新型建筑用光伏構(gòu)件的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型建筑用光伏構(gòu)件，包括光伏組件、連接器、接線盒、邊框、填充材料和構(gòu)件背板；所述填充材料將接線盒、伸入邊框內(nèi)部的連接器部分、光伏組件的金屬背板、邊框及構(gòu)件背板黏合成整體模塊。本實用新型實現(xiàn)了建筑的保溫性能，還解決了光伏組件的接線盒內(nèi)發(fā)熱器件的散熱等問題，降低了熱斑效應(yīng)帶來的影響，同時解決了使用金屬背板帶來的絕緣問題，另外，采用標準的模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計，便于安裝和維護，實現(xiàn)了光伏建筑一體化。本實用新型結(jié)構(gòu)中省去了蜂窩芯層和蜂窩孔板，在保證結(jié)構(gòu)強度的前提下，降低了材料成本，且工藝相對簡單。L型連接器和U型連接器配套使用，使得新型建筑用光伏構(gòu)件可以獨立拆裝，便于維護。
【專利說明】新型建筑用光伏構(gòu)件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種具有光伏發(fā)電功能的建筑外圍護工業(yè)化構(gòu)件，用于太陽能發(fā)電，又可直接替代建筑屋頂或墻體材料。
【背景技術(shù)】
[0002]中國專利201848478U公開了一種建筑光伏構(gòu)件模塊，包括光伏組件、連接器、接線盒和邊框，所述光伏組件由玻璃、膠層、太陽能電池及金屬背板構(gòu)成，所述光伏組件的背面依次為填充發(fā)泡材料的蜂窩芯層、蜂窩孔狀板、保溫層和構(gòu)件背板；所述蜂窩芯層整體分布在蜂窩孔狀板上；所述蜂窩芯層、蜂窩孔狀板和保溫層中填充發(fā)泡材料黏合并固化成整體結(jié)構(gòu)，其中蜂窩芯層還與其上方的金屬背板黏合，保溫層還與其下方的構(gòu)件背板黏合；所述蜂窩芯層與金屬背板和蜂窩孔狀板黏合構(gòu)成蜂窩板結(jié)構(gòu)層；所述蜂窩板結(jié)構(gòu)層的周邊和底部包裹在所述保溫層內(nèi)形成主傳熱斷橋?qū)?；所述光伏組件與其背面的蜂窩板結(jié)構(gòu)層、保溫層和主傳熱斷橋?qū)咏M合成主體構(gòu)件，所述主體構(gòu)件周邊設(shè)邊框構(gòu)成模塊結(jié)構(gòu)。上述專利的模塊結(jié)構(gòu)，在實際應(yīng)用中，存在如下問題:其一，在模塊中增加了蜂窩芯層和蜂窩孔板后不僅加大了材料成本和加工成本，還加大了加工工藝的復(fù)雜性；其二，由于連接器結(jié)構(gòu)不合理，電氣連接與結(jié)構(gòu)安裝必須同時完成，增加了施工難度且施工耗時，如模塊需要更換，若該模塊不是位于系統(tǒng)的邊緣，就必須將其一側(cè)的其它模塊全部拆除后才可拆卸，不便維護；其三，在實際的建筑光伏構(gòu)件模塊的安裝過程中，建筑光伏構(gòu)件模塊之間的距離不可能控制一致，這就要求模塊上的密封槽設(shè)計允許在不一致的模塊間距的條件下，能夠正常安裝密封條。即在不影響密封條阻擋陽光功能與符合美學的前提下，密封條可以順利安裝，將安裝過程中的公差釋放，而現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)是做不到這點的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種新型建筑用光伏構(gòu)件，其整體性強，在保證結(jié)構(gòu)強度的前提下，降低了材料成本，且工藝相對簡單，連接器的設(shè)計使得新型建筑用光伏構(gòu)件便于拆裝，易于維護，方便安裝。
[0004]本實用新型為實現(xiàn)其目的所采取的技術(shù)方案:新型建筑用光伏構(gòu)件，包括光伏組件和構(gòu)件背板，兩者周邊嵌入邊框內(nèi)側(cè)相對應(yīng)的槽中，光伏組件和構(gòu)件背板兩者之間為填充材料；連接器設(shè)于邊框兩側(cè),一端伸出邊框,另一端伸入邊框內(nèi)的填充材料中并與接線盒的金屬片連接；所述光伏組件自上至下依次為玻璃面板，太陽能電池、絕緣膜和金屬背板，各層間通過膠劑黏合成組件，其中，所述金屬背板與邊框接觸構(gòu)成散熱結(jié)構(gòu)；所述接線盒置于邊框內(nèi)側(cè)的接線盒限位凸臺和接線盒防滑凸臺之間，接線盒上開設(shè)窗口，接線盒內(nèi)的發(fā)熱器件焊接在PCB上或固定在金屬支架上，發(fā)熱器件散熱面透過接線盒的窗口與外部的所述邊框或光伏組件的金屬背板貼裝傳導散熱；太陽能電池的匯流條從金屬背板鑲嵌了絕緣嵌片的開孔處引出，與接線盒的金屬片連接；所述的邊框外側(cè)設(shè)有密封膠填充區(qū)和安裝弧形密封條的弧形安裝槽，所述弧形密封條與弧形安裝槽兩者構(gòu)成相鄰兩個光伏構(gòu)件的結(jié)構(gòu)變形部位；所述連接器分為正極L形連接器、負極L形連接器、正極直形連接器、負極直形連接器和U形連接器；所述正極L形連接器和負極L形連接器分別與接線盒的金屬片連接；所述U形連接器分別與兩個相鄰光伏構(gòu)件上的的正極L形連接器和負極L形連接器連接，安裝在相鄰的兩個構(gòu)件邊框?qū)雍笮纬傻陌疾壑?；外部電纜通過正極直形連接器和負極直形連接器與光伏構(gòu)件的串聯(lián)陣列兩側(cè)的正極L形連接器和負極L形連接器連接并置于所述凹槽中；所述填充材料將接線盒、伸入邊框內(nèi)部的連接器部分、光伏組件的金屬背板、邊框及構(gòu)件背板黏合成整體模塊。
[0005]所述接線盒內(nèi)部的旁路二極管并聯(lián)有保護太陽能電池和接線盒內(nèi)部的器件不因過電壓被擊穿的過電壓放電保護器件。
[0006]所述邊框采用金屬材料或工程塑料。所述填充材料采用泡沫塑料、水泥、石棉、珍珠巖、蜂窩結(jié)構(gòu)材料、或基于以上材料混合的復(fù)合材料。所述構(gòu)件背板采用水泥板材、石材、金屬板材、金屬塑料復(fù)合板材、木制品板材、石膏板材、玻璃或塑料板材。
[0007]由上述技術(shù)方案可知:本實用新型結(jié)構(gòu)中省去了蜂窩芯層和蜂窩孔板，在保證結(jié)構(gòu)強度的前提下，降低了材料成本，且工藝相對簡單。L型連接器和U型連接器配套使用，使得新型建筑用光伏構(gòu)件可以獨立拆裝，便于維護。解決了光伏建筑一體化產(chǎn)品作為外圍護系統(tǒng)時既要散熱又要保溫的矛盾，其結(jié)構(gòu)強度高、保溫、阻燃、耐候、構(gòu)件與建筑同壽命、水密和氣密性能好，既可用于太陽能發(fā)電，又可直接替代建筑屋頂或墻體材料。
[0008]此外，光伏組件使用金屬背板，金屬背板直接與邊框接觸，以此將太陽能電池產(chǎn)生的熱量通過邊框散去，大大降低了熱斑效應(yīng)帶來的影響。將絕緣膜裝配于太陽能電池與金屬背板之間，解決了使用金屬背板帶來的組件絕緣問題。接線盒內(nèi)的旁路二極管直接與邊框接觸，通過邊框散熱，避免了旁路二極管由于溫度過高導致燒毀。填充材料將新型建筑用光伏構(gòu)件的接線盒和連接線包裹起來并固化成一個強度高和保溫性能好的模塊。新型建筑用光伏構(gòu)件解決了光伏建筑一體化產(chǎn)品作為外圍護系統(tǒng)時既要散熱又要保溫的矛盾。另外，構(gòu)件的有機材料全部密封在無機材料中，產(chǎn)品沒有火災(zāi)隱患。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步詳細說明。
[0010]圖1為本實用新型的構(gòu)件結(jié)構(gòu)截面圖；
[0011]圖2為本實用新型的構(gòu)件正面示意圖；
[0012]圖3為本實用新型的構(gòu)件側(cè)面示意圖；
[0013]圖4為本實用新型的邊框截面圖；
[0014]圖5為本實用新型的構(gòu)件安裝正面示意圖；
[0015]圖6為本實用新型的構(gòu)件安裝側(cè)面截面圖；
[0016]圖7為本實用新型的構(gòu)件接線盒安裝側(cè)面剖視圖；
[0017]圖8為本實用新型的構(gòu)件接線盒側(cè)面示意圖；
[0018]圖9為本實用新型的構(gòu)件接線盒背面示意圖；
[0019]圖10為本實用新型的構(gòu)件接線盒去蓋主視示意圖；
[0020]圖11為本實用新型的構(gòu)件接線盒安裝示意圖；
[0021]圖12為本實用新型的構(gòu)件接線盒的上殼示意圖；[0022]圖13為本實用新型的構(gòu)件接線盒下殼示意圖；
[0023]圖14為本實用新型的光伏組件的匯流條引出方式示意圖；
[0024]圖15為圖14中A的放大示意圖。
[0025]圖16為圖5的局部放大圖。
[0026]附圖中:1、邊框，2、玻璃面板，3、膠層，4、太陽能電池，5、絕緣膜，6、金屬背板，7、填充材料，8、構(gòu)件背板，9、光伏組件安裝槽，91、組件安裝下槽板，92、組件安裝上槽板，10、密封條安裝槽，11、接線盒，12、連接框，13、接線盒限位凸臺，14、接線盒防滑凸臺，15、負極連接器，16、正極連接器，17、邊框安裝板，18、組件安裝區(qū)，19、邊框安裝孔，20,U型連接器，21、邊框密封條，22、龍骨，221、隔熱條，222、龍骨型材，23、密封膠，24、泡沫棒，25、固定螺栓，26、下殼，27、發(fā)熱器件，28、PCB電路板，29、組件匯流條窗口，30、匯流條連接口，31、卡扣，32、金屬連接片，33、線纜，34、上殼，35、接線盒定位卡槽，36、線纜卡扣，37、上下殼卡扣，38、構(gòu)件背板安裝槽，39、構(gòu)件背板安裝上槽板，40、構(gòu)件背板安裝下槽板，41、絕緣嵌片，42、光伏組件的匯流條
【具體實施方式】
[0027]參見圖1-3，本實用新型包括光伏組件、負極連接器15、正極連接器16，接線盒11和邊框1，光伏組件由玻璃面板2、太陽能電池4、絕緣膜5及金屬背板6構(gòu)成，金屬背板6采用金屬薄板，其上表面有絕緣膜5，背面設(shè)有拉毛構(gòu)造。玻璃面板2、太陽能電池4、絕緣膜5及金屬背板6通過膠層3經(jīng)過加熱壓合后粘接形成為一個整體。光伏組件的背面依次為填充材料7和構(gòu)件背板8。構(gòu)件背板8采用水泥薄板。填充材料9主要采用聚氨酯。填充材料9形成主傳熱斷橋?qū)印９夥M件與其背面的填充材料9組合成主體構(gòu)件，填充材料9作為傳熱斷橋?qū)?，阻隔熱傳導。在主體構(gòu)件的周邊設(shè)邊框I構(gòu)成模塊結(jié)構(gòu)。
[0028]如圖4-7所示，邊框I采用鋁合金、銅或不銹鋼等材料制作，其主體為連接框12。連接框12上部沿其長度方向同側(cè)設(shè)組件安裝上槽板92、組件安裝下槽板91，兩者構(gòu)成光伏組件安裝槽9 ;組件安裝下槽板91與位于其下方的連接框側(cè)面的區(qū)域構(gòu)成填充材料的填充區(qū)。連接框的上端部與光伏組件安裝槽反向位置設(shè)密封條安裝槽10 ;連接框12的下端沿其長方向設(shè)密封膠注膠槽11和邊框安裝板17，其中密封膠注膠槽11位于保溫層裝配區(qū)同側(cè)，邊框安裝板17位于密封膠注膠槽11反向位置。密封膠注膠槽11用于灌注密封膠，密封填充材料。邊框安裝板15上方為邊框密封膠填充區(qū)。連接框的內(nèi)側(cè)邊設(shè)接線盒限位凸臺13，組件安裝下槽板背面設(shè)接線盒防滑凸臺14。邊框安裝板17設(shè)有邊框安裝孔19，用于相鄰模塊的邊框連接。連接框12內(nèi)的方孔為角碼安裝孔，用于邊框端頭安裝角碼使之連接成四邊形框，四邊形框內(nèi)的整個區(qū)域為組件安裝區(qū)18。相鄰兩個邊框拼接時，密封條安裝槽10中壓入邊框密封條21。邊框密封條21兩側(cè)設(shè)有縱向弧形槽，密封條端面居中沿其長度方向設(shè)縱向弧形槽；兩個縱向弧形槽分別與相鄰的構(gòu)件邊框之間的邊框密封條咬合構(gòu)成結(jié)構(gòu)變形部位。邊框用固定螺栓25固定在龍骨22上。
[0029]接線盒被填充材料包裹，接線盒內(nèi)的發(fā)熱器件緊貼在鋁合金邊框或構(gòu)件背板，利于散熱。正極L形連接器和負極L形連接器與接線盒的金屬片連接，分別固定在構(gòu)件兩側(cè)的邊框上，連接器的一端伸出框面，另一端置于填充材料中；U形連接器分別與正極L形連接器和負極L形連接器連接，安裝在相鄰的兩個構(gòu)件邊框?qū)雍笮纬傻陌疾壑?，如圖5、圖16所示；外部電纜通過正極直形連接器和負極直形連接器分別與構(gòu)件的串聯(lián)陣列兩側(cè)的正極L形連接器和負極L形連接器連接并置于所述凹槽中。
[0030]如圖14、15所示，光伏組件的匯流條42從鑲嵌了絕緣嵌片41的金屬背板6的開孔處引出。
[0031]如圖8-13所示，接線盒由上殼34和下殼26構(gòu)成，其間通過上下殼卡扣37卡合。接線盒內(nèi)的發(fā)熱器件27包括旁路保護二極管和過電壓及過電流保護器件，兩者焊接在PCB電路板28上；發(fā)熱器件散熱面透過接線盒的散熱窗窗口與其外部的邊框或構(gòu)件背板貼裝散熱；光伏組件匯流條和連接器線纜通過PCB電路板28實現(xiàn)電氣連接；接線盒內(nèi)置逆變器或通信控制電路時，其散熱器或發(fā)熱器件透過接線盒的散熱窗與外部散熱材料一邊框或金屬背板貼裝散熱。經(jīng)多次試驗證明，即使不在模塊中加入蜂窩芯和蜂窩孔板，只填充填充材料固化成整體結(jié)構(gòu)，模塊依然可以滿足建筑標準的要求。去除蜂窩芯層和蜂窩孔板能減少模塊的材料成本和加工成本。
[0032]上述僅為本實用新型的實施例而已，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型有多種更改和變化。凡在本實用新型的發(fā)明思想和原則之內(nèi)，作出任何修改，等同替換，改進等，均應(yīng)包括在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.新型建筑用光伏構(gòu)件，其特征在于:包括光伏組件和構(gòu)件背板，兩者周邊嵌入邊框內(nèi)側(cè)相對應(yīng)的槽中，光伏組件和構(gòu)件背板兩者之間為填充材料；連接器設(shè)于邊框兩側(cè)，一端伸出邊框，另一端伸入邊框內(nèi)的填充材料中并與接線盒的金屬片連接；所述光伏組件自上至下依次為玻璃面板，太陽能電池、絕緣膜和金屬背板，各層通過膠劑黏合成組件，其中，所述金屬背板與邊框接觸構(gòu)成散熱結(jié)構(gòu)；所述接線盒置于邊框內(nèi)側(cè)的接線盒限位凸臺和接線盒防滑凸臺之間，接線盒上開設(shè)窗口，接線盒內(nèi)的發(fā)熱器件焊接在PCB上或固定在金屬支架上，發(fā)熱器件散熱面透過接線盒的窗口與外部的所述邊框或光伏構(gòu)件的金屬背板貼裝傳導散熱；太陽能電池的匯流條從金屬背板鑲嵌了絕緣嵌片的開孔處引出，與接線盒的金屬片連接；所述的邊框外側(cè)設(shè)有密封膠填充區(qū)和安裝弧形密封條的弧形安裝槽，所述弧形密封條與弧形安裝槽兩者構(gòu)成相鄰兩個光伏構(gòu)件的結(jié)構(gòu)變形部位；所述連接器分為正極L形連接器、負極L形連接器、正極直形連接器、負極直形連接器和U形連接器；所述正極L形連接器和負極L形連接器分別與接線盒的金屬片連接；所述U形連接器分別與兩個相鄰光伏構(gòu)件上的的正極L形連接器和負極L形連接器連接，安裝在相鄰的兩個構(gòu)件邊框?qū)雍笮纬傻陌疾壑校煌獠侩娎|通過正極直形連接器和負極直形連接器與光伏構(gòu)件的串聯(lián)陣列兩側(cè)的正極L形連接器和負極L形連接器連接并置于所述凹槽中；所述填充材料將接線盒、伸入邊框內(nèi)部的連接器部分、光伏組件的金屬背板、邊框及構(gòu)件背板黏合成整體模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型建筑用光伏構(gòu)件，其特征在于:所述接線盒內(nèi)部的旁路二極管并聯(lián)有保護太陽能電池和接線盒內(nèi)部的器件不因過電壓被擊穿的過電壓放電保護器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型建筑用光伏構(gòu)件，其特征在于:所述邊框采用金屬材料或工程塑料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型建筑用光伏構(gòu)件，其特征在于:所述填充材料采用泡沫塑料、水泥、石棉、珍珠巖、蜂窩結(jié)構(gòu)材料、或基于以上材料混合的復(fù)合材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型建筑用光伏構(gòu)件，其特征在于:所述構(gòu)件背板采用水泥板材、石材、金屬板材、金屬塑料復(fù)合板材、木制品板材、石膏板材、玻璃或塑料板材。
【文檔編號】H02S40/34GK203690320SQ201320871186
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】余曉東 申請人:安徽長遠綠色能源有限公司