CN203821723U - 一种光伏遮阳雨篷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏遮阳雨篷系统，包括支撑架和固定于其上的遮阳雨篷基材（1），在所述遮阳雨篷基材（1）上固定有光伏层（2），所述光伏层（2）从下至上依次包括柔性薄膜电池组件（3）、膜层（4）和第二涂料层（5），其中，所述遮阳雨篷基材（1）包括柔性衬底（6）和涂覆于其上的第一涂料层（7），所述第一涂料层（7）为光触媒涂料，所述第二涂料层（5）为防污自洁涂料。本实用新型所述光伏遮阳雨篷系统将遮阳雨篷与柔性光伏电池组件有机的结合在一起，具有轻质安全、防火绝缘，耐久性好的优点。

Description

一种光伏遮阳雨篷系统

技术领域

本实用新型涉及建筑节能和光电建筑领域，具体涉及一种光伏遮阳雨篷系统。

背景技术

建筑节能是我国可持续发展的必然要求，遮阳节能技术是建筑节能技术的一项重要技术措施，是中低纬度地区建筑节能的关键措施。建筑遮阳是为了防止直射阳光照入室内，以减少太阳辐射热，避免夏季室内过热，产生眩光以及保护室内物品不受阳光照射而采取的一种建筑措施。该技术效减少了阳光的辐射，改善室内的光热环境质量，提高室内舒适度。近年来，随着我国建筑节能标准不断提高，建筑遮阳作为建筑节能技术的重要组成部分而备受重视。采用建筑遮阳被评价为是最有效的被动节能措施之一。

随着绿色建筑战略的实施，节能建筑和可再生能源建筑是建筑可持续发展的方向。光伏与建筑遮阳的结合，将促进建筑由被动式节能走向主动式节能。如何使建筑遮阳与光伏建材有机的结合在一起，最大限度的利用太阳能源，实现零能耗建筑的设计和运营，已成为国内外建筑科学的发展方向。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种轻质安全、防火绝缘，耐久性好，将遮阳雨篷与柔性光伏电池组件有机的结合在一起的光伏遮阳雨篷系统。

一种光伏遮阳雨篷系统，包括支撑架和固定于其上的遮阳雨篷基材，在所述遮阳雨篷基材上固定有光伏层，所述光伏层从下至上依次包括柔性薄膜电池组件、膜层和第二涂料层，其中，所述遮阳雨篷基材包括柔性衬底和涂覆于其上的第一涂料层，所述第一涂料层为光触媒涂料，所述第二涂料层为防污自洁涂料。

本实用新型所述的光伏遮阳雨篷系统，其中所述柔性衬底为遮阳布，由聚酯纤维、玻璃纤维织物材料或聚丙烯腈纶材料制成，厚度为1～2mm；所述光触媒涂料为聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯或锐钛型纳米二氧化钛光触媒涂料，所述防污自洁涂料为粒径为纳米级的有机硅改性丙烯酸涂料或纳米级氟碳涂料。

本实用新型所述的光伏遮阳雨篷系统，其中所述支撑架包括由铝合金材料制成的曲臂和骨架，所述曲臂和所述骨架的外部涂覆有水性金属烤漆层，所述水性金属烤漆层是以聚四氟乙烯为基体树脂，以水为溶剂的氟涂料。

该涂料为高温烤漆，其固化温度为280°-400°。它结合了耐热性、化学惰性和优异的绝缘稳定性及低摩擦性等优点。并具有以下性能：

（1）不粘性：几乎所有物质都不与涂膜粘合；（2）耐热性：具有优良的耐热和耐低温特性。短时间可耐高温到300℃，一般在240℃～260℃之间可连续使用，具有显著的热稳定性，它可以在冷冻温度下工作而不脆化，在高温下不融化；（3）抗湿性：它不沾水和油质，生产操作时也不易沾溶液，如粘有少量污垢，简单擦拭即可清除；(4)耐磨损性：在高负载下，具有优良的耐磨性能。在一定的负载下，具备耐磨损和不粘附的双重优点;(5)耐腐蚀性：可以保护零件免于遭受任何种类的化学腐蚀。

本实用新型所述的光伏遮阳雨篷系统，其中所述第一涂料层的厚度为15～30微米，所述膜层为含氟TPT聚酯膜或乙烯—四氟乙烯共聚物膜，厚度为250微米；所述第二涂料层的厚度为30～70微米；所述柔性薄膜电池组件是在由可弯曲的高分子聚合物聚酰亚胺制成的柔性衬底或塑料柔性衬底上采用沉积透明导电膜制备的薄膜电池，为非晶硅柔性太阳能薄膜电池、铜铟钾硒薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池，染料敏化电池或有机薄膜电池。

本实用新型所述的光伏遮阳雨篷系统，其中所述光伏层为条状结构，若干所述光伏层平行布置并粘接于所述遮阳雨篷基材上，所述光伏层的面积为整个遮阳雨篷基材面积的60%～80%。

本实用新型所述的光伏遮阳雨篷系统，其中所述柔性薄膜电池组件与所述遮阳布之间通过阻燃型聚合物粘结剂进行粘结固定。

本实用新型光伏遮阳雨篷系统与现有技术不同之处在于：

本实用新型光伏遮阳雨篷系统将遮阳雨篷与柔性光伏电池组件有机的结合在一起，具有轻质安全、防火绝缘，耐久性好的优点，既起到遮阳和雨搭的作用，又可以进行光伏发电，符合节能减排及零能耗等绿色建筑的理念。

本实用新型光伏遮阳雨篷系统中基布主要采用聚酯纤维、或玻璃纤维织物材料、或特种聚丙烯晴纶材料制成，其具有抗拉伸、耐腐蚀、耐寒冷、耐高温，能够抵抗恶劣环境气候的影响，表面经过涂层处理后，防水、易干，质量特别稳定，使用寿命长，色牢度极高；第一涂料层为防污自洁涂料为粒径为纳米级的有机硅改性丙烯酸涂料或纳米级氟碳涂料并具体公开了其组成，具有良好的防污自洁效果；所述第二涂料层涂层材料主要为聚四氟乙烯（PTFE）或聚偏二氟乙烯（PVDF）、或锐钛型纳米二氧化钛光触媒，所述涂层材料分别具有以下性能：

聚四氟乙烯是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，成为了理想的抗污染涂料。

聚偏二氟乙烯主要是指偏二氟乙烯均聚物或者偏二氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，它兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能。

锐钛型纳米二氧化钛光触媒在光照下，自身不发生化学变化，却可以促进化学反应的物质，其功能就像光合作用中的叶绿素。当其吸收太阳光或其他光源中的能量后，粒子表面的电子被激活，逸离原来的轨道，同时表面生成带正电的空穴。逸出的电子具有强还原性，空穴则具有强氧化性，两者与空气中的水气反应后会生成活性氧和氢氧自由基。活性氧、氢氧自由基能将大部分有机物、污染物、臭气、细菌等氧化分解成无害的二氧化碳和水，从而使所涂材料表面具有自洁的抗污染功能。

下面结合附图对本实用新型的光伏遮阳雨篷系统作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型光伏遮阳雨篷系统的立体图；

图2为图1的正视图；

图3为图2沿C-C方向的剖面图；

图4为图3中I部分的局部放大图。

具体实施方式

实施例1

如图1～图4所示，一种光伏遮阳雨篷系统，包括支撑架和固定于其上的遮阳雨篷基材1，在所述遮阳雨篷基材1上固定有光伏层2，所述光伏层2从下至上依次包括柔性薄膜电池组件3、膜层4和第二涂料层5，其中，所述遮阳雨篷基材1包括柔性衬底6和涂覆于其上的第一涂料层7，所述第一涂料层7为光触媒涂料，所述第二涂料层5为防污自洁涂料。所述柔性衬底6为任意的具有柔性的材料，优选遮阳布，其由聚酯纤维材料制成，厚度为1mm；所述光触媒涂料为聚四氟乙烯光触媒涂料，所述防污自洁涂料为粒径为纳米级的有机硅改性丙烯酸涂料。所述支撑架包括由铝合金材料制成的曲臂和骨架，所述曲臂和所述骨架的外部涂覆有水性金属烤漆层，所述水性金属烤漆层是以聚四氟乙烯为基体树脂，以水为溶剂的氟涂料。所述第一涂料层7的厚度为15微米，所述膜层4为含氟TPT聚酯膜，厚度为250微米；所述第二涂料层5的厚度为30微米；所述柔性薄膜电池组件3是在由可弯曲的高分子聚合物聚酰亚胺制成的柔性衬底上采用沉积透明导电膜制备的薄膜电池，为非晶硅柔性太阳能薄膜电池，所述光伏层2为条状结构，若干所述光伏层2平行布置并粘接于所述遮阳雨篷基材1上，所述光伏层2的尺寸和个数根据现场实际情况设计，所述光伏层2的面积为整个遮阳雨篷基材1面积的80%，优选的是，三条所述光伏层2平行紧密地排列粘接在所述遮阳雨篷基材上。所述柔性薄膜电池组件3与所述遮阳布之间通过阻燃型聚合物粘结剂进行粘结固定。

实施例2

如图1～图4所示，一种光伏遮阳雨篷系统，包括支撑架和固定于其上的遮阳雨篷基材1，在所述遮阳雨篷基材1上固定有光伏层2，所述光伏层2从下至上依次包括柔性薄膜电池组件3、膜层4和第二涂料层5，其中，所述遮阳雨篷基材1包括柔性衬底6和涂覆于其上的第一涂料层7，所述第一涂料层7为光触媒涂料，所述第二涂料层5为防污自洁涂料。所述柔性衬底6为遮阳布，由玻璃纤维织物材料制成，厚度为2mm；所述光触媒涂料为聚偏二氟乙烯光触媒涂料，所述防污自洁涂料为粒径为纳米级的纳米级氟碳涂料。所述支撑架包括由铝合金材料制成的曲臂和骨架，所述曲臂和所述骨架的外部涂覆有水性金属烤漆层，所述水性金属烤漆层是以聚四氟乙烯为基体树脂，以水为溶剂的氟涂料。所述第一涂料层7的厚度为30微米，所述膜层4为乙烯—四氟乙烯共聚物膜，厚度为250微米；所述第二涂料层5的厚度为70微米；所述柔性薄膜电池组件3是在由可弯曲的塑料柔性衬底上采用沉积透明导电膜制备的薄膜电池，为铜铟钾硒薄膜太阳能电池。所述光伏层2为条状结构，若干所述光伏层2平行布置并粘接于所述遮阳雨篷基材1上，所述光伏层2的面积为整个遮阳雨篷基材1面积的60%，优选的是，五条所述光伏层2平行紧密地排列粘接在所述遮阳雨篷基材上。所述柔性薄膜电池组件3与所述遮阳布之间通过阻燃型聚合物粘结剂进行粘结固定。

实施例3

如图1～图4所示，一种光伏遮阳雨篷系统，包括支撑架和固定于其上的遮阳雨篷基材1，在所述遮阳雨篷基材1上固定有光伏层2，所述光伏层2从下至上依次包括柔性薄膜电池组件3、膜层4和第二涂料层5，其中，所述遮阳雨篷基材1包括柔性衬底6和涂覆于其上的第一涂料层7，所述第一涂料层7为光触媒涂料，所述第二涂料层5为防污自洁涂料。所述柔性衬底6为遮阳布，由聚丙烯腈纶材料制成，厚度为1.5mm；所述光触媒涂料为锐钛型纳米二氧化钛光触媒涂料，所述防污自洁涂料为粒径为纳米级的有机硅改性丙烯酸涂料。所述支撑架包括由铝合金材料制成的曲臂和骨架，所述曲臂和所述骨架的外部涂覆有水性金属烤漆层，所述水性金属烤漆层是以聚四氟乙烯为基体树脂，以水为溶剂的氟涂料。所述第一涂料层7的厚度为25微米，所述膜层4为含氟TPT聚酯膜，厚度为250微米；所述第二涂料层5的厚度为50微米；所述柔性薄膜电池组件3是在由可弯曲的高分子聚合物聚酰亚胺制成的柔性衬底上采用沉积透明导电膜制备的薄膜电池，为碲化镉薄膜太阳能电池。所述光伏层2为条状结构，若干所述光伏层2平行布置并粘接于所述遮阳雨篷基材1上，所述光伏层2的面积为整个遮阳雨篷基材1面积的70%。优选的是，四条所述光伏层2平行紧密地排列粘接在所述遮阳雨篷基材上。

本实施例中，优选的是，所述有机硅改性丙烯酸涂料由如下重量份的物质组成：

去离子水：530份；

活性物质含量为42%的有机硅丙烯酸乳液：45份；

成膜助剂：37份；

防腐防霉剂:9份；

消泡剂:8份；

乙二醇:45份；

增塑剂:0.4份；

pH调节剂:9份；

其中，所述成膜助剂为十二碳醇酯，所述防腐防霉剂为OBPA含砷有机物防霉剂，合成植物酯塑化剂，所述消泡剂为聚醚多元醇，所述pH调节剂为甲基硅酸钾水溶液；所述柔性薄膜电池组件3与所述遮阳布之间通过阻燃型聚合物粘结剂进行粘结固定，所述阻燃型聚合物粘结剂由如下重量份的原料制备而成：

聚丙烯酸脂类乳液：82份；

交联剂：14份；

有机磷氮类阻燃剂：3份；

溶剂：5份；

所述聚丙烯酸酯类乳液由丙烯酸酯类单体制备而成，所述丙烯酸酯类单体为质量比为5:7:1:4的丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯和甲基丙烯酸甲酯的混合物；所述交联剂为二甲苯烷二异氰酸酯，所述有机磷氮类阻燃剂为三异丙苯基磷酸脂，所述溶剂为正丁脂。

实施例4

与实施例3的区别在于：所述柔性薄膜电池组件3是在由可弯曲的塑料柔性衬底上采用沉积透明导电膜制备的薄膜电池，为染料敏化电池。所述第二涂料层5为粒径为纳米级的纳米氟碳涂料，由如下重量份的物质组成：

其中，所述二氧化钛是经过硅烷偶联剂表面改性的金红石型纳米二氧化钛颗粒；所述固化剂是以甲苯二异氰酸脂为原料，经过部分单体聚合，再以多元醇为封闭剂进行封闭反应制得的；所述涂料稀释剂为二甲苯。阻燃型聚合物粘结剂中所述溶剂为异丙醇，其他同实施例3。

实施例5

与实施例3的区别在于：所述柔性薄膜电池组件3是在由可弯曲的高分子聚合物聚酰亚胺制成的柔性衬底上采用沉积透明导电膜制备的薄膜电池，为有机薄膜电池。

所述第二涂料层5为粒径为纳米级的有机硅丙烯酸涂料，其由如下重量份的物质组成：

去离子水：560份；

活性物质含量为42%的有机硅丙烯酸乳液：30份；

成膜助剂：40份；

防腐防霉剂:8份；

消泡剂:10份；

乙二醇:40份；

增塑剂:0.5份；

pH调节剂:8份；

其中，所述成膜助剂为十二碳醇酯，所述防腐防霉剂为OBPA含砷有机物防霉剂，合成植物酯塑化剂，所述消泡剂为聚醚多元醇，所述pH调节剂为甲基硅酸钾水溶液。

实施例6

与实施例1的区别在于：所述第二涂料层5为粒径为有机硅丙烯酸涂料，其由如下重量份的物质组成：

其中，所述二氧化钛是经过硅烷偶联剂表面改性的金红石型纳米二氧化钛颗粒；所述固化剂是以甲苯二异氰酸脂为原料，经过部分单体聚合，再以多元醇为封闭剂进行封闭反应制得的；所述涂料稀释剂为二甲苯。

实施例7

一种光伏遮阳雨篷系统的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、遮阳雨篷基材1的处理：在裁剪好的柔性基材6表面涂有第一涂料层7形成遮阳雨篷基材，在其上表面画出结合柔性薄膜电池组件3的准确部位，用清洁剂和清水把以上部位表面清理干净，并在适当位置开出电导线孔，便于电导线贯穿；

步骤二、光伏层2的制备：制备第二涂料层5的涂料，在所述柔性薄膜电池组件3的表面覆盖加封膜层4，所述膜层4为TPT聚酯膜或乙烯—四氟乙烯共聚物膜，并在所述膜层4的外侧涂覆所述第二涂料层5的涂料，即具有防污功能的纳米级有机硅丙烯酸涂料或纳米级氟碳涂料；

步骤三、粘结：制备阻燃型聚合物粘结剂，用机械滚筒将阻燃型聚合物粘结剂涂覆在柔性薄膜电池组件3的背板的外表面，再将所述柔性薄膜电池组件3贴到所述遮阳布的上表面预先确定的部位；

步骤四、合并封装：按照柔性薄膜电池组件3、阻燃型聚合物粘结剂、遮阳雨篷基材的顺序依次层叠，经过辊压和高压釜处理，使各层组件和材料紧密粘合；

步骤五、在曲臂和骨架表面喷涂烤漆：在基材上打三遍底漆、四遍面漆，每上一遍漆，都送入无尘恒温烤房，烘干；

步骤六、组装成型：将所述光伏遮阳雨篷基材与铝合金材料制成的曲臂和骨架组装在一起，得到产品。

优选的是，所述阻燃型聚合物粘结剂的制备方法包括如下步骤：

A、在可调节温度的搅拌机中，先加入丙烯酸脂类单体，将温度升至50～60度，保持温度5～7小时，制成丙烯酸脂类乳液；

B、保持50～60度温度不变，在制成的丙烯酸脂类乳液中加入1/3体积的溶剂，搅拌均匀，加工成母液甲；

C、在温度为40～50度的条件下，将剩余2/3体积的溶剂与有机磷氮类阻燃剂均匀混合，制成母液乙；

D、在温度为50～60度的条件下，将所述母液甲和所述母液乙两组份均匀混合，随后缓慢加入交联剂并搅拌均匀，最后制成阻燃型聚合物粘结剂。

所述有机硅改性丙烯酸涂料的制备方法包括如下步骤：将称量好的防霉防腐剂和乙二醇、pH调节剂加入有机硅丙烯酸乳液中，以800转/分钟的转速预混和，充分搅拌约20～30min，以1500转/分钟的转速分散10～15min，在搅拌的过程中，加入1/3重量的消泡剂，再以800转/分钟的转速充分分散15～20min，并加入已经与成膜助剂、增塑剂混合均匀的去离子水，再加入2/3重量的消泡剂，搅拌混合均匀，配制成有机硅改性丙烯酸涂料；

所述纳米氟碳涂料制备方法包括如下步骤：按照比例称取纳米二氧化钛，加入到涂料稀释液中，分散混合均匀，搅拌时间为1小时；然后依次加入氟碳树脂和固化剂，搅拌均匀，制成纳米氟碳涂料。

实施例7施工安装程序：

光伏遮阳雨篷系统的安装按以下步骤实施：

首先根据窗户的具体形状规格确定光伏遮阳雨篷系统的安放位置，并在外墙壁钻出电导线孔，然后用穿墙膨胀螺栓固定光伏遮阳雨篷系统。固定完毕后，在光伏遮阳雨篷内表面的金属骨架上安装接线盒，并把相邻光伏组件上的电导线通过接线盒进行电路连接组合（串联或并联电路连接）再将电导线引导连接至安装在建筑物内部的逆变器，将直流电转变为交流电，并经配电箱送上电网（并网使用）或直接提供给建筑负载用电。最后用密封胶对外墙上的导线孔四周进行防水密封处理，并对系统中的电导线及接线盒进行防水、防冻、防高温的防护。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种光伏遮阳雨篷系统，其特征在于：包括支撑架和固定于其上的遮阳雨篷基材（1），在所述遮阳雨篷基材（1）上固定有光伏层（2），所述光伏层（2）从下至上依次包括柔性薄膜电池组件（3）、膜层（4）和第二涂料层（5），其中，所述遮阳雨篷基材（1）包括柔性衬底（6）和涂覆于其上的第一涂料层（7），所述第一涂料层（7）为光触媒涂料，所述第二涂料层（5）为防污自洁涂料。

2.根据权利要求1所述的光伏遮阳雨篷系统，其特征在于：所述柔性衬底（6）为遮阳布，由聚酯纤维、玻璃纤维织物材料或聚丙烯腈纶材料制成，厚度为1～2mm；所述光触媒涂料为聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯或锐钛型纳米二氧化钛光触媒涂料，所述防污自洁涂料为粒径为纳米级的有机硅改性丙烯酸涂料或纳米级氟碳涂料。

3.根据权利要求2所述的光伏遮阳雨篷系统，其特征在于：所述支撑架包括由铝合金材料制成的曲臂和骨架，所述曲臂和所述骨架的外部涂覆有水性金属烤漆层。

4.根据权利要求3所述的光伏遮阳雨篷系统，其特征在于：所述第一涂料层（7）的厚度为15～30微米，所述膜层（4）为含氟TPT聚酯膜或乙烯—四氟乙烯共聚物膜，厚度为250微米；所述第二涂料层（5）的厚度为30～70微米；所述柔性薄膜电池组件（3）是在由可弯曲的高分子聚合物聚酰亚胺制成的柔性衬底或塑料柔性衬底上采用沉积透明导电膜制备的薄膜电池，为非晶硅柔性太阳能薄膜电池、铜铟钾硒薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池，染料敏化电池或有机薄膜电池。

5.根据权利要求4所述的光伏遮阳雨篷系统，其特征在于：所述光伏层（2）为条状结构，若干所述光伏层（2）平行布置并粘接于所述遮阳雨篷基材（1）上，所述光伏层（2）的面积为整个遮阳雨篷基材（1）面积的60%～80%。

6.根据权利要求2所述的光伏遮阳雨篷系统，其特征在于：所述柔性薄膜电池组件（3）与所述遮阳布之间通过阻燃型聚合物粘结剂进行粘结固定。