CN218970323U - 一种装配式自承重光伏光热一体化外墙板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装配式自承重光伏光热一体化外墙板，涉及到装配式建筑外墙板技术领域，包括内叶板：保温板，内叶板的一侧设有保温板；外叶板，保温板远离内叶板的一侧设有外叶板，外叶板包括若干凸垛，且若干凸垛并排设置；光伏板；集热组件，集热组件包括挂板，每相邻的两凸垛之间由上至下依次设有挂板和若干光伏板，且上下相邻的两个光伏板相互抵接，左右相邻的两光伏板不相互抵接；卡槽盖板，每一凸垛上分别设有一卡槽盖板，且卡槽盖板抵于光伏板和挂板。本实用新型中能够节约材料成本、可以收集光伏组件工作产生的热量加以利用，也能够提高墙体稳定性和墙体的安全性。

Description

一种装配式自承重光伏光热一体化外墙板

技术领域

本实用新型涉及到装配式建筑外墙板技术领域，尤其涉及到一种装配式自承重光伏光热一体化外墙板。

背景技术

作为一种与建筑集成的新能源应用技术，光伏建筑一体化(BIPV)技术得到了广泛的应用。常规的BIPV技术一般针对于既有建筑进行后期加装，但是在现有的屋顶或者立面墙上安装光伏组件，需要提前安装组件支撑结构即支架。这种安装方式需要额外的支架材料成本，安装难度大周期长，安装费用较高，而且会破环原有建筑的防水层和保温层，对墙体造成一些不可逆的伤害。另一种BIPV技术是将光伏组件替代建筑材料，作为建筑的一部分，即用光伏组件来做建筑的屋顶、外墙和窗户，虽然集成度、一体化程度高，但是对光伏组件的保温隔热、防水、安全、防火都有较高的要求，因此设计难度大、成本高。近年来，光伏光热一体化(PV/T)组件集成于建筑中形成光伏光热建筑一体化(BIPV/T)技术也得到了快速的发展，这种技术充分发挥太阳能光伏光热综合利用技术，提高太阳能综合利用效率，但是目前大多存在于研究阶段，距离实际应用还有一段距离。

其次，对于光伏外墙板，目前已有的专利技术大体分为两类，第一类是通过预埋连接构件将墙体与光伏组件固定，例如中国专利CN113958022A公开的预制光伏墙板及其制造方法，第二类是将预制混凝土墙体预留凹槽，将光伏组件内嵌入墙体中，例如中国专利CN208088559U公开的用于装配式建筑的预制混凝土外墙与光伏一体化构件。前者光伏板自身重力通过预埋连接件传递至墙体，因此对于连接件的强度、刚度以及安装方式均提出较高的要求，连接件的材料成本以及安装成本在一定程度上限制其推广应用。后者墙体预留凹槽，光伏组件重力直接传递至墙体凹槽形成的平台上，省去了安装支架的成本，且安全性更高，但是一个凹槽内竖向只能安装一块光伏组件，倘若竖向安装多块组件，需竖向开设多个凹槽，且凹槽与凹槽之间应留有足够宽度来承担光伏板的重力，因此会导致墙面的可发电面积较少。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种装配式自承重光伏光热一体化外墙板，用于解决上述技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种装配式自承重光伏光热一体化外墙板，包括：

内叶板：

保温板，所述内叶板的一侧设有所述保温板；

外叶板，所述保温板远离所述内叶板的一侧设有所述外叶板，所述外叶板包括若干凸垛，且若干所述凸垛并排设置；

光伏板；

集热组件，所述集热组件包括挂板，每相邻的两所述凸垛之间由上至下依次设有所述挂板和若干所述光伏板，且上下相邻的两个所述光伏板相互抵接，左右相邻的两所述光伏板不相互抵接；

卡槽盖板，每一所述凸垛上分别设有一所述卡槽盖板，且所述卡槽盖板抵于所述光伏板和所述挂板。

作为优选，所述外叶板还包括：

背板，所述背板的一侧与所述保温板相抵，所述背板的另一侧并排设有若干所述凸垛；

底板，所述背板的下端设有所述底板；

下支撑板，所述底板的一侧上端设有所述下支撑板，位于下侧的所述光伏板与所述下支撑板相抵，位于上侧的所述光伏板与所述挂板相抵，且所述挂板、所述光伏板与所述外叶板之间合围形成空腔。

作为优选，所述凸垛上设有若干盖板固定件，所述卡槽盖板通过所述盖板固定件与所述凸垛连接。

作为优选，所述盖板固定件为T型螺母，所述卡槽盖板通过螺杆与所述T型螺母连接。

作为进一步的优选，所述集热组件还包括：

集热翅片，所述挂板的下端设有所述集热翅片，所述集热翅片与对应的所述光伏板相抵；

传热管，所述集热翅片的一侧设有所述传热管，且所述传热管贯穿所述凸垛并位于所述空腔的外侧。

作为进一步的优选，每一所述凸垛的两侧均开设有卡槽；

所述光伏板的两侧设于相邻的两所述凸垛的两所述卡槽内。

作为进一步的优选，所述凸垛上开设有若干走线孔和管道孔；

所述走线孔和所述管道孔沿所述凸垛的横向方向设置，所述传热管穿过所述管道孔。

作为进一步的优选，还包括：

水平密封胶条，上下相邻的两所述光伏板之间设有所述水平密封胶条，

竖向密封胶条，每一所述光伏板与所述卡槽之间分别设有所述竖向密封胶条。

作为进一步的优选，所述凸垛远离背板的一侧表面为倾斜面，所述倾斜面由上至下向远离所述背板方向倾斜设置；

所述卡槽倾斜设置，且所述卡槽的倾斜方向与所述倾斜面的倾斜方向相同。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

(1)本实用新型中的装配式自承重光伏光热一体化外墙板集成的光伏板沿竖向相互抵接，下部光伏板承担上部光伏板的重力，光伏板自承重设计省去光伏板与墙体的连接构件，节约材料成本；

(2)本实用新型中集热组件既可以收集光伏组件工作产生的热量加以利用，又有助于光伏板的散热，提高光伏板的发电效率；

(3)本实用新型中光伏板的倾角设计能够提高光伏组件的发电效率；夹心保温板结构保温隔热，节约空调能耗；外叶板凸垛两侧卡槽的倾角使得光伏板在自身重力作用下保持稳定平衡的状态，卡槽盖板进一步限制了光伏板平面外的位移，该力学设计，保证了光伏墙板的安全性；

(4)本实用新型中的外叶板背板和内叶板共同保护中间的保温层免受外部环境(高温、雨水、阳光)的侵蚀，保证其长期使用的保温隔热效果；

(5)本实用新型中空腔内可放置接线盒，并在凸垛预留走线孔，充分利用空腔空间布置电气线路；

(6)本实用新型中光伏板和集热组件的固定装置仅有卡槽盖板，因此光伏组件和集热组件安装拆卸简便，节约安装成本，且便于后期光伏板和集热组件的更换；

(7)本实用新型中墙板整体上窄下宽的几何外形降低了墙体的重心，提高墙体稳定性，外叶板的凸垛增加了墙体的面外刚度，提高墙体的安全性。

附图说明

图1是本实用新型装配式自承重光伏光热一体化外墙板的爆炸结构示意图；

图2是本实用新型装配式自承重光伏光热一体化外墙板的轴测图；

图3是本实用新型装配式自承重光伏光热一体化外墙板的正面结构示意图；

图4是图3中的A-A剖面图；

图5是图3中的B-B剖面图；

图6是图3中的C-C剖面图；

图7是图6中D处的局部放大示意图；

图8是本实用新型中的外叶板的结构示意图；

图9是本实用新型中的集热组件的结构示意图；

图10是图8中E处的局部放大示意图。

图中：1、内叶板；2、保温板；3、外叶板；31、背板；32、底板；33、下支撑板；34、凸垛；35、卡槽；36、走线孔；37、管道孔；4、光伏板；5、集热组件；51、挂板；52、集热翅片；53、传热管；6、卡槽盖板；71、竖向密封胶条；72、水平密封胶条；81、盖板固定件；82、螺杆；9、空腔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1是本实用新型装配式自承重光伏光热一体化外墙板的爆炸结构示意图；图2是本实用新型装配式自承重光伏光热一体化外墙板的轴测图；图3是本实用新型装配式自承重光伏光热一体化外墙板的正面结构示意图；图4是图3中的A-A剖面图；图5是图3中的B-B剖面图；图6是图3中的C-C剖面图；图7是图6中D处的局部放大示意图；图8是本实用新型中的外叶板的结构示意图；图9是本实用新型中的集热组件的结构示意图；图10是图8中E处的局部放大示意图。请参见图1至图3所示，示出了一种较佳的实施例，示出的一种装配式自承重光伏光热一体化外墙板，包括：

内叶板1：

保温板2，内叶板1的一侧设有保温板2；

外叶板3，保温板2远离内叶板1的一侧设有外叶板3，外叶板3包括若干凸垛34，且若干凸垛34并排设置；

光伏板4；

集热组件5，集热组件5包括挂板51，每相邻的两凸垛34之间由上至下依次设有挂板51和若干光伏板4，且上下相邻的两个光伏板4相互抵接，左右相邻的两光伏板4不相互抵接；

卡槽盖板6，每一凸垛34上分别设有一卡槽盖板6，且卡槽盖板6抵于光伏板4和挂板51。本实施例中，参见图1所示，内叶板1与保温板2连接，保温包与外叶板3连接，其中，内叶板1、保温板2与外叶板3均为水泥砂浆或混凝土整体预制，并在其中配置构造钢筋和拉结件，预埋连接件和吊钩，连接件与建筑主体结构固定，拉结件连接内叶板1、保温板2与外叶板3为一个整体。本实施例主要充当建筑各层的外围护墙，不承担结构荷载，其自身重力主要由本层的梁板承担，因此预埋的连接件也是与建筑的梁板结构相互连接。拉结件对内叶板1、外叶板3起到联结作用。

进一步，作为一种较佳的实施方式，外叶板3还包括：

背板31，背板31的一侧与保温板2相抵，背板31的另一侧并排设有若干凸垛34；

底板32，背板31的下端设有底板32；

下支撑板33，底板32的一侧上端设有下支撑板33，位于下侧的光伏板4与下支撑板33相抵，位于上侧的光伏板4与挂板51相抵，且挂板51、光伏板4与外叶板3之间合围形成空腔9。集热组件5还包括集热翅片52和传热管53，挂板51的下端设有集热翅片52，集热翅片52与对应的光伏板4相抵，集热翅片52的一侧设有传热管53，且传热管53贯穿凸垛34并位于空腔9的外侧。光伏组件工作时产生的大量热量会加热空腔9中的空气，热空气上升，热量被位于墙体上部的集热组件5中的集热翅片52捕获，通过热传导传递给传热管53，传热管53中通有传热流体(如水和空气)，传热流体最终汇集到一起并对其中的热量加以利用。设置的集热组件5带走热量有助于光伏组件的散热，从而提高光伏组件的工作效率。

进一步，作为一种较佳的实施方式，每一凸垛34的两侧均开设有卡槽35，光伏板4的两侧设于相邻的两凸垛34的两卡槽35内。在光伏板4与卡槽35之间，光伏板4与挂板51之间，光伏板4与下支撑板33之间的抵接部位均设有密封胶条，保证光伏板4不与其他刚性材料直接接触。在外叶板3的卡槽35和挂板51的约束下，光伏板4只能沿卡槽35上下移动，因此沿卡槽35布置的多块光伏板4可沿竖向相互抵接，下部的光伏板4承担上部的光伏板4的重力，光伏板4自承重设计省去光伏板4与墙体的连接构件，了节约材料成本。

进一步，作为一种较佳的实施方式，凸垛34上开设有若干走线孔36和管道孔37，走线孔36和管道孔37沿凸垛34的横向方向设置，传热管53穿过管道孔37。本实施例中，空腔9内可放置接线盒，并在凸垛34预留走线孔36，充分利用空腔9的空间布置电气线路；外叶板3的背板31和内叶板1共同保护中间的保温层免受外部环境(高温、雨水、阳光)的侵蚀，保证其长期使用的保温隔热效果。而传热管53可以穿过管道孔37，将集热翅片52的热量传导至外侧回收利用。

进一步，作为一种较佳的实施方式，还包括水平密封胶条72和竖向密封胶条71，上下相邻的两光伏板4之间设有水平密封胶条72，每一光伏板4与卡槽35之间分别设有竖向密封胶条71。本实施例中，在光伏板4与卡槽盖板6之间、光伏板4与卡槽35之间设有竖向密封胶条71，光伏板4之间、光伏板4与下支撑板33之间设有水平密封胶条72，相邻卡槽35间的距离略大于光伏板4的水平向尺寸，卡槽35与光伏板4形成的间隙内填充竖向密封胶条71。光伏板4与卡槽盖板6之间的竖向密封胶条71外表面略凸出于凸垛34的外表面，这样卡槽盖板6可以将压力传递可靠传递至光伏板4，光伏板4安装更加牢靠。本实施例中，参见图7所示，采用U型截面的竖向密封胶条71将光伏板4端部包裹在卡槽35和卡槽盖板6形成的凹槽中。竖向密封胶条71所起的作用一方面可以防止光伏板4与刚性材料直接接触，另一方面可以弥补预制构件在加工制作过程中产生的误差，安装固定更加牢靠。

进一步，作为一种较佳的实施方式，凸垛34上设有若干盖板固定件81，卡槽盖板6通过盖板固定件81与凸垛34连接。

进一步，作为一种较佳的实施方式，盖板固定件81为T型螺母，卡槽盖板6通过螺杆82与T型螺母连接。在安装时，先将竖向密封胶条71固定在卡槽35中，然后在下支撑板33与光伏板4抵接的部位铺设水平密封胶条72，逐块从下至上依次放置光伏板4，并在两块光伏板4之间铺设水平密封胶条72，将卡槽盖板6覆盖在凸垛34表面，将螺杆82旋入预埋好的T型螺母中将卡槽盖板6紧密固定。后期如需更换光伏板4，只需将旋转退出螺杆82，拆掉卡槽盖板6即可取出光伏板4。光伏板4固定装置仅有卡槽盖板6，因此光伏组件安装拆卸简便，节约安装成本，且便于后期光伏板4更换。

进一步，作为一种较佳的实施方式，凸垛34远离背板31的一侧表面为倾斜面，倾斜面由上至下向远离背板31方向倾斜设置，卡槽35倾斜设置，且卡槽35的倾斜方向与倾斜面的倾斜方向相同。本实施例中，参见图10所示，设置的卡槽35用于安装光伏板4，其中，光伏板4卡接在相邻两个凸垛34上的正对的两个卡槽35内。卡槽35的倾斜角度与倾斜面的倾斜的角度相同，使得光伏板4在自身重力作用下保持稳定平衡的状态。而设置的卡槽盖板6进一步限制了光伏板4平面外的位移，该力学设计，保证了光伏墙板的安全性；而且墙板整体上窄下宽的几何外形降低了墙体的重心，提高墙体稳定性，外叶板3的凸垛34增加了墙体的面外刚度，提高墙体的安全性。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种装配式自承重光伏光热一体化外墙板，其特征在于，包括：

内叶板：

保温板，所述内叶板的一侧设有所述保温板；

外叶板，所述保温板远离所述内叶板的一侧设有所述外叶板，所述外叶板包括若干凸垛，且若干所述凸垛并排设置；

光伏板；

集热组件，所述集热组件包括挂板，每相邻的两所述凸垛之间由上至下依次设有所述挂板和若干所述光伏板，且上下相邻的两个所述光伏板相互抵接，左右相邻的两所述光伏板不相互抵接；

卡槽盖板，每一所述凸垛上分别设有一所述卡槽盖板，且所述卡槽盖板抵于所述光伏板和所述挂板。

2.如权利要求1所述的装配式自承重光伏光热一体化外墙板，其特征在于，所述外叶板还包括：

背板，所述背板的一侧与所述保温板相抵，所述背板的另一侧并排设有若干所述凸垛；

底板，所述背板的下端设有所述底板；

下支撑板，所述底板的一侧上端设有所述下支撑板，位于下侧的所述光伏板与所述下支撑板相抵，位于上侧的所述光伏板与所述挂板相抵，且所述挂板、所述光伏板与所述外叶板之间合围形成空腔。

3.如权利要求1所述的装配式自承重光伏光热一体化外墙板，其特征在于，所述凸垛上设有若干盖板固定件，所述卡槽盖板通过所述盖板固定件与所述凸垛连接。

4.如权利要求3所述的装配式自承重光伏光热一体化外墙板，其特征在于，所述盖板固定件为T型螺母，所述卡槽盖板通过螺杆与所述T型螺母连接。

5.如权利要求2所述的装配式自承重光伏光热一体化外墙板，其特征在于，所述集热组件还包括：

集热翅片，所述挂板的下端设有所述集热翅片，所述集热翅片与对应的所述光伏板相抵；

传热管，所述集热翅片的一侧设有所述传热管，且所述传热管贯穿所述凸垛并位于所述空腔的外侧。

6.如权利要求2所述的装配式自承重光伏光热一体化外墙板，其特征在于，每一所述凸垛的两侧均开设有卡槽；

所述光伏板的两侧设于相邻的两所述凸垛的两所述卡槽内。

7.如权利要求5所述的装配式自承重光伏光热一体化外墙板，其特征在于，所述凸垛上开设有若干走线孔和管道孔；

所述走线孔和所述管道孔沿所述凸垛的横向方向设置，所述传热管穿过所述管道孔。

8.如权利要求6所述的装配式自承重光伏光热一体化外墙板，其特征在于，还包括：

水平密封胶条，上下相邻的两所述光伏板之间设有所述水平密封胶条，

竖向密封胶条，每一所述光伏板与所述卡槽之间分别设有所述竖向密封胶条。

9.如权利要求6所述的装配式自承重光伏光热一体化外墙板，其特征在于，所述凸垛远离背板的一侧表面为倾斜面，所述倾斜面由上至下向远离所述背板方向倾斜设置；

所述卡槽倾斜设置，且所述卡槽的倾斜方向与所述倾斜面的倾斜方向相同。

Images