CN212613436U - 一种pv-led建筑采光顶 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种PV‑LED建筑采光顶，其包括依次设置的前板玻璃、中层玻璃、导电玻璃和背板玻璃，光伏芯片被夹在所述前板玻璃和中层玻璃之间，所述中层玻璃和导电玻璃之间为中空层，LED层被夹在导电玻璃和背板玻璃之间且该LED层与导电玻璃电性连接；所述前板玻璃、光伏芯片、中层玻璃朝向室外，所述导电玻璃、LED层、背板玻璃朝向室内。本实用新型所提供的PV‑LED建筑采光顶，其将BIPV光伏组件与LED发光玻璃结合在一起，优化结构设计，将光能、电能和玻璃有机的结合起来，并突破建筑装饰材料的传统概念，可以有效的利用现有空间，通过特定的灯珠排布，实现不同的展示效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑物屋顶结构，具体涉及一种PV-LED建筑采光顶。
背景技术
传统的BIPV组件是一种将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。光伏方阵与建筑的结合或是光伏方阵与建筑的集成。如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。而LED发光玻璃是一种将LED光源嵌入玻璃里形成各种样式、图案的高科技产品。
LED发光玻璃将光能、电能和玻璃有机的结合起来，并突破建筑装饰材料的传统概念，广泛应用在展示应用等方面，但利用发光玻璃需要与电缆布线相辅相成才能实现展示应用。
公开号为CN103132635A的中国发明专利公开一种LED发光装饰玻璃，其采用的还是传统电源。
传统的PV-LED仅是将传统的光伏发电技术和LED发光技术融合到一起，在设计上，其结构并不能满足建筑建材要求，无法真正应用于采光顶位置。
且现有PV-LED在设计时，并未优化考虑PV发电侧与LED发光侧位置，两者之间互有影响，PV受光面与LED有重叠，降低发电性能及发光效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种PV-LED建筑采光顶，其将BIPV光伏组件与LED发光玻璃结合在一起，优化结构设计，将光能、电能和玻璃有机的结合起来，并突破建筑装饰材料的传统概念，可以有效的利用现有空间，通过特定的灯珠排布，实现不同的展示效果。
本实用新型中的PV-LED建筑采光顶，在白天室外面利用光生伏特效应进行发电，室内侧LED发光玻璃则进行照明及动画展示，既具有美观艺术效果，又增强建筑的稳固性及防寒隔热的功效，完全符合绿色的可持续发展理念。
为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种PV-LED建筑采光顶，其包括依次设置的前板玻璃、中层玻璃、导电玻璃和背板玻璃，光伏芯片被夹在所述前板玻璃和中层玻璃之间，所述中层玻璃和导电玻璃之间为中空层，LED层被夹在导电玻璃和背板玻璃之间且该LED层与导电玻璃电性连接；所述前板玻璃、光伏芯片、中层玻璃朝向室外，所述导电玻璃、LED层、背板玻璃朝向室内。
作为优选，所述光伏芯片通过封装胶膜分别与所述前板玻璃和中层玻璃粘结。
作为优选，所述LED层通过封装胶膜与所述背板玻璃粘结。
作为优选，所述封装胶膜的厚度为1.14mm。
作为优选，所述LED层通过导电胶粘结在所述导电玻璃6上。
作为优选，所述前板玻璃、背板玻璃均是厚度为5mm的钢化玻璃。
作为优选，所述光伏芯片为40％透光率的3.2mmCdte电池片。
作为优选，所述中层玻璃是厚度为5mm的LOW-E钢化玻璃。
作为优选，所述中空层为12A厚度的中空结构。
作为优选，所述导电玻璃是厚度为5mm的钢化导电玻璃。
本实用新型所提供的PV-LED建筑采光顶，具有下述有益效果：
1、PV-LED作为绿色建筑的采光顶，采用节能环保的同时，能够有效的隔热保温，起到冬暖夏凉的作用；
2、利用PV-LED优化合理利用透光率，白天透进来的阳光足够满足日间工作或者生活的亮度，无需再利用照明灯，节省电量，符合绿色发展的理念；
3、本PV-LED产品能在白天发电，可以通过帮助建筑物降低能耗。
4、本PV-LED产品，在夜晚可以炫酷发光，吸引人流，增加宣传效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的PV-LED建筑采光顶的结构示意图。
附图标记说明：
1、前板玻璃；2、封装胶膜；3、光伏芯片；4、中层玻璃；5、中空层；6、导电玻璃；7、LED层；8、背板玻璃。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
如图1所示，一种PV-LED建筑采光顶，其包括依次设置的前板玻璃1、中层玻璃4、导电玻璃6和背板玻璃8，四者依次平行并排设置。光伏芯片3被夹在所述前板玻璃1和中层玻璃4之间，所述中层玻璃4和导电玻璃6之间为中空层5，LED层7被夹在导电玻璃6和背板玻璃8之间且该LED层7与导电玻璃6电性连接；所述前板玻璃1、光伏芯片3、中层玻璃4朝向室外，所述导电玻璃6、LED层7、背板玻璃8朝向室内。
在本实施例中，所述光伏芯片3通过封装胶膜2分别与所述前板玻璃1和中层玻璃4粘结。所述LED层7通过封装胶膜2与所述背板玻璃8粘结。优选的，所述封装胶膜2的厚度为1.14mm。所述LED层7通过导电胶粘结在所述导电玻璃6上。
本实施例中的PV-LED建筑采光顶，优化了PV发电侧与LED发光侧，合理设计PV与LED的位置，根据设计需求更改LED中灯珠的排布形式，通过钢化玻璃选型，满足室外建材要求。
所述前板玻璃1具有一定的透光性、耐候性、绝缘性、阻水性性能且机械强度较高，可以对光伏芯片3起保护和支撑作用，延长了电池使用寿命。该前板玻璃1可选用硬质玻璃、柔性钢化玻璃、超白钢化玻璃等，本实施例中进一步优选选择超白钢化玻璃作为前板玻璃1，其厚度可以根据建筑要求进行相应增加，在本实施例中进一步优选为5mm钢化玻璃。
所述封胶胶膜2要求具有一定透光性，耐候性，高粘结强度，高电阻率的材料，且其应用于建筑采光顶。优选的，选择PVB作为粘结胶膜，根据玻璃厚度要求，进一步优选胶膜厚度为1.14mm。
所述光伏芯片3为市场现有的光伏电池板，因其应用于建筑采光顶，需其可均匀透光，首选薄膜电池，根据成本因素进一步优选40％透光率的3.2mmCdte电池片作为本实施例的光伏芯片3。
所述中层玻璃4具有一定的透光性、耐候性、绝缘性、阻水性性能且机械强度较高，可以对光伏芯片3起保护和支撑作用，延长电池使用寿命。因考虑降低室内能耗，在此表面镀膜，制备为LOW-E玻璃，玻璃进一步优选为5mm钢化玻璃。
所述中空层5，增加建筑隔热，进一步优选为12A厚度中空结构。
所述导电玻璃6要求具有一定的透光性、耐候性、绝缘性、阻水性性能且机械强度较高、导电性优良。进一步优选5mm钢化导电玻璃。
所述LED层7即发光层，利用导电胶将其粘结于激光蚀刻后的导电玻璃6上，通电后具有发光性能。
所述背板玻璃8具有一定的透光性、耐候性、绝缘性、阻水性性能、其机械强度较高。背板玻璃8可选用硬质玻璃、柔性钢化玻璃、超白钢化玻璃等，本实施例进一步优选选择超白钢化玻璃作为背板玻璃8，其厚度可以根据建筑要求进行相应增加，本实施例中进一步优选为5mm钢化玻璃。
上述PV-LED建筑采光顶，其制造方法如下：
1、根据设计样式设计LED排布形式(LED层7)，如星空，拼接图案，视频等，根据设计形式设计电路排布，在激光蚀刻机上编写电路排布蚀刻程序；
2、检测导电玻璃6导电性，合格后制作定位标记；
3、在导电玻璃6上按照刻蚀程序和定位标记来刻蚀线路形成透明电路；
4、对导电玻璃6进行清洗，清洗后再吹干；
5、在透明电路相应的位置将发光二极管粘结在下层玻璃的透明电路上，安装金属引脚，并检测其电路的有效性；
6、在发光二极管之上再敷设封装胶膜2及背板玻璃8，使其相贴合并且保证不移位，从而形成待层压的LED玻璃；
7、将待层压的LED玻璃放入高压釜中，进行高压加热处理，形成LED玻璃；
8、将中层玻璃4，前板玻璃1进行清洗，烘干；选取40％均匀透光的光伏芯片3，并在光伏芯片3焊接汇流条等；
9、在前板玻璃1上依次敷设封装胶膜2、光伏芯片3、封边胶、中层玻璃4等使各层相贴合并且保证不移位，从而形成待层压的光伏组件；
10、将待层压的光伏组件放入高压釜中进行高压加热处理，形成光伏组件；
11、将层压后的LED玻璃和光伏组件分别进行冷却至室温；
12、利用中空设备折弯机等制备光伏组件和LED玻璃制备的12A中空层5并进行冷却，确保光伏受光面和LED发光面位于不同侧，相互无影响，最终形成PV-LED半成品；
13、将冷却后的PV-LED半成品放置在平台上，利用专业刀具进行边缘多余PVB胶膜的割除清理，并连接光伏接线盒；
14、对PV-LED半成品进行检测，保证光伏发电部分无外观和性能缺陷问题；
15、连接LED电路部分：将LED金属引脚与显示控制器相连，显示控制器控制后期LED光伏显示内容。
16、对产品进行基础检验和包装入库：对功率分档后的PV-LED进行最终外观检验，确认符合客户要求后进行打包入库。
上述PV-LED建筑采光顶，PV和LED均具有单向性，PV(前板玻璃1、光伏芯片3、中层玻璃4)一侧为受光面接收太阳光进行发电，另一侧为背面，无法接收太阳光。LED灯珠一侧(LED层7)的引脚应粘结在导电玻璃6上连接电路，另一侧(朝向背板玻璃8的一侧)即发光侧应对着室内侧，可观看背板玻璃8位置，便于人们可欣赏，即导电玻璃6侧无法观看其发光效果。
此款PV-LED产品应用位置为建筑采光顶。建筑采光顶上面(室外侧，特别是前板玻璃1、光伏芯片3)才可接收太阳光光照，下面(室内侧，特别是背板玻璃8)正对着建筑内部为视觉观赏面，人一抬头就会看见此面。
按照此设计理念，PV受光面(前板玻璃1)应朝上对着室外接收太阳光光照进行发电，LED发光侧(LED层7和背板玻璃8)朝下，正对室内位置，便于室内人群欣赏LED发光、播放视频等。
根据《建筑玻璃采光顶技术要求》中华人民共和国建筑工业行业标准，玻璃采光顶应采用夹层玻璃、含夹层玻璃的中空玻璃或含夹层玻璃的真空玻璃，且夹层玻璃应位于下侧，玻璃采光顶用钢化玻璃。如此，意味建筑玻璃采光顶所有对外侧均为钢化玻璃，且采光顶下侧(室内侧)为双夹胶玻璃。
一种错误的安装结构是太阳光透过钢化玻璃、LED、导电钢化玻璃(LED发光侧和PV受光侧均向上，对着室外)，照射在PV光伏电池上，LED灯珠和导电玻璃会降低太阳光的透过，影响光伏发电效率，且室内观看不到LED效果，如果电池芯片选择晶硅芯片时还会产生阴影效果，PV会产生热斑效应。
另一种错误的安装结构是太阳光透过导电钢化玻璃、LED后(LED发光侧向下对着室内，PV受光侧向上对着室外)，照射在PV光伏电池上，PV光伏电池会阻碍LED发光效果，影响室内关测效果或室内观看不到LED效果。如果电池芯片选择晶硅芯片时还会产生阴影效果，PV会产生热斑效应。
综上所述，上述PV-LED建筑采光顶在安装时，只能使PV(前板玻璃1、光伏芯片3、中层玻璃4)在上靠近室外，LED(导电玻璃6、LED层7、背板玻璃8)在下靠近室内。
一般建筑玻璃采光顶多为商业建筑，作为中庭采光使用，需采光顶应用产品具有透光性，可起到引导人流向上走的作用，所以对PV进行透光处理和LED发光玻璃作为结合。
LED发光玻璃透光率≥85％。几乎不会影响室内采光效果，且LED玻璃可根据灯珠选型、灯珠距离调节像素点，可在LED发光侧展示动静态文字、图片、视频等。增加玻璃采光顶的发电和发光功能，不仅使玻璃采光顶富有科技技术感，而且能更多的吸引人流集中于此地，引导人流向上行走，还可使此商场在一定区域内具有知名效应。
按照此结构设计即可以按照建筑行业关于玻璃采光顶的行业规范和行业标准，PV发电和LED发光互不干扰，功能上才能实现真正的二合一。
本实施例所提供的PV-LED建筑采光顶，具有下述有益效果：
1、PV-LED作为绿色建筑的采光顶，采用节能环保的同时，能够有效的隔热保温，起到冬暖夏凉的作用；
2、利用PV-LED优化合理利用透光率，白天透进来的阳光足够满足日间工作或者生活的亮度，无需再利用照明灯，节省电量，符合绿色发展的理念；
3、本PV-LED产品能在白天发电，可以通过帮助建筑物降低能耗。
4、本PV-LED产品，在夜晚可以炫酷发光，吸引人流，增加宣传效果。
以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。
Claims (10)
1.一种PV-LED建筑采光顶，其特征在于，包括依次设置的前板玻璃、中层玻璃、导电玻璃和背板玻璃，光伏芯片被夹在所述前板玻璃和中层玻璃之间，所述中层玻璃和导电玻璃之间为中空层，LED层被夹在导电玻璃和背板玻璃之间且该LED层与导电玻璃电性连接；所述前板玻璃、光伏芯片、中层玻璃朝向室外，所述导电玻璃、LED层、背板玻璃朝向室内。
2.根据权利要求1所述的PV-LED建筑采光顶，其特征在于，所述光伏芯片通过封装胶膜分别与所述前板玻璃和中层玻璃粘结。
3.根据权利要求1所述的PV-LED建筑采光顶，其特征在于，所述LED层通过封装胶膜与所述背板玻璃粘结。
4.根据权利要求2或3所述的PV-LED建筑采光顶，其特征在于，所述封装胶膜的厚度为1.14mm。
5.根据权利要求1所述的PV-LED建筑采光顶，其特征在于，所述LED层通过导电胶粘结在所述导电玻璃上。
6.根据权利要求1所述的PV-LED建筑采光顶，其特征在于，所述前板玻璃、背板玻璃均是厚度为5mm的钢化玻璃。
7.根据权利要求1所述的PV-LED建筑采光顶，其特征在于，所述光伏芯片为40％透光率的3.2mmCdte电池片。
8.根据权利要求1所述的PV-LED建筑采光顶，其特征在于，所述中层玻璃是厚度为5mm的LOW-E钢化玻璃。
9.根据权利要求1所述的PV-LED建筑采光顶，其特征在于，所述中空层为12A厚度的中空结构。
10.根据权利要求1所述的PV-LED建筑采光顶，其特征在于，所述导电玻璃是厚度为5mm的钢化导电玻璃。
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Cited By (1)
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| CN113871380A (zh) * | 2021-10-30 | 2021-12-31 | 广州市祺虹电子科技有限公司 | 一种光电光伏玻璃 |
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2020
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |