CN1944911A - 复合光伏热水建筑一体化构件及其制作工艺 - Google Patents

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Abstract

复合光伏热水建筑一体化构件及其制作工艺，包括：光伏组件、集热器、绝热层和背板，光伏组件粘贴在集热器上，在集热器的背面依次分别覆盖绝热层和背板，周围采用铝合金边框固定，在光伏组件上方采用玻璃板覆盖；其制作工艺：首先，将光伏电池两侧同时均匀涂满聚乙烯－醋酸乙烯酯，再置于两层透明复合氟塑料膜之间，并将整体置于真空层压机中层压成型；然后，在吸热表面均匀涂满硅胶，将光伏组件粘贴在上面；在集热器的另一面依次覆以绝热层和背板，周围固以边框，再采用玻璃板作为盖板；此外，将上述一体化构件与墙体结合，可直接作为墙体或者屋顶。本发明能同时产生电力和热水，提高了光伏电池的效率及建筑屋顶和南墙的利用率，改善了室内热环境。

Description

复合光伏热水建筑一体化构件及其制作工艺
技术领域
本发明涉及一种太阳能光伏建筑一体化构件及其制作工艺，特别是一种复合光伏热水建筑一体化(BIPV/T)构件，属于太阳能利用领域。
背景技术
在众多可再生能源中，太阳能发电最具技术含量和发展前途，而太阳能光伏建筑一体化(BIPV)系统被认为是首选的光伏(PV)发电系统(欧洲2010年PV发展目标)。美国UNI-SOLAR的太阳能屋顶，直接将非晶薄膜电池生成在薄钢片上，钢片可以任意裁剪，做到屋顶的宽度；德国RWE公司的非晶太阳能玻璃幕墙，已实现了电池片之间的“无线”连接。上述两种结构只注重对电池的冷却，并未将冷却介质—水或空气利用起来或牺牲了光伏电池的冷却介质的品质。在国内，太阳能光伏发电技术与建筑的结合技术已有相当发展，诸如，常州天合的光伏发电瓦片(200420026123.4)和光伏发电幕墙玻璃(200420026122.X)，西安交通大学研发的太阳墙体发电构件(200410026219.5)以及合肥工业大学的屋顶太阳能光伏供电的建筑内照明标志系统(03259134.9)等。
同时，太阳能热水建筑一体化技术的研究和示范应用已取得一定的成果，诸如，太阳能热水瓦(94210927.9，98233501.6)，瓦式太阳能热水装置(02218626.3)，坡屋顶集中式太阳能热水装置(02228840.6)，太阳能热水集热屋面板(02264900.X)，可转换阳光热能的屋面构件(200410044818.X)等。
光伏光热综合利用的相关研究也已见成果，太阳能建筑光电和光热复合装置(02111582.6)提供了一种新型的复合屋顶，利用太阳能发电并产生洁净热水和进行空气调节。但是，上述技术均有一定的局限性。首先，光伏组件与太阳能热水集热器或空气集热器是相互独立的；其次，光伏电池直接安装在屋顶或玻璃表面，只有空气对光伏电池进行冷却，这种冷却效果不够充分，电池的发电效率会随工作温度的上升而线性地下降；再次，光伏系统和太阳能热水系统相互独立，然而屋顶可以利用的面积有限，特别是城市中的高层建筑，这会阻碍光伏系统和光热系统的推广，与此同时，大面积的南墙却未充分利用。
发明内容
本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种新型的复合光伏热水建筑一体化(BIPV/T)构件和建筑物外围护结构的不同结合方式，它可以同时产生电力和热水，更好的对光伏电池进行冷却，提高了光伏电池的效率，同时也设计了构件与建筑物之间三种结合方式，改善了室内热环境，提高了建筑屋顶和南墙的利用率。
本发明的技术解决方案：复合光伏热水建筑一体化构件，其特点在于：包括：光伏组件、集热器、绝热层和背板，光伏组件粘贴在集热器上，在集热器的背面依次分别覆盖绝热层和背板，周围采用金属边框固定，在光伏组件上方采用玻璃板覆盖。
所述的光伏组件由光伏电池和粘接在光伏电池上下两面上的透明复合氟塑料膜TPT。
所述的玻璃板为透过率＞0.9的高透过率玻璃板。
所述的背板为彩钢板，或防水板或薄铁皮。
所述的绝热层是硬质聚氨酯泡沫。
复合光伏热水建筑一体化构件制作工艺，包括以下步骤：
(1)制作光伏组件，将光伏电池两侧同时均匀涂满聚乙烯-醋酸乙烯酯EVA，(Ethyl Vinyl Acetate)，再置于两层透明复合氟塑料膜TPT(Tedlar PolyesterTedlar)之间，并将整体置于真空层压机中层压成型，检查中间无气泡方可继续；
(2)检查太阳集热器是否试漏水，集热器吸热表面是否平整，然后在吸热表面均匀涂满硅胶，将光伏组件粘贴在上面；
(3)24小时后，检查光伏组件与吸热板表面是否粘贴完好，光伏组件是否漏电；然后在集热器的另一面依次覆以绝热层和背板，周围固以边框，在上部采用透过率＞0.9的高透过率玻璃板作为盖板。
所述的聚乙烯-醋酸乙烯酯EVA的厚度为0.5～0.6mm。
所述的背板为彩钢板，或防水板或薄铁皮。
所述的绝热层是硬质聚氨酯泡沫。
所述的太阳能集热器为扁盒式，或管板式。
一种复合光伏热水建筑一体化构件系统，将所述的复合光伏热水建筑一体化构件与墙体结合，可直接作为墙体或者屋顶。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)可以同时利用太阳能发电和提供热水。太阳辐射透过玻璃板，照射到光伏电池表面，大约10％左右的太阳能转化为直流电，另外的大部分热量通过在电池背面铺设的水流道的水带走，故而可以同时发电和供热水；
(2)本发明通过光伏电池背面的集热器的水流道内的水对光伏电池冷却，提高了发电效率；
(3)由于本发明以太阳能热水集热器为底板，且与集热器共用玻璃盖板和边框，可以节省材料，降低制作成本；
(4)可安装在建筑物外围护结构(屋顶和南墙)上或直接取代建筑物外围护结构作为建材使用，实现与建筑的一体化，提高了建筑屋顶和南墙的利用率，改善了室内热环境，如果直接作为建材使用还可以进一步降低成本。
附图说明
图1为本发明的复合光伏热水一体化构件结构示意图；
图2为本发明的复合光伏热水一体化构件与轻型墙体结合构成一体化系统的示意图；
图3为本发明的复合光伏热水一体化构件与重型墙体结合构成一体化系统的示意图；
图4为本发明的复合光伏热水建筑一体化构件与遮阳板型的墙体结合构成一体化系统的示意图示意图；
图5为本发明的复合光伏热水建筑一体化构件与电力和热水相连接的示意图。
具体实施方式
如图1所示，的复合光伏热水建筑一体化构件结构包括：光伏组件4、集热器6、绝热层7和背板8组成，光伏组件4粘贴在集热器6上，在集热器6的背面依次分别覆盖绝热层7和背板8，周围采用金属边框固定，在光伏组件4上方采用玻璃板覆盖9，玻璃板9为透过率＞0.9的高透过率玻璃板。
本发明的背板7为彩钢板，或防水板或薄铁皮，其厚度为0.3～0.6mm；绝热层7为硬质聚氨酯泡沫，厚度根据实际情况来定，一般为25～150mm；集热器6由基板和水流道组成，光伏组件4贴在基板上，基板下面为水流道，这样可以更好的冷却光伏电池，提高发电效率。太阳能集热器6的形状可以为扁盒式，或管板式，对于管板式，肋片表面必须平整，有一定刚度，不易变形，以防止粘贴过程中电池片破碎。
本发明的复合光伏热水建筑一体化构件结构及制作工艺如下：首先，制作得到光伏组件4，将光伏电池1均匀置于两层TPT3之间，在光伏电池1的上下左右涂满EVA2，EVA2的厚度0.5～0.6mm为宜，整体置于真空层压机中层压成型，中间不能有气泡，总厚度约为1.5mm左右，得到光伏组件4；其次，检查太阳能集热器6是否漏水，吸热表面是否平整，同时将集热器6的表面涂黑，然后将制成的光伏组件4采用硅胶5贴在集热器6的吸热表面上，硅胶5的分布必须均匀，各处厚度一致；然后24小时后，检查光伏组件4与集热器6吸热表面是否粘贴完好，光伏组件6是否漏电；然后，在集热器6的背面用胶粘上绝热层7和背板8，周围采用金属边框(为不锈钢或铝合金均可)固定，上部25mm处用高透过率玻璃板9作为盖板。
上述的复合光伏热水建筑一体化构件与墙体结合，可直接作为墙体或者屋顶，构成复合光伏热水建筑一体化构件系统。如图2所示，复合光伏热水建筑一体化构件与轻型墙体结合，直接作为墙体(非承重部分)或者屋顶使用。它以夹芯板作为集热器6的绝热层7和背板8，绝热层7使用100～150mm的泡沫，背板8为彩钢板，其厚度为0.3～0.6mm。
如图3所示，复合光伏热水建筑一体化构件与重型墙体结合。对于新建造房屋，事先预埋好上下安装件13，14，然后将复合光伏热水建筑一体化构件直接安装在墙体或者屋顶上，对于现有房屋，可通过角钢直接将复合光伏热水建筑一体化构件安装在墙体或者屋顶上。
如图4所示，将复合光伏热水建筑一体化构件作为遮阳板，与建筑物结合。对于高层建筑物，在上下两层房屋窗户之间的墙面上，安装可调角度的复合光伏热水建筑一体化构件，支杆15右端通过铰链与墙面连接，可以转动，而左端与构件的背板8上的导轨连接，可以上下移动。夏季时，太阳高度角大，调节支杆15，减小构件表面的倾角，使采光面获得更多的太阳能，同时由于构件的遮挡，太阳直射光不能通过玻璃窗进入下层室内，减少了室内的得热量；冬季时，调节支杆15，增大构件表面的倾角，使采光面接受更多的太阳能，同时由于冬季太阳高度角小，构件无法遮挡太阳直射光，因此对下层室内的得热量影响不大。
如图5所示，复合光伏热水建筑一体化构件在运行时，太阳辐射透过玻璃板，照射到光伏电池表面，大约10％左右的太阳能转化为直流电，其电力输出10储存在蓄电池中，并通过逆变器转化为220V的交流电，向室内电器或电网供电；水箱内部下层的温度较低的水自然对流或水泵的作用下，通过构件下部的进水口11，进入流道，带走了集热器的热能，同时降低了光伏电池的工作温度，温度较高的水通过构件上部的出水口12进入水箱，然后如此循环往复，一个工作日内，大约40～50％的太阳能被转化为水的热能。

Claims (10)

1、复合光伏热水建筑一体化构件，其特征在于：包括：光伏组件、集热器、绝热层和背板，光伏组件粘贴在集热器上，在集热器的背面依次分别覆盖绝热层和背板，周围采用金属边框固定，在光伏组件上方采用玻璃板覆盖。
2、根据权利要求1所述的复合光伏热水建筑一体化构件，其特征在于：所述的光伏组件由光伏电池和粘接在光伏电池上下两层上的透明复合氟塑料膜TPT构成。
3、根据权利要求1所述的复合光伏热水建筑一体化构件，其特征在于：所述的玻璃板为透过率＞0.9的高透过率玻璃板。
4、根据权利要求1所述的复合光伏热水建筑一体化构件，其特征在于：所述的背板为彩钢板，或防水板或薄铁皮。
5、根据权利要求1所述的复合光伏热水建筑一体化构件，其特征在于：所述的绝热层为硬质聚氨酯泡沫。
6、复合光伏热水建筑一体化构件制作工艺，其特征在于：
(1)制作光伏组件，将光伏电池两侧同时均匀涂满聚乙烯-醋酸乙烯酯EVA，再置于两层透明复合氟塑料膜TPT之间，并将整体置于真空层压机中层压成型，检查中间无气泡方可继续；
(2)检查太阳集热器是否试漏水，集热器吸热表面是否平整，然后在其表面均匀涂满硅胶，将光伏组件粘贴在集热器表面上；
(3)24小时后，检查光伏组件与吸热板表面是否粘贴完好，光伏组件是否漏电；然后在集热器的另一面依次覆盖绝热层和背板，周围固以边框；
(4)在覆盖好集热器的上部采用透过率＞0.9的玻璃板作为盖板。
7、根据权利要求6所述的复合光伏热水建筑一体化构件制作工艺，其特征在于：所述的聚乙烯-醋酸乙烯酯EVA的厚度为0.5～0.6mm。
8、根据权利要求6所述的复合光伏热水建筑一体化构件制作工艺，其特征在于：所述的背板为彩钢板，或防水板或薄铁皮。
9、根据权利要求6所述的复合光伏热水建筑一体化构件制作工艺，其特征在于：所述的绝热层为硬质聚氨酯泡沫。
10、一种复合光伏热水建筑一体化构件系统，其特征在于：将权利要求1所述的复合光伏热水建筑一体化构件与墙体结合，直接作为墙体或者屋顶。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102208470A (zh) * 2011-05-03 2011-10-05 大连皿能光电科技有限公司 热电联产bipv组件
CN102644360A (zh) * 2011-02-16 2012-08-22 邓传利 太阳能光伏墙砖
CN101740650B (zh) * 2009-12-15 2012-09-19 中国科学技术大学 整板型管板式光伏热水模块
CN104807206A (zh) * 2015-03-03 2015-07-29 沈阳建筑大学 严寒地区太阳能光伏光热一体化集成系统
CN105071768A (zh) * 2015-07-20 2015-11-18 安徽灿邦电气有限公司 带双联箱式太阳能光伏光热一体化组件
CN105119570A (zh) * 2015-07-20 2015-12-02 安徽灿邦电气有限公司 真空式太阳能光伏光热一体化组件
EP3041131A1 (en) 2014-11-16 2016-07-06 Marek Adamczewski A method of manufacturing of a building element with a photovoltaic cell and a building element with a photovoltaic cell
CN106160634A (zh) * 2015-04-21 2016-11-23 珠海兴业新能源科技有限公司 太阳能热电综合利用建筑幕墙构件

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101740650B (zh) * 2009-12-15 2012-09-19 中国科学技术大学 整板型管板式光伏热水模块
CN102644360A (zh) * 2011-02-16 2012-08-22 邓传利 太阳能光伏墙砖
CN102208470A (zh) * 2011-05-03 2011-10-05 大连皿能光电科技有限公司 热电联产bipv组件
EP3041131A1 (en) 2014-11-16 2016-07-06 Marek Adamczewski A method of manufacturing of a building element with a photovoltaic cell and a building element with a photovoltaic cell
CN104807206A (zh) * 2015-03-03 2015-07-29 沈阳建筑大学 严寒地区太阳能光伏光热一体化集成系统
CN106160634A (zh) * 2015-04-21 2016-11-23 珠海兴业新能源科技有限公司 太阳能热电综合利用建筑幕墙构件
CN105071768A (zh) * 2015-07-20 2015-11-18 安徽灿邦电气有限公司 带双联箱式太阳能光伏光热一体化组件
CN105119570A (zh) * 2015-07-20 2015-12-02 安徽灿邦电气有限公司 真空式太阳能光伏光热一体化组件

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