CN202031213U - 一种双层一体单元式光伏呼吸幕墙 - Google Patents
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Abstract
一种双层一体单元式光伏呼吸幕墙，包括光伏幕墙本体及光伏矩阵控制模块，光伏幕墙本体包括主体支承结构体系及光伏单元板块，其特点是光伏单元板块包括单元框架、通风百叶板块及光伏板块，光伏板块包括板块副框、副框扣板、光伏电池组件护边、结构密封胶、夹胶光伏电池组件及光伏接线端，其中的光伏接线端与光伏控制器的信号传输端口相连接，单元框架与通风百叶板块及光伏板块之间设有便于空气流动的空间而形成的结构风道，结构风道的上、下部设有出、进风口。本实用新型设计的结构风道，可将光伏电池发电时产生的自热通过对流空气带走，保证发电效率，又能给建筑物内部换新风，同时光伏板块便于拆卸，检修更换方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光伏幕墙，特别是涉及一种光伏建筑一体化BIPV(Building Integrated Photovoltaic)中一种新型光伏构件——双层一体单元式光伏呼吸幕墙，是对现有光伏幕墙结构的改进，属于太阳能光伏发电和建筑太阳能一体化技术领域。
背景技术
光伏幕墙集合了光伏发电技术和幕墙技术，用特殊的树脂将太阳能电池粘贴在玻璃上，镶嵌于两片玻璃之间通过电池将光能转化成电能，是一种高科技产品。光伏幕墙不仅具有阻燃、隔热和消音等节能作用，与普通玻璃幕墙相比，还能够降低光污染，代表建筑太阳能一体化技术的最新发展方向。
太阳能是一种取之不尽，用之不竭的清洁能源。在全球污染和能源危机日益严重的今天，研究太阳能利用对缓解能源危机，保护生态环境和保证经济的可持续发展具有重要意义。
太阳能光伏建筑一体化BIPV(Bui1ding Integrated Photovoltaic)，是应用太阳能发电的一种新概念：在建筑为维护结构外表面铺设光伏矩阵提供电力。可以说在众多可再生能源发电技术中，光伏发电是最绿色最环保也最值得期待的一项技术。
太阳能光伏幕墙属光伏建筑一体化BIPV中光伏构件的一种。从理论设计上讲，目前普遍采用的太阳能光伏幕墙存在技术层面的缺点如下：
1.常见的光伏幕墙的承重框架和光伏板块，一般采用分开加工，分别安装。 框架和光伏板块，不能同时实现一体化加工，一体化安装，工厂化制备率不高。
2.常见光伏幕墙的光伏板块夏季在发电过程中会产生一定的自热，中空层中的空气温度会升高，造成电池组片发电效率的降低。如何解决“自热”问题，常见的办法不是很多。
综上所述，基于上述光伏幕墙存在的技术现状，设计一种新型结构的光伏幕墙，使之既能满足光伏幕墙的要求，又能完全实现工厂化制备，模块化生产。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有生产工艺技术中存在的不足，提供一种新型设计结构的双层一体单元式光伏呼吸幕墙。这种新型的光伏幕墙既节能，又能消除板块自热，同时可完全实现工厂化制备，模块化生产。
本实用新型给出的技术方案是：这种双层一体单元式光伏呼吸幕墙，包括光伏幕墙本体及光伏矩阵控制模块，所述光伏幕墙本体包括主体支承结构体系及光伏单元板块，所述主体支承结构体系包括土建结构及主体连接组件，所述土建结构包括土建结构梁及层间防火封修，所述主体连接组件包括槽形埋件、转接件及单元挂件，其中槽形埋件按设计要求预埋在土建结构中，转接件位于槽形埋件与单元挂件之间，相互螺接固定，单元挂件用于固定单元框架，其特点是所述光伏单元板块包括单元框架、通风百叶板块及光伏板块，所述光伏板块包括板块副框、副框扣板、光伏电池组件护边、结构密封胶、夹胶光伏电池组件及光伏接线端，其中的光伏接线端与光伏控制器的信号传输端口相连接，所述单元框架与通风百叶板块及光伏板块之间设有便于空气流动的空间而形成的结构风道，结构风道的上部和下部分别设有出风口和进风口。
为更好的实现本实用新型的目的，所述单元框架由左竖框、右竖框、上横框、下横框、中横框、内层开启上边框、内层开启下边框、内层开启扇框、内 层开启附件、内层开启中空玻璃、胶条A、胶条B、胶条C、胶条D及单元插芯构成，其中左竖框、右竖框、上横框、下横框、中横框共同组成双层一体幕墙的公用骨架，所述内层开启上边框、内层开启下边框、内层开启扇框、内层开启附件、内层开启中空玻璃及胶条C共同组成双层一体幕墙的内层幕墙，所述单元框架形成了单元式双层一体幕墙的结构框架、结构风道及完整的内层结构。
相邻单元框架之间水平方向(左右)的安装通过单元挂件和连接件使左右竖框插接固定，相邻单元框架之间垂直方向(上下)的安装通过单元插芯也使上下横框插接固定。
为更好的实现本实用新型的目的，所述结构风道的出风口和进风口处分别设有由可调节通风百叶、防虫网、格栅A、格栅B、保温装饰板、保温材料、保温封修板、百叶上横框及百叶下横框组成的通风百叶板块，其中百叶上横框、百叶下横框，可调节通风百叶及防虫网构成的通风百叶板，分别位于单元框架的上部和下部，做出风口和进风口；所述保温装饰板、保温材料及保温封修板构成复合保温板，位于单元框架内层的上部和下部，分别对应于进风口通风百叶板块和出风口通风百叶板块；所述格栅A、格栅B分别位于单元框架双层幕墙之间的结构风道的下部和上部，所述结构风道中风的流量通过可调节通风百叶的控制杆调控。
为更好的实现本实用新型的目的，所述光伏幕墙的外层设有由板块副框、副框扣板、光伏电池组件护边、结构密封胶及夹胶光伏电池组件构成的光伏板块，所述夹胶光伏电池组件由含低铁超白玻、PVB胶片，光伏电池组片及白玻构成，其中光伏电池组片位于外层超白玻与白玻之间，分别通过胶片经层压紧密连成一体。
为了更好的实现本实用新型的目的，所述板块副框通过结构密封胶与夹胶 光伏电池组件牢固粘接，所述光伏板块与单元框架之间采用插接式装配关系。
本实用新型的适用范围：公共建筑与住宅。
本实用新型未提及或未详述的双层一体单元式光伏呼吸幕墙的其他结构部分与现有技术中的光伏幕墙相同。
本实用新型在结构风道的上下两端分别设计有出风口百叶和进风口百叶，光伏电池发电时，其产生的自热会使结构风道里的空气温度上升，根据空气对流的原理，热空气往上走，冷空气通过下方的进风口补充进来，经上部出风口将热空气及热量带走，从而保持了结构风道中空气温度，保证了光伏电池的发电效率。在高纬度地区春秋冬季的建筑物，在不影响光伏电池发电效率的情况下，适当调低通风百叶控制杆，保护结构风道里的空气有一定温度，有利于整体建筑物的保温。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.光伏幕墙设计符合建筑幕墙的规范；
2.将整体光伏幕墙设计成单元式，可完全实现工厂化制备，模块化生产，有利于保证核心主件的产品质量；
3.利用空气对流原理设计的结构风道，将光伏电池发电时产生的自热，通过对流空气带走，保证发电效率，同时又能给建筑物内部换新风；
4.对于大型光伏建筑一体化项目，双层一体单元式光伏呼吸幕墙可与建筑主体结构同步制造与施工，不必等待主体结构封顶，极大有利于缩短施工工期。
附图说明
图1为本实用新型双层一体单元式光伏呼吸幕墙大样图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为本实用新型双层一体单元式光伏呼吸幕墙竖剖节点图(D01)；
图4为本实用新型双层一体单元式光伏呼吸幕墙横剖节点图(D02)；
图5为本实用新型双层一体单元式光伏呼吸幕墙横剖节点图(D03)；
图6为本实用新型光伏发电系统流程示意图。
图中标记：01.光伏幕墙本体，02.光伏矩阵控制模块，03.主体支承结构体系，04.光伏单元板块，05.光伏逆变模块，06.光伏控制模块，07.综合布线，08.土建结构，09.主体连接组件，10.单元框架，11.通风百叶板块，12.光伏板块，13.布线槽，14.引出电缆，15.土建结构梁，16.层间防火封修，17.槽形埋件，18.转接件，19.单元挂件，20.左竖框，21.右竖框，22.上横框，23.下横框，24.中横框，25.内层开启上边框，26.内层开启下边框，27.内层开启扇框，28.内层开启附件，29.内层开启中空玻璃，30.胶条A，31.胶条B，32.胶条C，33.胶条D，34.单元插芯，35.可调节通风百叶，36.防虫网，37.格栅A，38.格栅B，39.保温装饰板，40.保温材料，41.保温封修板，42.百叶上横框，43.百叶下横框，44.板块副框，45.副框扣板，46.光伏电池组件护边，47.结构密封胶，48.夹胶光伏电池组件，49.光伏接线端，50.含低铁超白玻璃，51.PVB胶片，52.光伏电池组片，53.白玻璃，54.接线盒，55.引出电缆，56.通风百叶控制杆，57.进风口，58.出风口。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型的具体技术方案做进一步说明，本实用新型的保护范围不仅局限于下列内容的表述：
如图1至图6所示，太阳能光伏幕墙局部设计大样图及其节点图，它包括光伏幕墙本体01及光伏矩阵控制模块02，所述光伏幕墙本体01包括主体支承结构体系03及光伏单元板块04，上述二部分构成光伏幕墙的主体结构，设计上必须满足幕墙的规范。所述主体支承结构体系03包括土建结构08及主体连接 组件09，所述土建结构08包括土建结构梁15及层间防火封修16；所述主体连接组件09包括槽形埋件17、转接件18及单元挂件19；其中槽形埋件17按设计要求预埋在土建结构梁15中，转接件18位于槽形埋件17和单元挂件19之间，相互螺接固定，单元挂件19用于固定单元框架10。所述光伏单元板块04包括单元框架10、通风百叶板块11及光伏板块12；所述单元框架10包括左竖框20、右竖框21、上横框22、下横框23、中横框24、内层开启上边框25、内层开启下边框26、内层开启扇框27、内层开启附件28、内层开启中空玻璃29、胶条A 30、胶条B 31、胶条C 32、胶条D 33及单元插芯34；其中左竖框20、右竖框21、上横框22、下横框23、中横框24共同构成双层幕墙的公用骨架，所述内层开启上边框25、内层开启下边框26、内层开启扇框27、内层开启附件28、内层开启中空玻璃29及胶条C 32共同构成双层一体幕墙的内层板块。相邻单元框架10之间水平方向(左右)的安装通过单元挂件19和连接件18使左右竖框(20、21)插接固定；相邻单元框架10之间垂直方向(上下)的安装通过单元插芯34也使上下横框(22、23)插接固定。所述通风百叶板块11包括可调节通风百叶35、防虫网36、格栅A 37、格栅B 38、保温装饰板39、保温材料40、保温封修板41、百叶上横框42及百叶下横框43，其中百叶上横框42、百叶下横框43，可调节通风百叶(叶片)35及防虫网36构成通风百叶板块，分别位于单元框架10的上部和下部，做出风口58和进风口57；所述保温装饰板39、保温材料40及保温封修板41构成复合保温板，位于单元框架10内层的上部和下部，分别对应于进风口和进风口百叶板块；所述格栅A 37、格栅B 38分别位于单元框架10双层幕墙之间的结构风道的下部和上部；所述光伏板块12包括板块副框44、副框扣板45、光伏电池组件护边46、结构密封胶47、夹胶光伏电池组件48及光伏接线端49；所述夹胶光伏电池组件48包括含低铁超白 玻璃50、PVB胶片51、光伏电池组片52及白玻璃53；所述光伏接线端49包括接线盒54及引出电缆55；所述光伏矩阵控制模块02包括光伏逆变模块05、光伏控制模块06及综合布线07；所述综合布线07包括布线槽13及引出电缆14。所述光伏单元板块04通过转接件18及单元挂件19上的调节螺丝可作上下(垂直方向)和进出(水平方向)的调整，从而调整光伏板块的安装精度。
参见图3～图5所示，本实用新型所述主体连接组件09可选钢材，材质Q235，表面热浸镀锌处理，符合GB/T13912-2002标准。
参见图3～图5所示，本实用新型所述单元框架10中的横竖框、内层开启边框与扇框，所述通风百叶板块11中的可调节通风百叶35、格栅A 30、格栅B31、保温装饰板39及百叶上下横框，所述光伏板块12中的板块副框44及副框扣板45、单元插芯34均可选铝材，表面可选静电喷涂，涂层厚度40～120μm，符合GB/T5237-2008标准。
参见图3所示，本实用新型所述夹胶光伏电池组件48可选择5mm含低铁超白钢化玻璃50、1.14PVB胶片51，3mm光伏电池组片52及5mm普通钢化白玻璃53，其中3mm光伏电池组片52通过1.14PVB胶片51与5mm含低铁超白钢化玻璃50和5mm普通钢化白玻璃53经层压紧密粘接。
参见图3～图5所示，本实用新型所述胶条A 30、胶条B 31、胶条C 32及胶条D 33的材质可选三元乙丙或硅硐胶条。
参见图5所示，本实用新型所述保温材料封修板41、层间防火封修16及保温材料41可选厚度1.5mm镀锌板及岩棉。
参见图3～图5所示，本实用新型所述光伏单元板块04的组装要求在工厂进行，所述夹胶光伏电池组件48与板块副框44之间用结构胶粘接；所述接线盒54与光伏电池组件48之间用防水胶粘接，光伏板块04整体制备好后，需再 次进行光伏检测，合格方可包装出厂。
参见图6所示，本实用新型由光伏幕墙本体、光伏矩阵控制模块和用户(或并网输出)组成。太阳能光伏幕墙本体将太阳能转换成直流电能，通过逆变控制模块变换成交流电，供交流负载或并网供电；也可通过光伏控制器整流稳压成直流电，供直流负载或蓄电池贮能。其发电系统可设计成独立电网系统和并网系统以及带着蓄能的独立电网系统等形式。由于蓄电池本身的贮通损耗(30％)、使用寿命及维护的问题，往往并网系统应用于光伏幕墙更具优势，并网系统的造价比带蓄能的独立电网系统要低，而且并网系统的发电量比独立系统要多。带蓄能的独立电网系统具有应急发电功能。这是两者的优缺点。
本领域的普通技术人员应当理解，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于实施例所描述的技术方案，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果，只要满足使用需要，都应在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种双层一体单元式光伏呼吸幕墙，包括光伏幕墙本体及光伏矩阵控制模块，所述光伏幕墙本体包括主体支承结构体系及光伏单元板块，所述主体支承结构体系包括土建结构及主体连接组件，所述土建结构包括土建结构梁及层间防火封修，所述主体连接组件包括槽形埋件、转接件及单元挂件，其中槽形埋件按设计要求预埋在土建结构中，转接件位于槽形埋件与单元挂件之间，相互螺接固定，单元挂件用于固定单元框架，其特征在于所述光伏单元板块包括单元框架、通风百叶板块及光伏板块，所述光伏板块包括板块副框、副框扣板、光伏电池组件护边、结构密封胶、夹胶光伏电池组件及光伏接线端，其中的光伏接线端与光伏控制器的信号传输端口相连接，所述单元框架与通风百叶板块及光伏板块之间设有便于空气流动的空间而形成的结构风道，结构风道的上部和下部分别设有出风口和进风口。
2.根据权利要求1所述的双层一体单元式光伏呼吸幕墙，其特征在于所述单元框架由左竖框、右竖框、上横框、下横框、中横框、内层开启上边框、内层开启下边框、内层开启扇框、内层开启附件、内层开启中空玻璃、胶条A、胶条B、胶条C、胶条D及单元插芯构成，其中左竖框、右竖框、上横框、下横框、中横框共同组成双层一体幕墙的公用骨架，内层开启上边框、内层开启下边框、内层开启扇框、内层开启附件、内层开启中空玻璃及胶条C共同组成双层一体幕墙的内层幕墙，所述单元框架形成了单元式双层一体幕墙的结构框架、结构风道及内层结构。
3.根据权利要求1所述的双层一体单元式光伏呼吸幕墙，其特征在于所述结构风道的出风口和进风口处分别设有由可调节通风百叶、防虫网、格栅A、格栅B、保温装饰板、保温材料、保温封修板、百叶上横框及百叶下横框组成的通 风百叶板块，其中百叶上横框、百叶下横框，可调节通风百叶及防虫网构成的通风百叶板，分别位于单元框架的上部和下部，做出风口和进风口；所述保温装饰板、保温材料及保温封修板构成复合保温板，位于单元框架内层的上部和下部，分别对应于进风口通风百叶板块和出风口通风百叶板块；所述格栅A、格栅B分别位于单元框架双层幕墙之间的结构风道的下部和上部，所述结构风道中风的流量通过可调节通风百叶的控制杆调控。
4.根据权利要求1所述的双层一体单元式光伏呼吸幕墙，其特征在于所述光伏幕墙的外层设有由板块副框、副框扣板、光伏电池组件护边、结构密封胶及夹胶光伏电池组件构成的光伏板块，所述夹胶光伏电池组件由含低铁超白玻、PVB胶片，光伏电池组片及白玻构成，其中光伏电池组片位于外层超白玻与白玻之间，分别通过胶片经层压紧密连成一体。
5.根据权利要求4所述的双层一体单元式光伏呼吸幕墙，其特征在于所述板块副框通过结构密封胶与夹胶光伏电池组件牢固粘接，所述光伏板块与单元框架之间为插接式装配。
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|---|---|---|---|---|
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2010
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