本体和光伏光热组件，墙体本体的外表面上设置有凹槽，光伏光热组件安装在凹槽内。在制造墙体本体时，预留出凹槽，用于容纳光伏光热组件，安装光伏光热组件时，不需要进行二次施工，不会对墙体原有结构和美观性造成破坏，且光伏光热组件安装在墙体本体上的凹槽内，实现了光伏光热组件和建筑墙体的一体化。并且，应用光伏组件和光热组件结合的光伏光热组件，进一步提高了发电效率，可以为建筑供能，提高建筑环境的舒适性。
附图说明
图1是本发明一实施例中墙体单元的分解结构示意图；
图2是本发明一实施例中墙体单元的主视图；
图3是图2所示墙体单元的侧视图。
具体实施方式
由背景技术可知，目前光伏光热组件应用在建筑中时，通常是对既有建筑进行改造，安装光伏光热组件时，会进行二次施工，容易破坏建筑墙体的原有结构和美观性，会产生建筑垃圾，同时需要安装脚手架和支架，减少建筑的使用面积，对光伏光热组件在建筑中的安装和使用造成极大的不便，导致光伏光热组件在建筑墙体中的应用较少，不利于减少建筑能源的损耗和建筑环境的改善。
为了解决上述问题，发明人经过研究，提供了一种墙体单元，包括墙体本体，墙体本体包括相对的内表面和外表面，外表面上设置有凹槽；以及光伏光热组件，光伏光热组件安装在凹槽内。通过在墙体本体上预留可以容纳光伏光热组件的凹槽，在安装光伏光热组件时，直接将光伏光热组件安装在凹槽内，不需要对墙体本体进行二次施工，避免破坏墙体本体原有的结构和美观性，实现了光伏光热组件和墙体本体的一体化，有利于减少建筑能耗，提升建筑居住舒适性。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图1是本发明一实施例中墙体单元的爆炸结构示意图；图2是本发明一实施例中墙体单元的主视图；图3是图2所示墙体单元的侧视图。
参考图1，所述墙体单元1包括：墙体本体10，所述墙体本体10包括相对的内表面11和外表面12，所述外表面12上设置有凹槽121；以及光伏光热组件20，所述光伏光热组件20安装在所述凹槽121内。
本实施例中，所述墙体本体10为混凝土墙体。
本实施例中，所述墙体本体10的内表面11为面向建筑室内环境的表面，所述墙体本体10的外表面12为面向建筑室外空间环境的表面。由于所述光伏光热组件需要吸收太阳光，将太阳能转化为电能和热能，因此所述凹槽121设置在所述外表面12上，当光伏光热组件安装在所述凹槽121内时，便于采集来自太阳的能量。
本实施例中，所述凹槽121的大小与所述光伏光热组件20的大小相适配。参考图3，所述凹槽121的深度h等于所述光伏光热组件20的厚度，使所述光伏光热组件20安装在所述凹槽121中后，所述光伏光热组件20的表面与所述墙体本体10的所述外表面12齐平，增强所述墙体单元1的整体美观性。
本实施例中，所述光伏光热组件20采用压块的连接方式安装在所述凹槽121内。
继续参考图1，所述墙体单元1还包括隔热层30，所述隔热层30设置在所述墙体本体10与所述光伏光热组件20之间。
本实施例中，所述光伏光热组件20安装在所述凹槽121内，所述光伏光热组件20与所述墙体本体10的接触面即为所述凹槽121的底部表面1211以及侧面1212，所述隔热层30设置在所述凹槽121的底部表面1211与所述光伏光热组件20之间。
在其他实施例中，也可以在凹槽121的底部表面1211和侧面1212与所述光伏光热组件20之间都设置所述隔热层30。
所述隔热层30的作用在于，避免所述光伏光热组件20向所述墙体本体10的热传递，减少光伏光热组件20的热损耗。
本实施例中，所述隔热层30的材料为自粘性保温棉；在其他实施例中，所述隔热层30的材料还可以是聚苯板等其他隔热保温材料。
参考图2，所述墙体单元1还包括：固定框架40，所述固定框架40设置在所述光伏光热组件20的边沿，用于将所述光伏光热组件20固定在所述凹槽121内。
本实施例中，所述固定框架40包括与所述光伏光热组件20形状相适配的边框41，所述边框41设置在所述光伏光热组件20的边沿上。
继续参考图2，所述凹槽121周围的所述外表面12上设置有若干安装孔122，所述安装孔122内设置有安装预埋件(图未示)，所述固定框架40上具有与所述安装孔122位置相对应的压条42，所述压条42与所述安装预埋件连接。
本实施例中，所述安装孔122均匀设置在所述凹槽121周围的所述外表面12上，所述安装孔122彼此之间的距离相等。
本实施例中，所述安装预埋件是在所述墙体本体10浇筑时预先埋藏在墙体本体中的构件，通过与所述固定框架40上的所述压条连接，可以将所述光伏光热组件20固定在所述凹槽121内，避免光伏光热组件20从所述凹槽121中脱出，造成损失。
本实施例中，所述压条42固定连接在所述固定框架40上，所述压条42在所述固定框架40上的位置与所述安装孔122的位置相对应，便于所述压条42与所述安装孔122中安装预埋件的连接。
本实施例中，所述压条42采用螺栓连接的方式与所述安装孔122中的安装预埋件连接。
在其他实施例中，所述压条42还可以采用铆接的方式与所述安装预埋件连接。
继续参考图1，本实施例中，所述光伏光热组件20包括：光伏板21，所述光伏板21的正面211与所述墙体本体10的所述外表面12位于同一侧；以及光热组件22，所述光热组件22位于所述光伏板21背面，所述光热组件22包括储热管道(图未示)和辐射板(图未示)，所述辐射板位于所述光伏板和所述储热管道之间，所述辐射板的一面连接所述光伏板，另一面连接所述储热管道。
本实施例中，所述光伏板21包括以不锈钢为基底的太阳能薄膜电池。因为当所述光伏光热组件20与所述混凝土墙体本体10进行结合时，制作过程中会对太阳能电池产生震荡和压力冲击，选用不锈钢为基底的太阳能薄膜电池制作光伏板，可以避免电池的损坏。
本实施例中，所述光伏板21正面211面向建筑室外空间环境，便于吸收太阳光，将太阳能转化为电能和热能。所述光热组件22位于所述光伏板21背面，可以收集并传到所述光伏板21的热量。
本实施例中，所述储热管道中具有导热介质，所述导热介质在所述储热管道中流动，可以迅速地收集光伏板的热量，并将这部分热量带走，实现所述光伏板21的有效冷却，解决太阳能电池因温度升高而降低发电效率的问题。并且，所述导热介质收集到的热量可以为建筑提供热水或采暖，提高了太阳能的利用效率，降低了建筑能耗，做到了绿色节能。
本实施例中，所述导热介质为水；在其他实施例中，所述导热介质还可以是乙二醇、丙二醇等冷却吸热介质。
本实施例中，所述辐射板可以用做加热器或制冷器，白天，当所述光伏板21吸收太阳光产生热能时，所述辐射板与储热管道共同作用，吸收光伏板的热量，为光伏板降温；夜晚，通过光伏板和辐射板的长波辐射散热，收集一定冷量，可以用于白天光伏板的冷却降温，或者用于为建筑供冷。
参考图1，所述墙体单元1还包括:管道穿孔50，所述管道穿孔50设置在所述凹槽121底部的所述墙体本体10上。
本实施例中，所述管道穿孔50设置在所述凹槽121的底部表面1211上。
本实施例中，所述管道穿孔50数量为两个，对称设置在所述底部表面1211的两个拐角处。
在其他实施例中，所述管道穿孔50还可以不对称设置。
本实施例中，所述管道穿孔50从所述底部表面1211至所述墙体本体10的内表面11贯穿所述墙体本体10，连接至建筑内的供热系统，通过所述管道穿孔50，可以将所述储热管道中的热能传递至建筑内的供热系统中。
本实施例中，在所述墙体本体10中预留出所述管道穿孔50，可以避免后续对墙体进行二次施工，避免对墙体结构造成破坏。
参考图1，所述墙体单元1还包括：电线接口(图未示)，所述电线接口设置在所述外表面12上。
本实施例中，所述电线接口主要用于为光伏光热组件20的电路连接预留空间。
相应的，本发明实施例还提供一种墙体，采用上述的墙体单元拼装而成。
本发明实施例提供的墙体单元，在墙体本体的外表面上设置凹槽，光伏光热组件安装在凹槽内，避免后续要在建筑中应用光伏光热组件时要对墙体进行二次施工，避免破坏建筑墙体的原有结构和美观性，实现了光伏光热组件和墙体本体的一体化。同时，采用光伏光热组件，通过光热组件对光伏组件进行散热，可以提高光伏板的发电效率，进一步提升太阳能的利用率，在绿色节能的基础上为建筑提供更舒适的环境。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (11)

1.一种墙体单元，其特征在于，包括：
墙体本体，所述墙体本体包括相对的内表面和外表面，所述外表面上设置有凹槽；
以及光伏光热组件，所述光伏光热组件安装在所述凹槽内。
2.如权利要求1所述的墙体单元，其特征在于，还包括：固定框架，所述固定框架设置在所述光伏光热组件边沿，用于将所述光伏光热组件固定在所述凹槽内。
3.如权利要求2所述的墙体单元，其特征在于，所述凹槽周围的所述外表面上设置有若干安装孔，所述安装孔内设置有安装预埋件，所述固定框架上具有与所述安装孔位置相对应的压条，所述压条与所述安装预埋件连接。
4.如权利要求1所述的墙体单元，其特征在于，所述光伏光热组件包括：
光伏板，所述光伏板的正面与所述墙体本体的所述外表面位于同一侧；
以及光热组件，所述光热组件位于所述光伏板背面，所述光热组件包括储热管道和辐射板，所述辐射板位于所述光伏板和所述储热管道之间。
5.如权利要求4所述的墙体单元，其特征在于，所述光伏板包括以不锈钢为基底的太阳能薄膜电池。
6.如权利要求4所述的墙体单元，其特征在于，所述储热管道中具有导热介质。
7.如权利要求1所述的墙体单元，其特征在于，还包括：管道穿孔，所述管道穿孔设置在所述凹槽底部的所述墙体本体上。
8.如权利要求1所述的墙体单元，其特征在于，还包括：电线接口，所述电线接口设置在所述外表面上。
9.如权利要求1所述的墙体单元，其特征在于，还包括：隔热层，所述隔热层设置在所述墙体本体与所述光伏光热组件之间。
10.如权利要求4所述的墙体单元，其特征在于，所述光伏光热组件的正面与所述墙体本体的所述外表面齐平。
11.一种墙体，其特征在于，采用如权利要求1至10任一项所述的墙体单元拼装而成。
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