CN211229173U - 太阳能光伏墙板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能光伏墙板，包括前后相互贴合的边框和背框，边框内由上至下依次排列有若干个托架，托架的内表面设有弧面槽，弧面槽的弧面向斜下方凸出，弧面槽内放置有内弧形电池片，内弧形电池片的弧面为圆柱曲面沿轴向方向截取的一部分，内弧形电池片纵截面的弧心“o”与纵截面的下沿处在同一垂面上，内弧形电池片纵截面的弧心“o”和纵截面上端的连线与地平线的夹角c为20°，内弧形电池片纵截面的弧心角为70°，太阳能光伏墙板通过背框垂直安装于建筑物墙体外表面的龙骨架上，或直接使用本产品组装成为玻璃幕墙。本实用新型可垂直安装于建筑物墙体表面，拓宽了太阳能光伏板的应用空间和范围，利于太阳能清洁能源的深度开发。

Description

太阳能光伏墙板

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，特别是涉及一种太阳能光伏板。

背景技术

太阳光伏系统，也称为光生伏特，简称光伏。是指利用光伏半导体材料的光生伏特效应而将太阳能转化为直流电能的设施，光伏设施的核心是太阳能电池板。

目前，太阳能光伏板的产品构造基本都是平面型，即电池片表面平行于太阳能光伏板主体表面，为使电池片的光生伏特效应产生较好的效果，太阳能光伏板在安装时，主体表面需要垂直面对太阳光的入射方向，必须要与地平面构成适当的倾角。因此，太阳能光伏发电站多建在荒原大漠滩涂上，占用场地大，甚至有的已在挤占农田；一些个人和单位的小型分布式太阳能发电，把光伏板安装在房上楼顶，存在着不安全隐患，这就限制了太阳能光伏板使用的场地和范围，影响了对太阳能清洁能源的应用开发。

据研究资料表明，安装“平面型层压电池片”组件太阳能光伏板的“倾角”是由所在地域地球纬度确定，而电池片倾角的变化对系统发电量影响较大：(1)纬度越低，平铺时发电量损失越少；纬度越高，垂直时发电量损失越少；(2)不同角度时，倾斜面上的辐射量与最大值时的差值呈抛物线形状，即，差值非均匀分布，而是在最大值附近，差值很小；离最大值越远，差值会迅速增大，因此，在最大值附近，辐射量差值非常小。

另据对普通太阳能光伏板倾角与太阳辐射量变化的研究表明：以杭州为例，同水平放置太阳能光伏板相比，在年最佳倾角27°情况下，年辐射量提高7.2％；与水平放置和年最佳倾角27°太阳能光伏板相比，按季节年4次调整倾角的太阳能电池板表面接收的年辐射量分别提高11.5％和4.1％。

因此，如何拓宽太阳能光伏发电的应用场所，如何最大程度的增加阳光辐射接收量，成为了亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种太阳能光伏墙板。根据国内大部分地区的太阳照射角度，设计采用了一种内弧形电池片，可以主动适应太阳光入射角度的变化，垂直安装于建筑物墙体表面，扩展太阳能光伏板的应用空间和范围，并可增加阳光辐射接收量，提高系统发电效果。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案具体如下：

一种太阳能光伏墙板，包括前后相互贴合的边框和背框，边框内由上至下依次排列有至少一个托架，所述托架的内表面设有弧面槽，所述弧面槽的弧面向斜下方凸出，所述弧面槽内放置有内弧形电池片，所述内弧形电池片的弧面为圆柱曲面沿轴向方向截取的一部分，所述内弧形电池片纵截面的弧心“o”与纵截面的下沿处在同一垂面上，所述内弧形电池片纵截面的弧心“o”和纵截面上端的连线与地平线的夹角c为20°，所述内弧形电池片纵截面的弧心角为70°，所述太阳能光伏墙板通过背框垂直安装于建筑物墙体外表面的龙骨架上，或直接使用本实用新型产品组装成为玻璃幕墙。

其中，所述托架的纵截面呈矩形。所述托架本体的内部设有多个中空的散热腔，所述弧面槽的表面均匀分布有若干个沿水平方向设置的散热槽。

其中，所述弧面槽的上下两端设有凹槽，所述内弧形电池片的上下两端嵌入凹槽中。所述内弧形电池片的弧面半径为20-125mm，厚度为3-4mm。

其中，嵌于所述托架之中的内弧形电池片的电流输出接头位于左侧，电流输出接头从边框的左内侧面上的加工孔引出，并在所述边框另一侧面的腔槽里，通过线缆与太阳能电流输出控制器相连接。

其中，所述托架的上部的内表面设有Led灯槽，所述Led灯槽内设有LED灯带，所述LED灯带电源输入接头在右侧，接头从边框的右内侧面上的加工孔引出，并在所述边框另一侧面的腔槽里，通过LED灯带控制器与内弧形电池片发电系统或外接电源连接供电。

本方案介绍的实施例中，所述内弧形电池片的长度为2m，其弧面的半径为75mm；LED灯带的长度为2m；托架的数量为8个。

其中，所述边框和背框均为中空，且均呈矩形。托架的背面与边框的内翻边粘接在一起，托架的左右两端面与边框的内侧面粘接在一起，位于最上面的托架的上表面与边框的内部的上表面粘接在一起，位于最下面的托架的下表面与边框内部的下表面粘接在一起；相邻两个托架的上下表面粘接在一起。

所述边框的背面为内翻边矩形内框。在所述背框四角的正面设有定位柱(或直角铁)，用以与内翻边矩形内框相配合，将所述背框和边框连接固定在一起。

所述背框底面的中央设有竖向托板，所述托板的两边对称设置各一根竖向的固定撑。

所述托板的正面粘接有边框垫条，所述边框垫条的另一面与托架的背面相粘接，所述边框的正面覆有钢化玻璃面板。

其中，所述背框通过固定挂件悬挂于建筑物墙体表面的龙骨架上。所述固定挂件之一端焊接(或铆接)在所述背框的固定撑上，其另一端则挂装在龙骨架的通孔中。所述边框、所述背框、所述托架、所述钢化玻璃面板之间的所有接缝处均填充有抗老化密封胶。

同现有技术相比，本实用新型的突出效果在于：

(1)本实用新型可垂直安装于建筑物墙体表面，拓宽了太阳能光伏板的应用空间和范围，有利于太阳能清洁能源的深度开发。

(2)本实用新型根据国内大部分地区的太阳入射角度，采用了一种内弧形电池片，可以主动适应太阳光入射角度的变化，保证了产品在一年四季之中(尤其是上午9点-下午3点“太阳窗”时段)电池片表面始终存在阳光直射区域，阳光“直射比”大幅提高，电池片上增加了产生阳光辐射量最大值与较小差值的范围，与前述的年最佳倾角太阳能电池板表面接收的阳光辐射相比，预计本太阳能光伏墙板年辐射量可提高10％以上。

(3)本实用新型太阳能光伏墙板的托架上装饰有LED灯带，可起到亮化、美化的作用，并在夜间使用时，内弧形电池片还可接收来自LED灯带的辐射，产生光生伏特效应。

下面结合附图说明和具体实施例对本实用新型的太阳能光伏墙板作进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的太阳能光伏墙板的主视图；

图2为安装有托架的边框的后视图；

图3为太阳能光伏墙板的俯视图；

图4为背框的主视图；

图5为未安装托架的边框的主视图；

图6为内弧形电池片的主视图；

图7为沿图3中“A-A”方向的截面图；

图8为边框的左视的半透视图；

图9为装有内弧形电池片及LED灯带的托架的截面图；

图10为托架的截面图；

图11为两分日和两至日的阳光直射内弧形电池片的示意图；

图12为装有龙骨架的墙体的主视图；

图13为实施例的太阳能光伏墙板的安装后的效果图；

图14为实施例的太阳能光伏墙板的立体分解示意图。

具体实施方式

如图1、图3和图4所示，一种太阳能光伏墙板，包括前后相互贴合的边框4和背框7，边框4和背框7均为中空，且均呈矩形。如图2和图5所示，边框4的背面形成内翻边48。如图2所示，边框4内由上至下依次排列有8个托架2。托架2的背面与边框4的内翻边48粘接在一起，托架2的左右两端面与边框4的内侧面49粘接在一起。如图7所示，位于最上面的托架2的上表面与边框4的内部的上表面410粘接在一起，位于最下面的托架2的下表面与边框4内部的下表面411粘接在一起。相邻两个托架2的上下表面粘接在一起。

如图2所示，边框4的背面的内翻边矩形内框46。如图4所示，背框7的正面四角设有4个与内翻边矩形内框46相对应的定位柱(或直角铁)73。背框7通过定位柱73和内翻边矩形内框46连接配合，与边框4固定在一起(如图3所示)。

如图4所示，背框7底面的中央设有竖向的托板74。托板74的两边对称设置一根竖向的固定撑71，固定撑71上设有通孔72，用于焊接(或铆接)固定挂件44(如图3)。

如图14所示，托板74的正面设有与托板74尺寸大小相同的边框垫条75，边框垫条75的厚度与内翻边48的厚度相同。安装时，托板74与边框垫条75相互粘接在一起。边框垫条75的另一面与托架2的背面相粘接。边框4的正面安装有钢化玻璃面板3。

如图13和图14所示，背框7通过固定挂件44，穿入龙骨架5上的通孔51(如图12所示)，悬挂于墙体8外表面的龙骨架5上。边框4、背框7、边框垫条75、托架2、钢化玻璃面板3之间的所有接缝处均填充有抗老化密封胶。

如图10所示，托架2的纵截面呈矩形，其内表面设有弧面槽24，弧面槽24的弧面向斜下方凸出，托架2本体的内部设有多个中空的散热腔21，弧面槽24的表面均匀分布有若干个沿水平方向设置的散热槽22。弧面槽24的上下两端设有凹槽23。

如图9所示，弧面槽24内放置有内弧形电池片1，内弧形电池片1的上下两端嵌入在凹槽23中。托架2的上部的内表面设有2个Led灯槽，Led灯槽内设有长度为2m的LED灯带6。LED灯带6右侧输入电源，可通过内弧形电池片1进行供电或外接电源进行供电。托架2为热塑性弹性体一体成型而成。托架2的散热腔21和散热槽22用于内弧形电池片工作时进行散热。

如图11所示，内弧形电池片1的弧面为圆柱曲面沿轴向方向截取的一部分，且弧面向斜下方凸出，内弧形电池片1纵截面的弧心“o”与纵截面的下沿处在同一垂面上，内弧形电池片1纵截面的弧心“o”和纵截面上端的连线与地平线的夹角c为20°。内弧形电池片1纵截面的弧心角为70°。内弧形电池片1的弧面的半径为75mm，厚度为3-4mm。内弧形电池片1的长度为2m。在其他有益实施例中，内弧形电池片的弧面的半径可以为20-125mm。

如图9和图11所示，∠a为国内大部分地区夏至日的阳光入射角度，大约为75°；∠b为春分日、秋分日的阳光入射角度，大约为47.5°；∠c为冬至日的阳光入射角度，大约为20°。夏至日时，内弧形电池片的中下部可接受太阳直射；春分日和秋分日时，内弧形电池片的中部可接受太阳直射；冬至日时，内弧形电池片的顶部可接受太阳直射。由此可见，本实施例的内弧形电池片可以保证一年四季之中(尤其是上午9点-下午3点)，在电池片上始终存在阳光直射区域，使得产品的阳光“直射比”大幅提高。

如图6和图8、14所示，内弧形电池片1的电流输出接头11位于内弧形电池片1的左侧，从边框4侧面的加工通孔42引出，并在边框另一侧的腔槽47里连接电子元器件，并通过线缆45与太阳能电流输出控制装置相连接；当电流输出接头11与线缆45安装连接完毕后，须将侧面槽47的表面装好盖扣板43，用于保护线缆和防水。置于边框4右侧的LED灯带接头，连接电源输入的方法基本相同。

如图1所示，输出、输入线缆45分别从边框4的左、右侧的上下表面穿出。

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 (10)

1.一种太阳能光伏墙板，其特征在于：包括前后相互贴合的边框(4)和背框(7)，边框(4)内由上至下依次排列有若干个托架(2)，所述托架(2)的内表面设有弧面槽(24)，所述弧面槽(24)的弧面向斜下方凸出，所述弧面槽(24)内放置有内弧形电池片(1)，所述内弧形电池片(1)的弧面为圆柱曲面沿轴向方向截取的一部分，所述内弧形电池片(1)纵截面的弧心“o”与纵截面的下沿处在同一垂面上，所述内弧形电池片(1)纵截面的弧心“o”和纵截面上端的连线与地平线的夹角c为20°，所述内弧形电池片(1)纵截面的弧心角为70°，所述太阳能光伏墙板通过背框(7)垂直安装于建筑物墙体外表面的龙骨架(5)上，或将若干个太阳能光伏墙板直接组装成为玻璃幕墙。

2.根据权利要求1所述的太阳能光伏墙板，其特征在于：所述托架(2)的纵截面呈矩形，所述托架(2)本体的内部设有多个中空的散热腔(21)，所述弧面槽(24)的表面均匀分布有若干个沿水平方向设置的散热槽(22)。

3.根据权利要求2所述的太阳能光伏墙板，其特征在于：所述弧面槽(24)的上下两端设有凹槽(23)，所述内弧形电池片(1)的上下两端嵌入在凹槽(23)中，所述内弧形电池片(1)的弧面的半径为20-125mm，厚度为3-4mm。

4.根据权利要求3所述的太阳能光伏墙板，其特征在于：所述托架(2)的上部的内表面设有Led灯槽，所述Led灯槽内设有LED灯带(6)。

5.根据权利要求4所述的太阳能光伏墙板，其特征在于：所述LED灯带(6)可通过内弧形电池片(1)或外接电源进行供电。

6.根据权利要求5所述的太阳能光伏墙板，其特征在于：所述内弧形电池片(1)的长度为2m，其弧面的半径为75mm，托架(2)的数量为8个。

7.根据权利要求6所述的太阳能光伏墙板，其特征在于：所述边框(4)和背框(7)均为中空，且均呈矩形，所述边框(4)的背面形成内翻边(48)，托架(2)的背面与边框(4)的内翻边(48)粘接在一起，托架(2)的左右两端面与边框(4)的内侧面(49)粘接在一起，位于最上面的托架(2)的上表面与边框(4)的内部的上表面(410)粘接在一起，位于最下面的托架(2)的下表面与边框(4)的内部的下表面(411)粘接在一起；相邻两个托架(2)的上下表面粘接在一起；

所述背框(7)的正面四角设有与所述边框(4)背面的内翻边(48)的四角的位置相对应的定位柱(73)或直角铁，所述背框(7)通过定位柱(73)或直角铁与内翻边(48)形成的矩形内框(46)相配合，与边框(4)固定在一起。

8.根据权利要求7所述的太阳能光伏墙板，其特征在于：所述背框(7)底面的中央设有竖向的托板(74)，所述托板(74)的两边各设有一根竖向的固定撑(71)，两根固定撑(71)对称设置；

所述托板(74)的正面粘接有边框垫条(75)，所述边框垫条(75)的另一面与托架(2)的背面相粘接，所述边框(4)的正面覆有钢化玻璃面板(3)。

9.根据权利要求8所述的太阳能光伏墙板，其特征在于：内弧形电池片(1)的电流输出接头(11)位于内弧形电池片(1)的左侧，电流输出接头(11)从边框(4)的左侧面的腔槽的加工孔中引出，在腔槽内通过线缆与太阳能电流输出控制器相连接；

LED灯带(6)的输入接头位于LED灯带(6)的右侧，输入接头从边框(4)的右侧面的腔槽的加工孔中引出，在腔槽内通过LED灯带控制器与内弧形电池片发电系统或外接电源连接供电。

10.根据权利要求9所述的太阳能光伏墙板，其特征在于：所述背框(7)通过固定挂件(44)悬挂于建筑物墙体表面或玻璃幕墙表面的龙骨架(5)上，所述固定挂件(44)的一端焊接或铆接在固定撑(71)上，另一端穿过龙骨架(5)上的通孔(51)，从而将背框(7)与龙骨架(5)固定在一起，所述边框(4)、所述背框(7)、所述托架(2)、所述钢化玻璃面板(3)之间的所有接缝处均填充有抗老化密封胶。

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