CN201915529U - 非晶硅薄膜电池光伏一体化幕墙系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种非晶硅薄膜电池光伏一体化幕墙系统，包括主要由立柱和横梁组成的框架，其特征在于，所述幕墙系统还包括非晶硅薄膜太阳能电池面板，该非晶硅薄膜太阳能电池面板由铝合金盖板固定在所述框架上，同时，该非晶硅薄膜太阳能电池面板通过导线与蓄电池相连，并由该蓄电池结构向负载供电。本实用新型结构简单，成本低廉，性能稳定，安全可靠，完全符合绿色环保的要求，且在无阳光的环境下也能发电，克服了一般太阳能发电组件的无阳光不能发电的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及主要用于建筑外立面的一种幕墙系统，尤其涉及一种非晶硅薄膜电池光伏一体化幕墙系统。
背景技术
目前的光伏一体化幕墙系统中应用较多的均为多晶硅或单晶硅光电板，其主要设计构思是：将光伏器件与建筑相结合，把封装好的的光伏组件(光电板面板)安装在建筑物的外墙或屋顶上，再与逆变器、蓄电池、控制器、负载等装置相联；另外，光伏系统还可以通过一定的装置与公共电网联接输送电能。由于此类光电幕墙技术复杂，安装繁琐，造价昂贵，不便于围护，且受环境影响大，故而难以在幕墙工程上大面积使用，工程实际应用较少。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种便于安装维护，成本低廉，且性能稳定的非晶硅薄膜电池光伏一体化幕墙系统，从而克服现有技术中的不足。
为实现上述发明目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种非晶硅薄膜电池光伏一体化幕墙系统，包括主要由立柱和横梁组成的框架，其特征在于，所述幕墙系统还包括非晶硅薄膜太阳能电池面板，该非晶硅薄膜太阳能电池面板由铝合金盖板固定在所述框架上，同时，该非晶硅薄膜太阳能电池面板通过导线与蓄电池相连，并由该蓄电池结构向负载供电。
进一步地讲，所述幕墙系统还包括与铝合金盖板连接的铝合金竖向外盖板、铝合金横向外盖板，且所述铝合金竖向外盖板和铝合金横向外盖板分别与一LED灯管固定连接。
所述LED灯管分别穿入铝合金竖向外盖板和铝合金横向外盖板上设置的通槽中，且LED灯管端部通过卡扣与铝合金竖向外盖板和铝合金横向外盖板固定连接。
所述铝合金盖板通过不锈钢螺丝与非晶硅薄膜太阳能电池面板固定连接。
所述非晶硅薄膜太阳能电池面板通过光电接线盒及电能引导线和电能变换器-逆变器与蓄电池相连。
本新型实用专利通过将光伏幕墙的铝合金立柱和横梁等组成幕墙框架，并把在工厂按设计尺寸封装好的光伏组件(非晶硅薄膜光电平板或曲面板)安装在幕墙框架上，通过铝合金盖板固定(铝合金盖板外带LED景观灯)，再把与非晶硅薄膜光电板相连的电能引导线与蓄电池结构(即逆变器、蓄电池、控制器、负载等装置)相联，再由蓄电池与建筑用电器件相连输送电能，从而构建了一种新型的光电幕墙系统。除发电这项主要功能外，该幕墙系统还具有明显的隔热、隔音、安全、装饰等功能，特别是非晶硅薄膜太阳能电池发电不会排放二氧化碳或产生对温室效应有害的气体，也无噪音，是一种洁净能源，与环境有很好的相容性。
本实用新型的电学结构采用单路自然能--单蓄电池结构，光电幕墙所产生的电能，经过输入电能变换器，转换成能蓄电池组要求的充电电压和充电电流，向蓄电池充电，蓄电池容量按用户要求的无太阳天气连续供电天数进行设计；此外，藉由输出电能变换器可将蓄电池组中的直流电能转换成负载要求的电压和电流及电能形式，向负载供电。
本实用新型幕墙系统还可以与公共电网联接输送多余电能。
概言之，与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：该非晶硅薄膜电池光伏一体化幕墙系统结构简单，成本低廉，性能稳定，安全可靠，完全符合绿色环保的要求，且在无阳光的环境下也能发电，克服了一般太阳能发电组建的无阳光不能发电的问题。
附图说明
图1为本实用新型一较佳实施例的横向剖面结构示意图；
图2为本实用新型一较佳实施例的纵向剖面结构示意图；
图3为本实用新型一较佳实施例的立面大样示例示意图；
图4本实用新型一较佳实施例的电学结构框图；
附图标记说明：1.立柱、2.横梁、3.铝合金角码、4.M5x20不锈钢螺栓组、5.不锈钢螺栓组、6.厚度2mm厚防噪垫片、7.非晶硅薄膜太阳能电池面板、8.铝合金盖板、9.铝合金竖向外盖板、10.节能型LED灯管、11.M5x29不锈钢螺丝、12.铝合金横向外盖板、13.EPDM胶条、14.防水硅酮密封胶、15.聚酰胺玻璃纤维断热条、16.光电接线盒及电能引导线、17.电能引导线及电能变换器-逆变器、18.玻璃垫块、19.铝合金横梁扣板20.铝合金立柱扣板。
具体实施方式
以下结合附图及一较佳实施例对本实用新型的技术方案作详细说明。
参阅图1-4，该基础结构设计按照玻璃工程技术规范(JGJ102)、建筑玻璃应用技术规程(JGJ113)等有关标准和规范进行，其电学结构采用单路自然能——单蓄电池结构。
该非晶硅薄膜电池光伏一体化幕墙系统包括：立柱1、横梁2、铝合金角码3、M5x20不锈钢螺栓组4、M6x90不锈钢螺栓组5、厚度2mm厚防噪垫片6、非晶硅薄膜太阳能电池面板(6+1.14PVB+TCO/p-α-Si 6+12A+6钢化中空夹胶玻璃)7、铝合金盖板8、铝合金竖向外盖板9、节能型LED灯管10、M5x29不锈钢螺丝11、铝合金横向外盖板12、EPDM胶条13、防水硅酮密封胶14、聚酰胺玻璃纤维断热条(PA66GF25)15、光电接线盒及电能引导线16、电能引导线及电能变换器-逆变器17、玻璃垫块18、铝合金横梁扣板19以及铝合金立柱扣板20；其中，立柱1、横梁2与铝合金角码3连接，铝合金角码3与不锈钢螺栓组4、不锈钢螺栓组5连接，非晶硅薄膜太阳能电池面板7与铝合金盖板8连接，铝合金竖、横向外盖板9、12与节能型LED灯管10连接，光电接线盒及电能引导线16与电能变换器-逆变器17相连。
进一步的讲，前述铝合金盖板8通过M5x29不锈钢螺丝11与非晶硅薄膜太阳能电池面板7固定连接。
前述节能型LED灯管10穿入铝合金竖、横向外盖板9、12的通槽中，且其端部通过卡扣与铝合金竖、横外盖板固定连接。
前述太阳能电池板中电能引导线于接线盒汇总后再与电能变换器-逆变器17连接，并通过卡扣与立柱1连接固定。
本实施例的安装过程为：首先在工厂根据设计尺寸加工非晶硅薄膜太阳能电池面板，将非晶硅薄膜太阳能电池面板与接线盒、电能导线封装完毕；其次，在施工现场将立柱1安装在墙体预先设定的位置，再将横梁2安装在立柱1上组合成幕墙框架，其中横梁2与立柱通过铝合金角码3与不锈钢螺栓组4、5连接；其次，将工厂加工封装好的非晶硅薄膜太阳能电池面板7置于幕墙框架的预定位置，将光电接线盒及电能引导线16与电能变换器-逆变器17连接并与立柱1连接固定，通过铝合金盖8、不锈钢螺丝11与立柱1连接固定，将幕墙面板采取同样的方法与横梁2固定；然后将节能型LED灯管10穿入铝合金竖、横向外盖板9、12通槽且端部通过卡扣固定，再将铝合金竖、横向外盖板9、12与铝合金盖板8连接固定；最后，将电能变换器-逆变器17中引出的电能导线与蓄电池结构(即蓄电池、控制器、负载装置)连接，整个电路系统接通并向负载供电，接着进行调节测试，然后将铝合金横梁扣板19和铝合金立柱扣板20在横梁2和立柱1上的预定位置封扣，安装完毕。
本实施例的优点在于：
(1)材料和制造工艺成本低。这是因为生产工艺更简化，能耗更低，硅薄膜仅有数千埃厚度，昂贵的纯硅材料用量很少。同时衬底材料，如玻璃、不锈钢、塑料等，价格相对低廉；
(2)易于形成大规模生产能力，生产可全流程自动化；
(3)品种多，用途广。灵活多样的制造方法，可以制造建筑集成的电池，适合用于建筑物的安装；
(4)能量回收周期短，在生产过程中的每瓦用电能耗较小，1.5-3年即可返回(对比如下表1)；
(5)具备弱光发电的性能，在阴天及夜晚也能有光感，产生电流；
(6)非晶硅薄膜电池可以造成透光电池，透光率可从5％到75％。可根据建筑师的需要而定；
(7)由于非晶硅薄膜材料的光带隙比单晶硅和多晶硅宽，因此非晶硅薄膜太阳电池的功率输出受环境温度影响相对小；
(8)非晶硅薄膜电池工作中受环境影响较小，而晶体硅电池如果其中一小部分被遮挡，会产生孤岛效应，这将极大的降低整个组件的功率输出；
(9)非晶硅薄膜电池的板块能更好的配合建筑幕墙的分格；
(10)非晶硅薄膜电池面板拆卸更换简便。
表1常用太阳能电池的性能比较
| 单晶硅电池 | 多晶硅电池 | 非晶硅电池 | |
| 厚度(微米) | ～300 | ～300 | ＜1 |
| 温度(℃) | 1000 | 1000 | ～200 |
| 能耗(kwh/m2) | 2000 | 1000 | 100 |
| 能耗回收期(年) | 19.3 | 14.0 | ～1.5 |
以上较佳实施例仅用于说明本实用新型的内容，除此之外，本实用新型还有其它实施方式。但是，凡采用等同替换或等效变形方式形成的技术方案均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种非晶硅薄膜电池光伏一体化幕墙系统，包括主要由立柱(1)和横梁(2)组成的框架，其特征在于，所述幕墙系统还包括非晶硅薄膜太阳能电池面板(7)，该非晶硅薄膜太阳能电池面板(7)由铝合金盖板(8)固定在所述框架上，同时，该非晶硅薄膜太阳能电池面板(7)通过导线与蓄电池相连，并由该蓄电池结构向负载供电。
2.根据权利要求1所述的非晶硅薄膜电池光伏一体化幕墙系统，其特征在于，所述幕墙系统还包括与铝合金盖板(8)连接的铝合金竖向外盖板(9)、铝合金横向外盖板(12)，且所述铝合金竖向外盖板(9)和铝合金横向外盖板(12)分别与一LED灯管(10)固定连接。
3.根据权利要求2所述的非晶硅薄膜电池光伏一体化幕墙系统，其特征在于，所述LED灯管(10)分别穿入铝合金竖向外盖板(9)和铝合金横向外盖板(12)上设置的通槽中，且LED灯管(10)端部通过卡扣与铝合金竖向外盖板(9)和铝合金横向外盖板(12)固定连接。
4.根据权利要求1所述的非晶硅薄膜电池光伏一体化幕墙系统，其特征在于，所述铝合金盖板(8)通过不锈钢螺丝(11)与非晶硅薄膜太阳能电池面板(7)固定连接。
5.根据权利要求1所述的非晶硅薄膜电池光伏一体化幕墙系统，其特征在于，所述非晶硅薄膜太阳能电池面板(7)通过光电接线盒及电能引导线(16)和电能变换器-逆变器(17)与蓄电池相连。
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