CN114016869A - 一种光伏中空玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏玻璃技术领域，且公开了一种光伏中空玻璃，包括外层玻璃和内层玻璃，所述外层玻璃和内层玻璃外侧边固定安装封边结构，所述封边结构与外层玻璃、内层玻璃之间安装有密封层，所述外层玻璃、内层玻璃与封边结构之间形成的空腔中设置有散热框。本发明通过在内外层玻璃内部设置按等腰三角形方式放置，并在通风腔靠近外层玻璃的一侧安装太阳能光伏电池，使得太阳能光伏电池与外界直接阳光直接接触，将用于散热的通风腔安装在光伏电池后面，将电池受光面与通风腔隔开，放置通风腔的灰尘以及结露情况对光照造成影响，提高了发电效率，同时三角形设置的通风腔以及光伏电池在双层玻璃之间形成一个支撑效果，提高了中空玻璃的稳定性。

Description

一种光伏中空玻璃
技术领域
本发明涉及光伏玻璃技术领域，具体为一种光伏中空玻璃。
背景技术
太阳能光伏中空玻璃是将中空玻璃与光伏技术相结合的产品，不仅仅能够利用本身的中空玻璃带来的隔音隔热的效果，同时还是能够实现光伏玻璃的清洁发电的效果，但是现有的中空玻璃，它在运行的过程中存在“温度效应”，当温度升高时，太阳能光伏电池的发电效率会大大降低，但太阳能光伏电池在发电的过程中会产生热量，这些热量在中空玻璃中不能散掉，会导致中空玻璃内部的温度会一直增高，周围环境温度升搞就会一直抑制光伏电池的发电效率，并且除去冬季，在其余季节，太阳能光伏电池的温度都能达到70-80℃，而在温度最高的夏季，太阳能光伏电池的局部温度甚至能达到100℃以上，这些都会很大程度上影响发电效率。
专利号CN108336172A公开了一种太阳能光伏玻璃，它包括有玻璃本体和包覆层，包覆层复合包裹于玻璃本体的顶部和底部，玻璃本体与包覆层之间通过密封胶层粘结，玻璃本体的结构由外至内依次为超白钢化玻璃层、钢化双绒面玻璃层、散热层、硅太阳电池板、PVB中间胶层和钢化玻璃层，其中散热层为空腔结构，散热层由钢化双绒面玻璃层和硅太阳电池板之间通过封边固定连接而组成，封边上开设有散热孔，散热孔连通了散热层以及外界空气，并且阳光先通过散热层再与太阳能电池板接触。
在该专利中，利用散热层将太阳能电池发热产生的热量通过散热孔导出，但是由于散热层比太阳能电池先接触太阳光，虽然实现了温度的风冷效果，但是由于散热层与外界接触，外界空气中含有较多灰尘杂质，这些杂质附着在钢化双绒面玻璃层上，极大程度上影响了光照效果，并且冬季，散热层与外界接触，在双绒面玻璃上结露，也会影响太阳能光伏玻璃的光照效果。
发明内容
针对背景技术中提出的现有太阳能光伏中空玻璃在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种光伏中空玻璃，具备降低光伏中空玻璃内部的温度、提高光伏电池的散热效果、避免散热作用影响光伏电池光照效果的优点，解决了上述背景技术中提出关于光伏中空玻璃中温度效果带来的关于散热以及光照影响发电效率的问题。
本发明提供如下技术方案：一种光伏中空玻璃，包括外层玻璃和内层玻璃，所述外层玻璃和内层玻璃外侧边固定安装封边结构，所述封边结构与外层玻璃、内层玻璃之间安装有密封层，所述外层玻璃、内层玻璃与封边结构之间形成的空腔中设置有散热框，所述散热框内部中空构成通风腔，所述散热框朝向外层玻璃的腰边上固定安装有太阳能光伏电池，所述太阳能光伏电池与外层玻璃的侧边之间构成第一真空腔，所述散热框靠近内层玻璃的内部形成第二真空腔，所述散热框、太阳能光伏电池靠近外层玻璃、内层玻璃的两侧固定安装有隔热层，所述隔热层与外层玻璃、内层玻璃以及散热框、太阳能光伏电池之间通过透明的密封胶粘黏固定。
优选的，所述散热框的形状为等腰三角形，且散热框的顶角正对外层玻璃，所述散热框上靠近太阳能光伏电池的外侧板通过导热胶固定，且散热框靠近太阳能光伏电池的外侧板为导热性能良好的材质，所述散热框上远离太阳能光伏电池的内侧板为不导热材料，所述散热框的底板为不导热材料，所述底板与内侧板之间一体式，所述底板的两端通过密封胶粘黏，使得通风腔处于密封状态，所述通风腔与外界连通，且散热框的底板与所述通风腔、太阳能光伏电池沿着外层玻璃的横向方向线性均布，且相邻通风腔、太阳能光伏电池之间存在有间隔。
优选的，所述通风腔内部固定安装有侧边细管、顶角粗管，所述侧边细管位于通风腔的两腰处，所述顶角粗管位于通风腔的顶角处，所述顶角粗管两端开口设置，所述顶角粗管的顶部与底部均设置有顶角集中管，所述顶角集中管固定安装在密封层中，且顶角集中管将外层玻璃、内层玻璃内腔的顶角粗管全部内部连通。
优选的，每个所述通风腔的内部共设有八根侧边细管，八根所述侧边细管均分在通风腔的腰边内，八根所述侧边细管分为四组，每一组所述侧边细管关于顶角粗管过圆心的中线对称，从通风腔的顶角至底角依次命名为第一、二、三、四组，且每组内部侧边细管的底部相互连接，四组所述侧边细管的底部通过管道连通，且第一组侧边细管的底部与顶角粗管的底部通过管道连通。
优选的，每组所述侧边细管的顶部固定连接有侧边集中管，四根所述侧边集中管沿着通风腔的中心线分布，每一根所述侧边集中管均将所有通风腔内部该排的侧边细管连通起来，四根所述侧边集中管之间通过连接管连通，且相邻的通风腔中间均设有连接管。
优选的，所述侧边细管、顶角粗管以及顶角粗管底部的顶角集中管中填充有冷却液，所述侧边细管、顶角粗管顶部的顶角集中管、侧边集中管中没有填充冷却液。
本发明具备以下有益效果：
1、本发明通过在内外层玻璃内部设置按等腰三角形方式放置，并在通风腔靠近外层玻璃的一侧安装太阳能光伏电池，使得太阳能光伏电池与外界直接阳光直接接触，将用于散热的通风腔安装在光伏电池后面，将电池受光面与通风腔隔开，放置通风腔的灰尘以及结露情况对光照造成影响，提高了发电效率，同时三角形设置的通风腔以及光伏电池在双层玻璃之间形成一个支撑效果，提高了中空玻璃的稳定性。
2、本发明通过将通风腔接触面积较小的一端与外层玻璃接触，在声波以及热能的传递过程中，由于固体的传播作用大于真空环境，因此第一真空腔与外界玻璃的接触面积远远大于通风接触面积，有效地提高了隔热隔音的效果，另外由于用于传热、传声的通风腔内部会有气流流通，因此能够将外界通过通风腔尖端传递的声波以及热能在传递到内层玻璃前，进行消耗，提高了隔音、隔热的效果。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中横剖结构示意图；
图3为本发明图1中A处结构示意图；
图4为本发明通风腔展开后侧边细管分布示意图。
图中：1、外层玻璃；2、内层玻璃；3、封边结构；4、密封层；5、散热框；6、通风腔；7、太阳能光伏电池；8、第一真空腔；9、第二真空腔；10、隔热层；11、侧边细管；12、顶角粗管；13、顶角集中管；14、侧边集中管。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图4，一种光伏中空玻璃，包括外层玻璃1和内层玻璃2，外层玻璃1和内层玻璃2外侧边固定安装封边结构3，封边结构3与外层玻璃1、内层玻璃2之间安装有密封层4，参考图1，密封层4位于外层玻璃1左右两侧的位置为铝隔条与密封封边胶的结合，利用铝隔条将外层玻璃1、内层玻璃2隔开，同时利用密封胶将铝隔条与外层玻璃1、内层玻璃2粘黏，再通过密封胶将封边结构3与外层玻璃1、内层玻璃2、密封层4粘黏，将侧边封边，密封层4位于外层玻璃1另外两侧的位置也是铝隔条与密封封边胶的结合，但是这里的铝隔条内部填充有吸气剂，用于保证外层玻璃1、内层玻璃2、密封层4形成的密封空间中处于真空状态，外层玻璃1、内层玻璃2与封边结构3之间形成的空腔中设置有散热框5，散热框5内部中空构成通风腔6，散热框5的形状为等腰三角形，且散热框5的顶角正对外层玻璃1，散热框5朝向外层玻璃1的腰边上固定安装有太阳能光伏电池7，散热框5上靠近太阳能光伏电池7的外侧板通过导热胶固定，且散热框5靠近太阳能光伏电池7的外侧板为导热性能良好的材质，散热框5上远离太阳能光伏电池7的内侧板为不导热材料，散热框5的底板为不导热材料，底板与内侧板之间一体式，底板的两端通过密封胶粘黏，使得通风腔6处于密封状态，通风腔6与外界连通，且散热框5的底板与通风腔6、太阳能光伏电池7沿着外层玻璃1的横向方向线性均布，且相邻通风腔6、太阳能光伏电池7之间存在有间隔，该间隔的存在主要是为室内的透光提供需要，大部分的光线被太阳能光伏电池7吸收，小部分的光线保证室内通透性，太阳能光伏电池7与外层玻璃1的侧边之间构成第一真空腔8，散热框5靠近内层玻璃2的内部形成第二真空腔9，在安装时第一真空腔8、第二真空腔9内部需要进行空气抽取，将第一真空腔8、第二真空腔9抽成真空环境，以此来实现隔热隔音的效果，并且第一真空腔8、第二真空腔9均与带吸气剂的密封层4接触，通过吸气剂来保证第一真空腔8、第二真空腔9中处于真空状态，保证真空环境的存在，通过通风腔6、第一真空腔8形状相反的设置，由于通风腔6是固体介质，固体介质用于传声、换热时，传导效果相对于真空环境更强，在隔音、隔热作用上，与外层玻璃1接触的一侧，第一真空腔8的面积越大隔音隔热的效果更好，通风腔6是三角形，三角形的尖端对准外层玻璃1，通风腔6是面积较小的一端与外层玻璃1接触，而第一真空腔8的形状是通过相邻的通风腔6与外层玻璃1、内层玻璃2之间构成的，因此第一真空腔8与外层玻璃1接触的面积是面积较大的一端，提高了光伏中空玻璃的隔音隔热效果，通风腔6通过与外层玻璃1接触，接收到了热能以及声波，但是由于通风腔6的内部由于外界接触的流通的风，因此，会通过流动的风带走一部分的声波以及热能，散热框5、太阳能光伏电池7靠近外层玻璃1、内层玻璃2的两侧固定安装有隔热层10，隔热层10与外层玻璃1、内层玻璃2以及散热框5、太阳能光伏电池7之间通过透明的密封胶粘黏固定，通风腔6内部固定安装有侧边细管11、顶角粗管12，在设置时，由于通风腔6与外界连通，因此为了避免外界的灰尘会在侧边细管11、顶角粗管12的外侧粘附，影响侧边细管11、顶角粗管12与太阳能光伏电池7的换热效果，可在通风腔6的内部设置隔板，将与外界接触的空腔与侧边细管11、顶角粗管12之间隔开，分割成互相不接触的两个空腔，图中没有示出，参考图2，侧边细管11位于通风腔6的两腰处，顶角粗管12位于通风腔6的顶角处，顶角粗管12两端开口设置，顶角粗管12的顶部与底部均设置有顶角集中管13，顶角集中管13固定安装在密封层4中，且顶角集中管13将外层玻璃1、内层玻璃2内腔的顶角粗管12全部内部连通，参考图1，每个通风腔6的内部共设有八根侧边细管11，八根侧边细管11均分在通风腔6的腰边内，八根侧边细管11分为四组，每一组侧边细管11关于顶角粗管12的过圆心的中线对称，从通风腔6的顶角至底角依次命名为第一、二、三、四组，且每组内部侧边细管11的底部相互连接，四组侧边细管11的底部通过管道连通，且第一组侧边细管11的底部与顶角粗管12之间连接，每组侧边细管11的顶部固定连接有侧边集中管14，四根侧边集中管14沿着通风腔6的中心线分布，每一根侧边集中管14均将所有通风腔6内部该排的侧边细管11连通起来，四根侧边集中管14之间通过连接管连通，且相邻的通风腔6中间均设有连接管，因此，参考图3，图中实线表示位于通风腔6顶部的管道连接，虚线表示位于通风腔6底部的管道连接，单个的通风腔6中，沿着通风腔6的中心线方向，从顶部来看，第一条通路，每组的侧边细管11顶部都是单独存在的管道，单侧的侧边细管11顶部只能通过侧边集中管14与另一侧的侧边细管11之间连通，每一排的侧边集中管14之间连通通过通风腔6侧边的连接管连通，第一组的侧边集中管14与顶角粗管12之间也是通过通风腔6侧边的连接管连通，单个的通风腔6、侧边细管11、顶角粗管12、顶角集中管13、侧边集中管14以及连接管构成一个上层冷却区，相邻的两个上层冷却区之间通过顶角集中管13、侧边集中管14连通，从底部来看，第二条通路，顶角粗管12与通风腔6两侧的侧边细管11从顶角到底角全部是连通的，形成一个下层冷却区，上下层冷却区通过顶角粗管12连通，上、下层冷却区共同构成一个冷却区，相邻的冷却区顶部通过顶角集中管13、侧边集中管14连通，底部通过与顶角粗管12底部的顶角集中管13连通，侧边细管11、顶角粗管12以及顶角粗管12底部的顶角集中管13中填充有冷却液，侧边细管11、顶角粗管12顶部的顶角集中管13、侧边集中管14中没有填充冷却液，因此侧边细管11、顶角粗管12、顶角集中管13、侧边集中管14之间形成完整的冷却液通路，冷却液选取时，冷却液沸点在105℃，当太阳能光伏电池7的温度在105℃以下时，此时通过与外界流通的风进行散热，并且太阳能光伏电池7上的热量也会有一部分通过冷却液本身吸收，热量在冷却液内部进行热量降温，由于用于散热的通风腔6与第一真空腔8、第二真空腔9之间不接触，因此外界带杂质空气难以与外层玻璃1表面接触，避免了太阳能光伏电池7的表面受到灰尘杂质影响而降低了发电效率。
综上，当其中一个冷却区中，单侧的太阳能光伏电池7上的温度过高，该侧的侧边细管11内部的冷却液由液体变成气体，带有热量的气体向上流动，流动到侧边集中管14中，使得另一侧的侧边细管11液体上表面受压，挤压另一侧的侧边细管11中的冷却液，使得另一侧的冷却液通过底部管道从底部补充该侧受热侧内部的冷却液，加快冷却，顶角粗管12中的冷却液通过同样的途径与相邻的冷却区中的顶角粗管12进行热量交换，当通风腔6两侧的太阳能光伏电池7上的热量均过大时，此时不能依靠本身冷却区的热量进行冷热交换，热气就会通过顶角集中管13、侧边集中管14上的连接管作用到相邻区域的冷却区内部，使得相邻的冷却区液面上表面受压，液体通过相邻冷却区的顶角粗管12底部的顶角集中管13作用会受热冷却区，使得受热冷却区从顶角粗管12的底部开始向侧边细管11中补充冷却液，以此来加快冷却。
本发明的使用方法如下：
正常安装时，利用封边结构3、密封层4将两块外层玻璃1、内层玻璃2之间封边安装，并通过密封层4上的铝隔条将外层玻璃1、内层玻璃2之间隔开，在封边时，将第一真空腔8、第二真空腔9内部的空气抽空，使得第一真空腔8、第二真空腔9尽量处于真空状态，将与第一真空腔8、第二真空腔9垂直的密封层4内部的铝隔条中填充吸气剂，保证第一真空腔8、第二真空腔9的真空环境，以此来实现隔音隔热，同时外界的太阳光通过外层玻璃1照射到太阳能光伏电池7上，使得太阳能光伏电池7发电产生热量，由于太阳能光伏电池7背离外层玻璃1的通风腔6与外界连通，通过风冷对太阳能光伏电池7上的热量进行散热处理，当局部出现高温时，温度超过冷却液的沸点温度，此时冷却液有液相变气相，每一个通风腔6、太阳能光伏电池7、侧边细管11、顶角粗管12以及上部的顶角集中管13、侧边集中管14构成一个冷却区，当其中一个冷却区中，单侧的太阳能光伏电池7上的温度过高，该侧的侧边细管11内部的冷却液由液体变成气体，带有热量的气体向上流动，流动到侧边集中管14中，使得另一侧的侧边细管11液体上表面受压，挤压另一侧的侧边细管11中的冷却液，使得另一侧的冷却液通过底部管道从底部补充该侧受热侧内部的冷却液，加快冷却，顶角粗管12中的冷却液通过同样的途径与相邻的冷却区中的顶角粗管12进行热量交换，当通风腔6两侧的太阳能光伏电池7上的热量均过大时，此时不能依靠本身冷却区的热量进行冷热交换，热气就会通过顶角集中管13、侧边集中管14上的连接管作用到相邻区域的冷却区内部，使得相邻的冷却区液面上表面受压，液体通过相邻冷却区的顶角粗管12底部的顶角集中管13作用会受热冷却区，使得受热冷却区从顶角粗管12的底部开始向侧边细管11中补充冷却液，以此来加快冷却。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种光伏中空玻璃，包括外层玻璃(1)和内层玻璃(2)，其特征在于：所述外层玻璃(1)和内层玻璃(2)外侧边固定安装封边结构(3)，所述封边结构(3)与外层玻璃(1)、内层玻璃(2)之间安装有密封层(4)，所述外层玻璃(1)、内层玻璃(2)与封边结构(3)之间形成的空腔中设置有散热框(5)，所述散热框(5)内部中空构成通风腔(6)，所述散热框(5)朝向外层玻璃(1)的腰边上固定安装有太阳能光伏电池(7)，所述太阳能光伏电池(7)与外层玻璃(1)的侧边之间构成第一真空腔(8)，所述散热框(5)靠近内层玻璃(2)的内部形成第二真空腔(9)，所述散热框(5)、太阳能光伏电池(7)靠近外层玻璃(1)、内层玻璃(2)的两侧固定安装有隔热层(10)，所述隔热层(10)与外层玻璃(1)、内层玻璃(2)以及散热框(5)、太阳能光伏电池(7)之间通过透明的密封胶粘黏固定。
2.根据权利要求1所述的一种光伏中空玻璃，其特征在于：所述散热框(5)的形状为等腰三角形，且散热框(5)的顶角正对外层玻璃(1)，所述散热框(5)上靠近太阳能光伏电池(7)的外侧板通过导热胶固定，且散热框(5)靠近太阳能光伏电池(7)的外侧板为导热性能良好的材质，所述散热框(5)上远离太阳能光伏电池(7)的内侧板为不导热材料，所述散热框(5)的底板为不导热材料，所述底板与内侧板之间一体式，所述底板的两端通过密封胶粘黏，使得通风腔(6)处于密封状态，所述通风腔(6)与外界连通，且散热框(5)的底板与所述通风腔(6)、太阳能光伏电池(7)沿着外层玻璃(1)的横向方向线性均布，且相邻通风腔(6)、太阳能光伏电池(7)之间存在有间隔。
3.根据权利要求1所述的一种光伏中空玻璃，其特征在于：所述通风腔(6)内部固定安装有侧边细管(11)、顶角粗管(12)，所述侧边细管(11)位于通风腔(6)的两腰处，所述顶角粗管(12)位于通风腔(6)的顶角处，所述顶角粗管(12)两端开口设置，所述顶角粗管(12)的顶部与底部均设置有顶角集中管(13)，所述顶角集中管(13)固定安装在密封层(4)中，且顶角集中管(13)将外层玻璃(1)、内层玻璃(2)内腔的顶角粗管(12)全部内部连通。
4.根据权利要求3所述的一种光伏中空玻璃，其特征在于：每个所述通风腔(6)的内部共设有八根侧边细管(11)，八根所述侧边细管(11)均分在通风腔(6)的腰边内，八根所述侧边细管(11)分为四组，每一组所述侧边细管(11)关于顶角粗管(12)过圆心的中线对称，从通风腔(6)的顶角至底角依次命名为第一、二、三、四组，且每组内部侧边细管(11)的底部相互连接，四组所述侧边细管(11)的底部通过管道连通，且第一组侧边细管(11)的底部与顶角粗管(12)的底部通过管道连通。
5.根据权利要求4所述的一种光伏中空玻璃，其特征在于：每组所述侧边细管(11)的顶部固定连接有侧边集中管(14)，四根所述侧边集中管(14)沿着通风腔(6)的中心线分布，每一根所述侧边集中管(14)均将所有通风腔(6)内部该排的侧边细管(11)连通起来，四根所述侧边集中管(14)之间通过连接管连通，且相邻的通风腔(6)中间均设有连接管。
6.根据权利要求5所述的一种光伏中空玻璃，其特征在于：所述侧边细管(11)、顶角粗管(12)以及顶角粗管(12)底部的顶角集中管(13)中填充有冷却液，所述侧边细管(11)、顶角粗管(12)顶部的顶角集中管(13)、侧边集中管(14)中没有填充冷却液。
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