CN211257353U - 装配式智能光电保温防火建材 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于光电建材领域，特别是涉及装配式智能光电保温防火建材领域，更为具体的说是涉及装配式智能光电保温防火建材。通过采用保温防火部件、智能设备间层、温/湿度监测装置、微型逆变器、Z形边框、呈凸状的外壳、钢化玻璃、光伏组件等组合和构造设计，可以全面满足保温、防火、防水、水密性、气密性等建筑外墙材料的功能性要求以及光伏发电部件通风散热等要求。
Description
技术领域
本发明属于光电建材领域，特别是涉及装配式智能光电保温防火建材领域，更为具体的说是涉及装配式智能光电保温防火建材。
背景技术
现有的光电建材普遍存在不能全面满足保温、防火、防水、水密性、气密性等建筑外墙材料功能要求以及光伏发电部件通风散热要求等问题，在实际使用中，由于上述部分功能无法满足，导致光电建筑外墙系统构造过于复杂、成本提升、安全可靠度不足；
现有的光电建材普遍存在施工及维保的便利性不足、无法独立拆卸、更换部件、材料循环利用率不高等问题。在实际使用中，由于便利性不足、无法独立拆卸、更换部件等问题，导致施工复杂度增加、维保成本较高；由于材料循环利用率不高，导致社会资源浪费较大、环境污染治理成本较高，与绿色建筑理念相悖；
现有的光电建材普遍存在智能程度不高、主动预防光伏系统电气火灾发生的措施不足等问题。在实际使用中，由于上述问题导致不能及时的将光伏系统电气火灾预防、遏制在发生之前，且无有效扑灭手段，造成安全隐患增加甚至重大人员财产损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以发电的建材，全面满足保温、防火、防水、水密性、气密性等建筑外墙材料功能要求以及光伏发电部件通风散热要求。同时解决整体装配式智能光电保温防火建材独立安装、拆卸问题，以及主要部件独立拆卸、更换等问题，从而可以大幅提高施工及维保的便利性，材料的循环利用率大幅提升。
本发明公开了所述装配式智能光电保温防火建材包含有智能设备间层，所述智能设备间层内选择性地设置或者不设置微型逆变器；所述装配式智能光电保温防火建材包括呈凸状的外壳、呈板状的光伏发电部件、呈板状的保温防火部件和“Z”形边框；所述呈凸状的外壳由第一板面、与第一板面垂直的第二板面、与第二板面垂直且与第一板面平行的第三块板面，与第三板面垂直且与第二板面平行的第四板面，以及与第四板面垂直且与第三板面平行的第五板面组成；呈凸状的外壳第一板面上表面与第二块板面内侧面及第三块板面下侧面包裹底面保温防火部件，呈凸状的外壳第五板面上表面与光伏发电部件下表面固定；所述呈凸状的外壳包裹底面保温防火部件部分的四周均比光伏发电部件宽；所述“Z”形边框由第一板面、与第一板面垂直的第二板面，以及与第二板面垂直且与第一板面平行的第三板面组成，“Z”形边框第三板面的下侧面与光伏发电部件的上表面固定，“Z”形边框第一板面的下侧面与呈凸状的外壳第三板面上表面固定，从而使得光伏发电部件与底面保温防火部件之间形成具有一定空间的智能设备间层，“Z”形边框的第二板面内侧贴合有板状的侧面保温防火部件；还包括有装配式智能光电保温防火建材接线散热换气模块，所述装配式智能光电保温防火建材散热换气模块设置在“Z”形边框的第二板面上，并且贯穿该处的侧面保温防火部件。
这里所说的光伏发电部件是由光伏组件和一层钢化玻璃组成。光伏组件是指具有光伏发电性能的板状材料。
同时，需要说明的是，这里的第一板面、第二板面、第三板面、第四板面、第五板面并非是指一块板，而是只具有相同结构，处于同一位置的几块板。
譬如，呈凸状的外壳由第一板面、与第一块板面垂直的第二板面、与第二板面垂直且与第一板面平行的第三板面，与第三板面垂直且与第二板面平行的第四板面，以及与第四板面垂直且与第三板面平行的第五板面组成，其含义是指，第一板面为呈凸状的外壳的底面，然后第二板面包括在四个方向分别与第一板面垂直的四块板，同样第三板面是指分别与四个第二板面垂直的四块板，第四板面是指四块分别与四个第三板面垂直的四块板，最后第五板面是指分别与四个第四板面垂直的四块板，从而形成“凸”形板。
应当注意到的是，基于不同的设计需要，上述的第一板面、第二板面、第三板面、第四板面、第五板面可以具有不同的形状。譬如，三角形、梯形，或者是平行四边形。这里所说的板面，特别是其中涉及到的第三板面、第四板面、第五板面可以根据后期的设计，进行一定程度上的形变。具体而言可以不仅限于平面板，可以为带有曲线的弧形板，或者是带有一定折角或者多个弧面的异形板。
作为一种优选的技术方案，还包括有温度和/或湿度监测装置，所述温度和/或湿度监测装置设置在装配式智能光电保温防火建材块的智能设备间层中。
优选的，该温度和/或湿度监测装置贴合固定于底面保温防火部件上。
进一步优选的是，所述装配式智能光电保温防火建材还包括有衔接密封盖板。更为优选的是，还包括有盖板支架，所述盖板支架呈“Z”形，所述“Z”形盖板支架由第一块板面、与第一块板面垂直的第二块板面，以及与第二块板面垂直且与第一块板面平行的第三块板面组成，该“Z”形盖板支架的第一块板面内侧面贴合、固定于“Z”形边框第二块板面，该“Z”形盖板支架的另一边形成对衔接密封盖板的支撑、固定、密封作用，所述衔接密封盖板设置在“Z”形盖板支架上。
这里所说的衔接密封盖板与盖板支架对应处为平面，从而可以与盖板支架稳定固定，其他部分可以根据建筑设计的需要做成不同的形状，譬如可以是弧面，或者是三角形面等。
作为一种优选的技术方案，数块装配式智能光电保温防火建材形成一个一级结构单元，并且在一个一级结构单元中具有一个微型逆变器。
进一步优选的，可根据设计要求，内部智能设备间层通过接线及散热换气模块进行电气连接，并统一通过智能设备间层中的微型逆变器将光伏发电部件所发的直流电逆变为交流电，接入组串，从而形成二级结构模块。
进一步优选的，所述装配式智能光电保温防火建材的接线及散热换气模块为装配式智能光电保温防火建材的线缆接入/输出装置。
更为优选的是，根据设计要求，所述呈凸状的外壳第三块板面的指定位置设置与外墙龙骨连接的固定螺栓，固定螺栓贯穿该处的底面保温防火部件。更为优选的是，该螺栓为自锁式螺栓。
进一步优选的是，在相邻装配式智能光电保温防火建材之间设置有密封胶条。优选的，该密封胶条为“T”形胶条，胶条的垂直部分嵌入相邻装配式智能光电保温防火建材之间的间隙中。
和/或所述光伏发电部件的侧面还设置有密封胶条；
和/或所述衔接密封盖板与“Z”形边框之间还设置有密封胶条。
在一个优选的技术方案中，所述相邻的装配式智能光电保温防火建材的接线及散热换气模块之间还设置有通气软管，可根据设计要求，实现各装配式智能光电保温防火建材的智能设备间层之间的有组织空气流通。
采用本发明所公开的技术方案后，可以实现以下有益效果：
首先，本发明的目的在于提供一种新型智能光电装配式保温防火建材的构件形式，满足建筑行业对于建筑外墙的性能要求的同时，亦能达到光伏行业对于光伏组件的发电性能要求。能够实现每块装配式智能光电保温防火建材的独立拆装，便于装配式智能光电保温防火建材的现场标准化安装以及建材损坏时的快速更换以及部件更换，从而满足装配式建筑要求。进一步的，光电外墙电气系统的连接均在装配式智能光电保温防火建材的智能设备间层内或之间完成，非专业操作人员无接触机会，大幅降低电气系统对人员造成伤害的可能性以及人员对电气系统造成破坏的可能性；
第二，光伏发电部件与保温防火部件可分离拆卸，两者之间及装配式智能光电保温防火建材侧面填充岩棉，实现建材保温防火功能的同时，有效防止冷热桥现象带来的光伏发电部件夜间凝露问题及PID(电势诱导衰减)现象，延长了装配式智能光电保温防火建材及光伏发电部件的使用寿命、提升了发电效率。进一步的，可选择不同厚度的岩棉保温防火层，不同厚度可对应不同耐火等级，从而实现不同类型建筑对外墙材料防火性能的差异化要求；
第三，装配式智能光电保温防火建材的智能设备间层集成了温、湿度监测装置以及微型逆变器等智能设备，能够精准监控每块装配式智能光电保温防火建材的实时发电情况及内部温、湿度情况，具备异常情况预警功能，同时微型逆变器能实现自动关断，从而实现智能运维以及智能化主动预防光伏系统电气火灾发生的目标。进一步的，微型逆变器可独立MPPT(最大功率点跟踪)控制，可独立关断，安装检修时，可人工主动关断；
第四，装配式智能光电保温防火建材现场安装时，可实现：快速拼装，大幅缩短安装周期；电气接线快捷准确，大幅减少人为安装失误；进一步的，装配式智能光电保温防火建材与建筑外墙龙骨的连接使用自锁式螺栓，提高建材抗风、抗震能力；
第五，本发明创造性地通过在建材之间设置有组织空气流通装置(通气软管)的方式，提高整个装置内部的温、湿度控制效果，从而改善光伏发电部件的工作环境，延长其使用寿命，提高发电效率。
最后，本发明绿色、节能、环保，除胶条外可全部回收，回收利用率高；主要部件均可单独更换，循环使用率高。
总之，由于本发明是根据设计要求，在工厂高度预制生产的标准化产品，施工现场仅进行简单固定、拼装以及电气连接，完全满足装配式建筑要求。本发明内部集成了温、湿度监测装置以及微型逆变器等智能设备，能够精准监控每块装配式智能光电保温防火建材的实时发电情况及内部温、湿度情况，具备异常情况预警功能，同时微型逆变器能实现自动关断，从而实现智能运维以及智能化主动预防光伏系统电气火灾发生的目标。
附图说明
图1为带微型逆变器的单块装配式智能光电保温防火建材主视图。
图2为图1的A-A剖视及部分结构放大图。
图3为带微型逆变器的单块装配式智能光电保温防火建材的轴测图。
图4为典型的装配式智能光电保温防火建材一级结构的主视图。
图5为典型的装配式智能光电保温防火建材一级结构的俯视图。
图6为典型的装配式智能光电保温防火建材一级结构的轴侧图及部分结构放大图。
其中：
1-微型逆变器；2-温度和/或湿度监测装置；3-线缆接线端；4-装配式智能光电保温防火建材散热换气模块；5-光伏发电部件；6-底面保温防火部件；7-侧面保温防火部件；8-光伏组件接线盒；9-衔接密封盖板；10-“Z”形盖板支架；11-“Z”形边框；12-智能设备间层；13-底边固定螺栓；14-与外墙龙骨连接的固定螺栓；15-通气软管；16密封胶条；17-外壳；
101-呈凸状外壳的第一板面；102-呈凸状外壳的第二板面；103-呈凸状外壳的第三板面；104-呈凸状外壳的第四板面；105-呈凸状外壳的第五板面；
201-“Z”形边框的第一板面；202-“Z”形边框的第二板面；203-“Z”形边框的第三板面；
301-“Z”形盖板支架的第一板面；302-“Z”形盖板支架的第二板面；303-“Z”形盖板支架的第三板面。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面我们结合具体的实施例对本发明进行进一步的阐述。
如图1至图6中所示的一种装配式智能光电保温防火建材，所述装配式智能光电保温防火建材由若干个部件构成，其外观如图1中所示。进而我们结合图2来看，所述装配式智能光电保温防火建材都含有智能设备间层12，根据设计要求，在指定的装配式智能光电保温防火建材的智能设备间层设置微型逆变器1。所述装配式智能光电保温防火建材包括呈凸状的外壳17、呈板状的光伏发电部件5、呈板状的底面保温防火部件6、“Z”形边框11等。所述呈凸状的外壳由第一板面101、与第一板面101垂直的第二板面102、与第二板面102垂直且与第一板面平行的第三板面103，与第三板面103垂直且与第二板面平行的第四板面104，以及与第四板面104垂直且与第三板面平行的第五板面105组成。呈凸状的外壳第一板面上表面与第二板面内侧面及第三板面下侧面包裹保温防火部件，即底面保温防火部件6，一般来说我们通常采用岩棉作为保温防火部件，所述呈凸状的外壳包裹保温防火部件(底面)部分的四周均比光伏发电部件宽，呈凸状的外壳第五块板面上表面与光伏发电部件5下表面固定。所述“Z”形边框由第一块面201、与第一板面201垂直的第二板面202，以及与第二板面202垂直且与第一板面201平行的第三板面203组成，“Z”形边框第三板面203的下侧面与光伏发电部件5的上表面固定，“Z”形边框第一板面201的下侧面与凸状的外壳第三板面103上表面固定，从而使得光伏发电部件与保温防火部件(底面)之间形成具有一定空间的智能设备间层12，“Z”形边框的第二板面内侧贴合有板状的保温防火部件(侧面)，即侧面保温防火部件7；还包括有装配式智能光电保温防火建材接线散热换气模块4，所述装配式智能光电保温防火建材散热换气模块4设置在“Z”形边框的第二块板面上，并且贯穿该处的侧面保温防火部件7。
结合图6我们看到，“Z”形边框第一板面201的下表面与凸状的外壳第三板面103上表面贴合，并通过底边固定螺栓13固定。
这里所说的光伏发电部件5是由光伏组件和一层钢化玻璃组成。光伏组件是指具有光伏发电性能的板状材料。
作为一种优选的技术方案，还包括有温度和/或湿度监测装置2，所述温度和/或湿度监测装置2设置在装配式智能光电保温防火建材块的智能设备间层12中。
优选的，该温度和/或湿度监测装置2贴合固定于保温防火部件(底面)的智能设备间层侧。
进一步优选的是，所述装配式智能光电保温防火建材还包括有衔接密封盖板9；
在一个优选的技术方案中，还包括有“Z”形盖板支架10，所述“Z”形盖板支架呈“Z”形，由第一板面301、与第一板面301垂直的第二板面302，以及与第二板面302垂直且与第一板面301平行的第三板面303组成，该“Z”形盖板支架的第一板面301内侧面贴合并固定于“Z”形边框第二板面202，该“Z”形盖板支架的另一边形成对衔接密封盖板的支撑、固定、密封作用。所述衔接密封盖板9安装、固定在“Z”形盖板支架10上。
作为一种优选的技术方案，根据设计要求，数块装配式智能光电保温防火建材构成一个一级结构单元，并且该一级结构单元中具有一个微型逆变器1，从而，可根据设计要求，内部智能设备间层通过接线及散热换气模块3进行电气连接，并统一通过智能设备间层中的微型逆变器将光伏发电部件所发的直流电逆变为交流电，接入组串，形成二级结构模块。优选的，如图2中所示，所述装配式智能光电保温防火建材的接线及散热换气模块为装配式智能光电保温防火建材的线缆接入/输出装置。
更为优选的是，根据设计要求，所述呈凸状的外壳第三块板面的指定位置设置与外墙龙骨连接的固定螺栓14，如图6中所示的，固定螺栓贯穿该处的保温防火部件(底面)。更为优选的是，该螺栓14为自锁式螺栓。
进一步优选的是，在相邻装配式智能光电保温防火建材之间设置有密封胶条。优选的，该密封胶条为“T”形胶条，如图6中所示，该密封胶条16的垂直部分嵌入相邻装配式智能光电保温防火建材之间的间隙中。
和/或所述光伏发电部件的侧面还设置有密封胶条；
和/或所述衔接密封盖板与“Z”形边框之间还设置有密封胶条。
在一个优选的技术方案中，所述相邻的装配式智能光电保温防火建材的接线及散热换气模块之间还设置有通气软管15，如图5中所示的那样。可根据设计要求，实现各装配式智能光电保温防火建材的智能设备间层之间的有组织空气流通。
在本实施例中，我们看到我们以四个装配式智能光电保温防火建材为一组，通过在四个当中的某一装配式智能光电保温防火建材中设置一个微型逆变器，然后将其余三个的直流电接线至该微型逆变器中，光伏发电部件产生的直流电通过光伏组件接线盒8导出，并通过微型逆变器完成直流电到交流电的转换。如图4中所示的结构，即为一级结构单元。
进一步地，可以将该结构进一步接入组串，形成二级结构模块，在二级结构模块中存在数个一级结构单元。
以上所述是本发明的具体实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (15)
1.装配式智能光电保温防火建材，其特征在于：所述装配式智能光电保温防火建材包含有智能设备间层，所述智能设备间层内选择性地设置或者不设置微型逆变器；所述装配式智能光电保温防火建材包括呈凸状的外壳、呈板状的光伏发电部件、呈板状的保温防火部件和“Z”形边框；所述呈凸状的外壳由第一板面、与第一块板面垂直的第二板面、与第二板面垂直且与第一板面平行的第三板面，与第三板面垂直且与第二板面平行的第四板面，以及与第四板面垂直且与第三板面平行的第五板面组成；呈凸状的外壳第一板面上表面与第二板面内侧面及第三块板面下侧面包裹底面保温防火部件，呈凸状的外壳第五板面上表面与光伏发电部件下表面贴合；所述呈凸状的外壳包裹底面保温防火部件部分的四周均比光伏发电部件宽；所述“Z”形边框由第一板面、与第一板面垂直的第二板面，以及与第二板面垂直且与第一板面平行的第三板面组成，“Z”形边框第三板面的下侧面与光伏发电部件的上表面固定，“Z”形边框第一板面的下侧面与呈凸状的外壳第三板面上表面固定，从而使得光伏发电部件与底面保温防火部件之间形成具有一定空间的智能设备间层，“Z”形边框的第二板面内侧贴合有板状的侧面保温防火部件；还包括有装配式智能光电保温防火建材接线散热换气模块，所述装配式智能光电保温防火建材接线散热换气模块设置在“Z”形边框的第二板面上，并且贯穿该处的侧面保温防火部件。
2.根据权利要求1所述的装配式智能光电保温防火建材，其特征在于：还包括有温度和/或湿度监测装置，所述温度和/或湿度监测装置设置在装配式智能光电保温防火建材块的智能设备间层中。
3.根据权利要求2所述的装配式智能光电保温防火建材，其特征在于：该温度和/或湿度监测装置贴合固定于底面保温防火部件上。
4.根据权利要求1所述的装配式智能光电保温防火建材，其特征在于：还包括有衔接密封盖板。
5.根据权利要求4所述的装配式智能光电保温防火建材，其特征在于：还包括有盖板支架，所述盖板支架呈“Z”形，所述“Z”形的盖板支架由第一板面、与第一板面垂直的第二板面，以及与第二板面垂直且与第一板面平行的第三板面组成，该“Z”形的盖板支架的第一板面内侧面贴合固定于“Z”形边框第二板面，所述衔接密封盖板安装、固定在“Z”形的盖板支架上。
6.根据权利要求1所述的装配式智能光电保温防火建材，其特征在于：数块装配式智能光电保温防火建材形成一个一级结构单元，并且在一个一级结构单元中具有一个微型逆变器。
7.根据权利要求6所述的装配式智能光电保温防火建材，其特征在于：多个内部智能设备间层通过接线及散热换气模块进行电气连接，并统一通过智能设备间层中的微型逆变器将光伏发电部件所发的直流电逆变为交流电，接入组串，形成一个二级结构模块。
8.根据权利要求7所述的装配式智能光电保温防火建材，其特征在于：所述相邻的装配式智能光电保温防火建材的接线及散热换气模块之间还设置有通气软管。
9.根据权利要求7所述的装配式智能光电保温防火建材，其特征在于：所述装配式智能光电保温防火建材的接线及散热换气模块为装配式智能光电保温防火建材的线缆接入/输出装置。
10.根据权利要求1所述的装配式智能光电保温防火建材，其特征在于：根据设计要求，所述呈凸状的外壳第三板面上设置与外墙龙骨连接的固定螺栓，固定螺栓贯穿该处的保温防火部件。
11.根据权利要求10所述的装配式智能光电保温防火建材，其特征在于：所述螺栓为自锁式螺栓。
12.根据权利要求1所述的装配式智能光电保温防火建材，其特征在于：在相邻装配式智能光电保温防火建材之间设置有密封胶条。
13.根据权利要求4所述的装配式智能光电保温防火建材，其特征在于：在相邻装配式智能光电保温防火建材之间设置有密封胶条。
14.根据权利要求12所述的装配式智能光电保温防火建材，其特征在于：该密封胶条为“T”形胶条，胶条的垂直部分嵌入相邻装配式智能光电保温防火建材之间的间隙中；
和/或所述光伏发电部件的侧面还设置有密封胶条。
15.根据权利要求13所述的装配式智能光电保温防火建材，其特征在于：该密封胶条为“T”形胶条，胶条的垂直部分嵌入相邻装配式智能光电保温防火建材之间的间隙中；
和/或所述光伏发电部件的侧面还设置有密封胶条；
和/或所述衔接密封盖板与“Z”形边框之间还设置有密封胶条。
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