CN205046724U - 光伏电池驱动电致发光照明的幕墙单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏电池驱动电致发光照明的幕墙单元，由幕墙单元的结构支架、光伏电池板组件、导热膜、电致发光板组件、控制器和电能存储器通过集成组装形成，光伏电池板组件将电能存储到控制器和电能存储器中的储能介质中，结构支架和导热膜互相连接形成导热桥组件。本实用新型采用正面采光和背面发光方式，使幕墙单元同时具有采集太阳能发电、储能和发光的功能，采用本实用新型幕墙单元进行施工安装形成的建筑外立面结构简单，除了具有普通幕墙模块的外围护作用之外，还能实现对室内采光的控制，本实用新型幕墙单元质量轻，功能集成度高，有利于对室内综合环境的智能控制和节能控制，满足室内环境控制的多样化需要。

Description

光伏电池驱动电致发光照明的幕墙单元

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池、一种半导体灯照明具和一种建筑安装幕墙板，特别是涉及一种太阳能电池和一种半导体灯照明灯具集成为一体的板状单元模块，应用室内照明和建筑围护构造技术领域。

背景技术

幕墙不仅广泛用于各种建筑物的外墙，还应用于各种功能的建筑内墙，如通信机房、电视演播室、航空港、大车站、体育馆、博物馆、文化中心、大酒店、大型商场等。由于幕墙工艺与科技的结合，智能型幕墙，如太阳能光伏幕墙、通风道呼吸幕墙、感应风雨智能幕墙等，将展示出建筑的独特魅力。

太阳能光伏幕墙属于太阳能光伏建筑一体化的重要应用范围，太阳能光伏建筑一体化，BuildingIntegratedPhotovoltaic，简称BIPV，是将太阳能发电产品集成或结合到建筑上的技术，与建筑结合的光伏系统可以作为独立电源供电也可以并网方式发电。光伏幕墙是采用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为电能，充分利用建筑物的表面和空间，将太阳能转化成对人们有益的电能，实现绿色发电。光伏幕墙大体上可分为两类：独立安装型和建材安装型。独立安装型，是指通过特殊的组件把太阳电池板与周围的幕墙结构连为一体，从而创造出独特的建筑美学效果，同时它的成本较低、价格较便宜，但其为在传统的幕墙构造中增加了太阳电池板，集成度低，安装和维护较为麻烦，同时由于太阳电池板夹在两片玻璃之间，采用层叠组合的结构，降低了幕墙模块的强度，在高层建筑幕墙对抗较大风阻的情况下，产生安全隐患。而建材安装型，则要求把太阳能组件直接融和在特殊的建筑材料内进行生产，制成譬如幕墙、外墙单元等建材的形式，建材安装型较独立安装型的制造技术要求更高，又有建筑材料和太阳能组件部分的融合存在结合边界应力，当目前收到局部集中应力是可能发生机械破坏，影响光伏幕墙的稳定性。

现有的太阳能光伏幕墙仅相当于发电装置，室内照明还是需要安装照明灯具，需要设置电路和进行工程布线，进行输电导线的隐蔽工程作业和防水作业，施工量大，设备安装从室外到室内，空间跨度大，集成度低。此外，由于室内LED照明灯具安装和使用方式采用传统方式，LED照明灯的散热环境没有改善，所以LED照明灯的散热问题依然存在，LED使用过程中产生热量依然会导致光衰情况发生，直接影响灯具的使用寿命。

发明内容

为了解决现有技术问题，本实用新型的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种光伏电池驱动电致发光照明的幕墙单元，采用正面采光和背面发光方式，使幕墙单元同时具有采集太阳能发电、储能和发光的功能，采用本发明幕墙单元进行施工安装形成的建筑外立面结构简单，除了具有普通幕墙模块的外围护作用之外，还能实现对室内采光的控制，本发明幕墙单元质量轻，功能集成度高，能满足室内外光环境置换和温度环境调控等多种个性化需求，有利于对室内综合环境的智能控制和节能控制，满足室内环境控制的多样化需要。

为达到上述发明创造目的，采用下述技术方案：

一种光伏电池驱动电致发光照明的幕墙单元，由幕墙单元的结构支架、光伏电池板组件、导热膜、电致发光板组件、控制器和电能存储器通过集成组装形成幕墙单元，在结构支架上设有进行建筑外围护施工安装的构造部，光伏电池板组件、导热膜、电致发光板组件依次层叠采用层叠结构进行组装，通过结构支架的夹持固定作用集成为层叠系统，光伏电池板组件将电能存储到控制器和电能存储器中的储能介质中，控制器和电能存储器向电致发光板组件供电，使幕墙单元的一面形成采光面，同时使幕墙单元的另一面形成生光面，结构支架和导热膜互相连接形成导热桥组件，将光伏电池板组件的被光面生成的热量、电致发光板组件发光时产生的热量和控制器和电能存储器生成的热量，一并通过导热膜和结构支架构成的热桥传导到幕墙单元的边缘进行散热。

作为上述方案优选的技术方案，控制器和电能存储器通过插拔方式可拆卸地安装到幕墙单元内预先设置的凹槽内，在凹槽内设有光伏电池板组件和电致发光板组件的各电极的触点。

作为上述方案优选的技术方案，结构支架为网状的框架式结构。

作为上述方案优选的技术方案，结构支架的网状框架式结构包括斜向设置的支撑连接条。

作为上述方案优选的技术方案，结构支架上设弹性有变形阻尼条，使幕墙单元在变形时使由有机材料制成的光伏电池板组件和电致发光板组件进行缓慢弯曲和形状缓慢回复。

作为上述方案优选的技术方案，

本实用新型与现有技术相比较，具有如下实质性特点和优点：

1.与普通幕墙模块相比，本实用新型幕墙单元除了能作为建筑外围护构件之外，还将太阳能电池板和半导体照明板引入幕墙模块进行集成，开发了光电一体化新型幕墙板，能实现自然光-电-人工光源的转换，为环境采光提供易于和使用控制的室内光源，在隔除自然光中紫外线的同时，使室内外能量交换形成易于控制的机制；

2.本实用新型结构支架作为幕墙单元的结构部件，除了维持幕墙单元的刚性之外，还具有维持幕墙单元的形状和将光伏电池板组件和电致发光板组件进行整合集成的作用，同时采用结构支架还显著减轻了整体幕墙的自重；

3.本实用新型综合运用结构材料和功能材料，将太阳能电池器件和半导体照明器件进行有效和高度的集成，建筑安装本实用新型幕墙单元后，室内可以减少安装照明灯具，甚至可在晴朗天气下完全取代传统的照明设施，实现了一种真正意义上的“辅助光源”和“绿色能源”；

4.本实用新型幕墙单元在电网覆盖不完善区域的家用和野外照明、工作用无污染发电照明等领域用途广泛。

附图说明

图1是本实用新型实施例一光伏电池驱动电致发光照明的幕墙单元的结构示意图和光电光转化原理示意图。

图2是本实用新型实施例一的幕墙单元迎光面外部结构示意图。

图3是本实用新型实施例二的幕墙单元的结构示意图。

图4是本实用新型实施例三的幕墙单元迎光面外部结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的优选实施例详述如下：

实施例一：

在本实施例中，参见图1和图2，一种光伏电池驱动电致发光照明的幕墙单元，由幕墙单元的结构支架1、光伏电池板组件2、导热膜3、电致发光板组件4、控制器和电能存储器5通过集成组装形成幕墙单元，在结构支架1上设有进行建筑外围护施工安装的构造部，结构支架1为网状的框架式结构，光伏电池板组件2、导热膜3、电致发光板组件4依次层叠采用层叠结构进行组装，通过结构支架1的夹持固定作用集成为层叠系统，光伏电池板组件2将电能存储到控制器和电能存储器5中的储能介质中，控制器和电能存储器5向电致发光板组件4供电，使幕墙单元的一面形成采光面，同时使幕墙单元的另一面形成生光面，结构支架1和导热膜3互相连接形成导热桥组件，将光伏电池板组件2的被光面生成的热量、电致发光板组件4发光时产生的热量和控制器和电能存储器5生成的热量，一并通过导热膜3和结构支架1构成的热桥传导到幕墙单元的边缘进行散热，可以维持各电子器件稳定工作的温度环境，提高电致发光板组件4的发光效率，提高太阳能的综合利用效率。通过采用本实施例的幕墙单元进行建筑安装施工，能构造大型的封闭内光源，在满足照度和亮度的基础上，进一步实现长寿命、柔和照明和健康照明的需要，本实施例幕墙单元将太阳光的全波段光线转化为室内的可控光谱进行发光照明，光色更加纯洁。

在本实施例中，参见图1和图2，控制器和电能存储器5通过插拔方式可拆卸地安装到幕墙单元内预先设置的凹槽内，在凹槽内设有光伏电池板组件2和电致发光板组件4的各电极的触点。本实施例在于可拆卸式电池单元和控制单元，便于维护和更换设备组件，以便更好地延长整体幕墙单元的使用寿命。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，参见图3，结构支架1上设有弹性变形阻尼条6，在幕墙单元在变形时，使由有机材料制成的光伏电池板组件2和电致发光板组件4进行缓慢弯曲和形状缓慢回复。本实施例采用阻尼部件延迟结构支架的形变，降低横风冲击和振动冲击，在高层建筑和抗震建筑中具有应用前景，实现建筑防灾减震。

实施例三：

本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，参见图4，在幕墙单元的太阳光接收采集面上，结构支架1的网状框架式结构包括斜向设置的支撑连接条7，斜向设置的支撑连接条可以提高结构支架1的整体稳定性，提高结构支架1抗冲击和抵抗变形的能力，提高结构支架1的刚性，保障幕墙单元正常功能的充分发挥。

上面结合附图对本实用新型实施例进行了说明，但本实用新型不限于上述实施例，还可以根据本实用新型的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本实用新型技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本实用新型的发明目的，只要不背离本实用新型光伏电池驱动电致发光照明的幕墙单元的技术原理和发明构思，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种光伏电池驱动电致发光照明的幕墙单元，其特征在于：由幕墙单元的结构支架（1）、光伏电池板组件（2）、导热膜（3）、电致发光板组件（4）、控制器和电能存储器（5）通过集成组装形成幕墙单元，在结构支架（1）上设有进行建筑外围护施工安装的构造部，所述光伏电池板组件（2）、导热膜（3）、电致发光板组件（4）依次层叠采用层叠结构进行组装，通过所述结构支架（1）的夹持固定作用集成为层叠系统，所述光伏电池板组件（2）将电能存储到控制器和电能存储器（5）中的储能介质中，所述控制器和电能存储器（5）向电致发光板组件（4）供电，使幕墙单元的一面形成采光面，同时使幕墙单元的另一面形成生光面，所述结构支架（1）和导热膜（3）互相连接形成导热桥组件，将光伏电池板组件（2）的被光面生成的热量、电致发光板组件（4）发光时产生的热量和控制器和电能存储器（5）生成的热量，一并通过导热膜（3）和结构支架（1）构成的热桥传导到幕墙单元的边缘进行散热。

2.根据权利要求1所述光伏电池驱动电致发光照明的幕墙单元，其特征在于：所述控制器和电能存储器（5）通过插拔方式可拆卸地安装到幕墙单元内预先设置的凹槽内，在所述凹槽内设有所述光伏电池板组件（2）和所述电致发光板组件（4）的各电极的触点。

3.根据权利要求1或2所述光伏电池驱动电致发光照明的幕墙单元，其特征在于：所述结构支架（1）为网状的框架式结构。

4.根据权利要求3所述光伏电池驱动电致发光照明的幕墙单元，其特征在于：在幕墙单元的太阳光接收采集面上，所述结构支架（1）的网状框架式结构包括斜向设置的支撑连接条（7）。

5.根据权利要求1或2所述光伏电池驱动电致发光照明的幕墙单元，其特征在于：所述结构支架（1）上设有弹性变形阻尼条（6），在幕墙单元在变形时，使由有机材料制成的所述光伏电池板组件（2）和所述电致发光板组件（4）进行缓慢弯曲和形状缓慢回复。