CN116264443A - 一种模块化立体光伏组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化立体光伏组件，解决了现有技术中光伏组件易破损、维修更换成本大等问题，其包括安装底板，还包括设置在安装底板上方的光伏单元板，光伏单元板由侧面光伏单元板和顶面光伏单元板组成，由若干个侧面光伏单元板和一个顶面光伏单元板组成的棱台状的立体光伏单元组件且所述立体光伏单元组件为中空结构，所述的模块化立体光伏组件由多个立体光伏单元组件阵列组成，所述的光伏单元板由保温隔热减震板、光伏主件玻璃底板、光伏元件和光伏主件超白玻璃面板组成，本发明采用立体化设计，提高光伏模块结构强度，解决光伏主件易破损问题，有效增加单位面积太阳能光伏受光率，提高光电转换率。

Description

一种模块化立体光伏组件

技术领域

本发明涉及一种光伏发电技术领域，具体涉及一种模块化立体光伏组件。

背景技术

随着能源技术的发展，光伏能源已经成为当今优质的绿色能源之一，光伏组件是光伏发电系统中核心的组成部分，目前现有技术的太阳能光伏系统，均由数个大平板光伏太阳能组件组合，利用太阳能吸收、转换，将太阳光转化为电能储存利用，现有技术受光照面积，光照角度影响，反射率较大，且大平板光伏模块存在受光率底，易损坏，制造、维修更换成本大等缺陷。

中国专利号CN214591294U一种具有保温性能的太阳能光伏组件，包括支架，支架顶部外壁上开设有凹槽，且凹槽内部嵌入有密封组件，密封组件内部通过螺栓装有呈等距离结构分布的光伏组件，光伏组件包括光伏板，且光伏板底部与顶部外壁上均粘接有 EVA膜层，其中一个EVA膜层顶部外壁上粘接有保温层，且保温层顶部外壁上粘接有玻璃，玻璃顶部外壁上粘接有氟碳树脂层，其不足之处是大平板光伏模块存在受光率底，易损坏，制造、维修更换成本大等缺陷。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术中太阳能光伏组件受光面积小且易损坏，维修更换成本大的问题，提供一种适合标准化生产的模块化立体式光伏组件的技术，该模块技术具有结构强度高，不易损坏，便于生产、组装及维修更换，提高单位面积光吸收率等优点，以克服现有技术中太阳能光伏组件单位面积对太阳光的吸收率低，解决了光伏组件易破损、维修更换成本大等缺陷。

为实现上述技术目的及效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种模块化立体光伏组件，所述的模块化立体光伏组件包括安装底板、还包括设置在所述安装底板上方的顶面光伏单元板和侧面光伏单元板，若干个侧面光伏单元板和一个顶面光伏单元板组成的棱台状的立体光伏单元组件，且所述立体光伏单元组件为中空结构，所述的模块化立体光伏组件由多个立体光伏单元组件阵列组成，采用模块化设计可形成自动生产，降低生产成本，便于维护。

作为优选，所述的侧面光伏单元板为同等大小的梯形，所述的顶面光伏单元板为与侧面光伏单元板顶边数量相对应的偶数正多边形，所述的侧面光伏单元板采用同等大小的梯形分布均匀，对太阳能吸收率较统一。

作为优选，所述的侧面光伏单元板为4或6块，所述的顶面光伏单元板为对应的正4或6边形，所述侧面光伏单元板采用四块且所述的顶面光伏单元板采用正四边形产生的功能效果最好。

作为优选，所述光伏单元板为等边梯形结构或所述光伏单元板为正方形，所述侧面光伏单元板通常等边梯形以及顶面光伏单元板通常为正方形更具有稳定作用，对太阳能的吸收面积较大。

作为优选，所述光伏单元板由保温隔热减震板、设置在保温减震板上的光伏主件玻璃底板、设置在玻璃底板上的光伏元件和设置在光伏元件上的光伏组件超白玻璃面板组成，所述保温隔热减震板相对于光伏元件较厚，防震承压以及保温效果更好，由于光伏元件是整个光伏单元板的核心，较厚的保温隔热减震板对所述的光伏核心元件起到更好的保护作用。

作为优选，所述侧面光伏单元板与安装底板的夹角角度为40°-50°，采用此角度使用效果更好，对太阳能的吸收率更好，有效增加太阳能照射面积，可以提高单位面积的光电转换率。

作为优选，所述相邻的光伏单元板之间通过防水耐候密封结构胶相连，侧面光伏单元板与安装底板之间也通过耐候密封结构胶相连，由于光伏组件通常放在室外，长期承受风吹雨打，采用此耐候密封结构胶更能承受风吹雨打，防水耐候密封结构胶具有防水作用，耐老化、较强粘贴力，可以承受一定的载荷适合户外使用。

作为优选，所述立体光伏单元组件在安装底板上等间距排列，且相邻两个立体光伏单元组件之间的间隙为40mm-50mm，采用间隙排列遇到雨雪天达到及时顺利排泄，有利于雨雪天提高受光效益。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一，本发明通过将四片等边梯形光伏单元板作为侧面光伏单元板以及将一片正方形光伏单元板作为顶面光伏单元板组成的立体光伏单元组件，使得太阳光照射到立体单元光伏组件时间更长，接收面积更大，对局部地区尤其是夏天太阳相对地平面垂直照射时间更长，能有效增加太阳能光电转换效率。

第二，本发明的光伏单元组件采用多边立体结构设计，将棱台状结构迭代大平面，提高单位采光面积，可以提高单位面积的发电量。

第三，本发明采用多边立体结构设计提高光伏模块结构强度，有利于解决光伏组件易破损问题，且标准化模块可形成自动化生产，降低生产成本。

第四，本发明采用多边立体结构设计，用于大面积玻璃阳光棚场景，夏天可以实现阳光隔离，减少热辐射对室内的影响，减少空调需求，节能减排的同时利用现有资源生产清洁能源。

第五，本发明采用模块化设计迭代大平面，实现了易维护，其中一块立体光伏单元组件损坏可以直接修理或替换，便于维护，不用直接替换整块大平面，降低维护成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明的安装底板和光伏单元板的一种结构示意图；

图2为本发明的立体光伏单元组件的一种结构示意图；

图3为本发明的立体光伏单元组件阵列的一种结构示意图；

图4为本发明的模块化立体光伏组件的一种立体结构示意图。

其中：1、安装底板；2、顶面光伏单元板；3、侧面光伏单元板；4、立体光伏单元组件；5、模块化立体光伏组件；6、保温减震板；7、光伏主件玻璃地板；8、光伏元件；9、光伏主件超白玻璃面板；10、耐候密封结构胶。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明。

如图1至图3所示的实施例中，一种模块化立体光伏组件5，包括四块相同的梯形侧面光伏单元板3和一块正方形顶面光伏单元板2组合，该光伏单元板安装于象形的保温隔热减震板四边形棱台上，四边形棱台由保温隔热材料制作，光伏单元板由玻璃底板7、正负极光伏元件8、超白面板9及连接导线组成，将各光伏单元板安装于保温减震四边形棱台上通过防水耐候密封结构胶10粘结组成一种模块化立体光伏单元组件5，该立体光伏单元组件4每一块光伏单元板都可以确保最长时间受到太阳光的照射，提高对太阳能的吸收率，本实施例的立体光伏单元组件4可多个并列、阵列位于同一个平面上多个所述立体光伏单元组件组成一组模块化立体光伏组件5，根据使用需要可通过多个模块化立体光伏组件5组合连接转换装置成为光伏发电系统。

如图1、2、4所示的实施例中，一种模块化立体光伏组件5，所述顶面光伏单元板2为等边正四方形，所述侧面光伏单元板3为等腰四边梯形且短边长等同于单元板边长，所述光伏单元板安装在梯形单元板3短边一侧。

参见图4，将本实施例的立体光伏单元组件安装好后，根据陷光原理，外部太阳光从光伏主件超白面板9进入光伏单元板的内部而入射到光伏元件8上将太阳光波长转换为 热能再通过光伏主件玻璃底板7到保温减震板6上将热能保存起来，本实施例采用立体结构迭代大平面，对外部的太阳光的吸收率能够得到较大提高，提高单位面积的发电量，有效增加了太阳能光伏的利用。

如图1所示，本发明实施例的模块化立体光伏组件，本实施例的光伏元件是整个光伏单元板的核心，所述保温减震板相对于光伏元件较厚，具有更好的隔震减压功能，具有保护光伏元件的作用，使光伏元件不易受损，采用保温减震板解决了现有的光伏组件集热装置未进行保温处理,存在热量散失,解决了热利用效率的问题。

如图1至4所示，分别采用光伏单元板2、3及保温隔热减震板6，保温隔热减震四面锥台体6采用保温隔热材料一体成型制作，锥台体6一体成型结构合理便于标准化批量生产，锥台体6一体成型结构更稳固，在一体成型锥台体6外侧分别安装光伏单元板2、3和引出导线并采用防水耐候密封结构胶10进行密封固定组成模块化立体光伏组件5。

将模块化立体光伏组件5按附图3排列安装于一弧形大平面采光玻璃大棚屋面，模块化立体光伏组件5相邻均留有40mm间隙，用防水耐候密封结构胶粘结固定，间隙具有排雨雪水功能且确保日光通过间隙给室内提供日光照明。

将模块化立体光伏组件5按附图3排列安装于一弧形大平面采光玻璃大棚屋面，夏季具有遮光隔热功能，提高玻璃阳光顶隔热效果，降低室内温度，减少空调能耗，冬季对外界冷空气具有隔热保温效应，减少室外冷空气对室内的影响同样具有保温隔热作用，减少空调供热的需求，进一步的将模块化立体光伏组件5按附图3排列安装于一弧形大平面采光玻璃大棚屋面，由于其结构特征增强了玻璃屋面的玻璃强度，减少屋面玻璃的破损率的同时具有玻璃采光屋面的功能。

本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用技术手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其他多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围中。

Claims (7)

1.一种模块化立体光伏组件，其特征在于：由多个立体光伏单元组件（4）阵列组成，所述的立体光伏单元组件包括安装底板（1）、设置在所述安装底板（1）上方的顶面光伏单元板（2）和侧面光伏单元板（3），若干个侧面光伏单元板（3）和一个顶面光伏单元板（2）组成中空棱台状的立体光伏单元组件（4）。

2.根据权利要求1所述的一种模块化立体光伏组件，其特征在于：所述的侧面光伏单元板（3）为同等大小的等边梯形，所述的顶面光伏单元板（2）为正多边形且与安装底板（1）平行，所述顶面光伏单元板边数与侧面光伏单元板数量相同，正多边形的边长与侧面光伏单元板（3）的梯形顶边长度相适配。

3.根据权利要求2所述的一种模块化立体光伏组件，其特征在于：所述的侧面光伏单元板（3）为3-6块，所述的的顶面光伏单元板（2）为对应的3-6边形。

4.根据权利要求1所述的一种模块化立体光伏组件，其特征在于：所述光伏单元板包括依次叠加组成的保温减震板（6）、光伏主件玻璃底板（7）、光伏元件（8）和光伏主件超白玻璃面板（9）。

5.根据权利要求1所述的一种模块化立体光伏组件，其特征在于：所述侧面光伏单元板（3）与安装底板（1）之间的夹角角度为40°-50°。

6.根据权利要求1所述的一种模块化立体光伏组件，其特征在于：所述相邻的光伏单元板之间通过防水耐候密封结构胶（10）粘结，侧面光伏单元板（3）与安装底板（1）之间也通过防水耐候密封结构胶粘结。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种模块化立体光伏组件，其特征在于：所述立体光伏单元组件（4）在安装底板（1）上等间距排列，且相邻两个立体光伏单元组件（4）之间的间隙为40mm-50mm，所述的顶面光伏单元板（2）为等边多边形结构。

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