CN107257223A - 一种太阳能致风板及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种太阳能致风板，所述太阳能致风板包括：蓄热体、吸热板、散热板、光伏组件、集热组件以及固定组件，其中，所述固定组件包括内卷边排水槽、以及由上边框、下边框、左边框、右边框围成的长方形框体，所述上边框和所述下边框上均设有通风孔，所述长方形框体将所述蓄热体、吸热板、散热板、光伏组件以及集热组件固定，所述框体与所述内卷边排水槽固定连接。本发明将太阳能致风板集成于建筑，对建筑美学、结构、采光、安全、防水、节能、环保等功能均与建筑同设计，本发明将太阳能致风应用于风光发电***，同时在板中通过致风通道中的风的流动可以带走光伏电池的热量，提高了电池的转换效率和电池的寿命，绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及可再生能源与建筑一体化技术领域，具体的说是涉及一种太阳能致风板及其安装方法。
背景技术
目前，开发利用可再生能源，对于保护环境、促进经济发展，有着极其重要的战略意义。光伏发电、风力发电已成为可再生能源发展的主流产业。光伏建筑一体化“BMPV”(Building Mounted Photovoltaic)不占用地面空间，产电、用电零距离，是解决城市能源的最佳选择。当前将“BMPV”分为“BAPV”(Building Attached Photovoltaic)称之为“安装型”光伏建筑和“BIPV”(Building Integrated Photovolaic)称之为“构件型”/“建材型”光伏建筑。
现在亟需一种可以与建筑融为一体的能源装置，使其能够满足零能耗建筑的用电量，将其与建筑融为一体结构，推动“BIPV”的发展。同时提高电池的转换效率和电池的寿命及太阳能热利用技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种太阳能致风板，以克服现有技术存在的缺陷。
为解决上述技术问题，本发明提供一种太阳能致风板，所述太阳能致风板包括：蓄热体、吸热板、散热板、光伏组件、集热组件以及固定组件，其中，
所述固定组件包括内卷边排水槽、以及由上边框、下边框、左边框、右边框围成的长方形框体，所述上边框和所述下边框上均设有通风孔，所述长方形框体将所述蓄热体、吸热板、散热板、光伏组件、集热组件固定，所述框体与所述内卷边排水槽固定连接；
所述蓄热体的上面有散热板，所述散热板的上表面安装有光伏组件，所述光伏组件的一端与所述集热组件的一端接触；
所述蓄热体的上表面、所述光伏组件的背板下表面、所述左边框、所述右边框的内侧面和内卷边排水槽的内侧面，共同围成光伏组件致风通道；
所述集热组件包括玻璃盖板，所述蓄热体的上表面与所述吸热板接触，所述玻璃盖板安装在所述吸热板上表面，所述玻璃盖板的下表面、所述左边框、右边框的内侧面和内卷边排水槽的内侧面，共同围成集热组件致风通道，所述光伏组件致风通道与所述集热组件致风通道连通形成致风通道。
本发明的一个实施例中，所述光伏组件包括透光板、接线盒、相互串、并联连接的光伏电池组成的光伏电池阵列，所述透光板覆盖在所述光伏电池阵列的上面，所述光伏电池阵列与所述接线盒连接。
本发明的一个实施例中，所述光伏电池阵列的底部设置有背板，所述光伏电池阵列用EVA和有机硅密封胶封装。
本发明的一个实施例中，所述左边框、右边框上设有卡板，所述内卷边排水槽上设有与所述卡板配合的卡板插接口，所述框体通过所述卡板和所述卡板插接口配合与所述内卷边排水槽固定连接。
本发明的一个实施例中，所述下边框上设有滴水盖条。
本发明的一个实施例中，所述内卷边排水槽、所述蓄热体与所述檩条固定连接。
本发明的一个实施例中，所述吸热板、散热板的横截面均呈双翼形结构。
本发明的一个实施例中，所述吸热板的上表面上涂覆有吸热层。
本发明还提供一种太阳能致风板的安装方法，其包括以下步骤：
步骤A：在建筑结构体上精确定位安装固定螺栓；
步骤B：通过固定螺栓将蓄热体固定在建筑结构体上；
步骤C：将内卷边排水槽安装孔固定在固定螺栓上；
步骤D：在蓄热体上安装散热板、吸热板，将散热板、吸热板的翼檐上的卡板插接口与内卷边排水槽上的的卡板插接口对齐；
步骤E：将光伏组件上的卡板压入内卷边排水槽上的卡板插接口嵌套固定；
步骤F：将集热组件与光伏组件串接，集热组件的安装方法与光伏组件的安装方法相同；
步骤G：完成光伏组件与电气线路的连接，测试、检查验收。
本发明的太阳能致风板具有以下优点：
本发明将太阳能致风板集成于建筑，属于“BIPV”的高级型式，不是与建筑叠加，而是作为建筑的组成部分，对建筑美学、结构、采光、安全、防水、节能、环保等功能均与建筑同设计，本发明的光伏致风板中通过致风通道中的风的流动可以带走光伏电池的热量，提高了电池的转换效率和电池的寿命，绿色环保，又经致风通道将风送至“一种致风与自然风共驱组合叶片的风力发电机”，应用于光伏、致风发电***。
附图说明
图1是本发明的太阳能致风板的安装示意图。
图2是本发明的光伏组件的底面结构示意图。
图3是本发明的太阳能致风板的平面结构示意图。
图4是图3的A-A截面结构示意图。
图5是图3的B-B截面结构示意图。
图6是本发明的太阳能致风板的结构示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
下面结合附图详细描述本发明的示例性实施方式。
如图1至图4所示，一种太阳能致风板，其包括：蓄热体3、吸热板4、散热板9、光伏组件1、集热组件2以及固定组件，其中，吸热板和散热板的结构相同，其名称是根据在本发明致风板中具体的位置以及所起到的作用所界定的。其中，固定组件包括内卷边排水槽6、以及由上边框53、下边框54、左边框52、右边框51围成的长方形框体，上边框53和下边框54上均设有通风孔，长方形框体分别将所述光伏部件(透光板12、光伏电池阵列11、背板16、接线盒17)，集热组件固定，其中集热组件包括玻璃盖板21，框体与内卷边排水槽6固定连接；蓄热体3的上表面、所述光伏组件1的背板16下表面、所述左边框52、所述右边框51的内侧面和内卷边排水槽6的内侧面，共同围成光伏组件致风通道。
蓄热体3的上表面与所述吸热板4接触，吸热板4的上面有集热组件2的玻璃盖板21，玻璃盖板21的下表面、所述左边框52、右边框51的内侧面和内卷边排水槽6的内侧面，共同围成集热组件2致风通道，所述光伏组件致风通道与所述集热组件致风通道连通形成致风通道。
其中，光伏组件1其包括透光板12，透光板12为透光盖板，可用低铁钢化玻璃、镀膜低铁光伏用玻璃聚丙烯酸类树脂、透明树脂等，接线盒17、相互串并联的光伏电池组成的光伏电池阵列11，透光板12覆盖在电池阵列的11上表面，光伏电池阵列11与接电盒17连接，固定在由左边框52、右边框51、上边框53、下边框54组成的铝框内；集热组件2的玻璃盖板为白色透光玻璃，可用低铁钢化玻璃、聚碳酸酯板，集热组件2的下面为吸热板4，固定在由左边框52、右边框51、上边框53、下边框54组成的铝框内，吸热板4上设有多个通孔，为风道通畅，上边框53、下边框54开有通风孔541。
蓄热体3安装在内卷边排水槽6的下面，可固定在建筑体(檩条、楼板或墙体)的上面，用以储蓄热量，保持通风量均衡，并作为建筑的外保温层，太阳能致风板安装在建筑体上之后，致风通道内的空气受到阳光幅射和光伏电池阵列的热量，致使空气受热密度减轻，太阳能致风板内的空气在温差、气压差和烟囱效应的作用下，激化空气上升成风，从而可以带走光伏组件所产生的热量。
具体的，固定组件将光伏组件1、集热组件2以及蓄热体3固定连接在一起，固定组件包括上边框53、下边框54、左边框52、右边框51、内卷边排水槽6、FRP螺栓8、不锈钢螺母81、不锈钢垫圈82。上边框53、下边框54、左边框52以及右边框51围成长方形的框体，并将光伏组件1、集热组件2框固定连接；左边框52、右边框51、上边框53、下边框54与内卷边排水槽6固定连接，太阳能致风板通过内卷边排水槽6固定安装在建筑体(檩条、楼板或墙体)上。
内卷边排水槽6的两侧设有固定板61，FRP螺栓8穿过内卷边排水槽6的固定板61上的安装孔和蓄热体3的安装孔，将内卷边排水槽6和蓄热体3固定在檩条7或装配式预应力空心板建筑结构构件上。上边框53和下边框54上均设有多个散热通风孔541，即为致风通道的上通风孔和致风通道的下通风孔，风从致风通道的下通风孔进入，通过致风通道的上通风孔出来。左边框52、右边框51上设有4个卡板511，用于将光伏组件1、集热组件2嵌套固定在内卷边排水槽6的卡板插接口处。
具体的，如图4、图5和图6所示，光伏组件1左边框52、右边框51两个边框上的卡板11经过内卷边排水槽6上的卡板插接口23压入内卷边排水槽6，并向下推将吸热板2、光伏组件1和集热组件2均固定在内卷边排水槽6上。一般情况下，晶体硅效率15％左右，大约85％转换为热能，光伏电池的转换效率随着工作温度的升高而降低，电池板每增加1℃，效率减少0.3％-0.5％，寿命也缩短。当太阳能致风板竖直或者倾斜固定在建筑体上时，本发明的太阳能致风板的上部受到阳光幅射产生热量以及光伏电池产生的热量区域与太阳能致风板外部之间存在温差，从而在温差、低气压差、烟囱效应的作用下，激化空气上升成风，风在致风通道的流动过程中，会带走光伏电池的热量，从而降低光伏电池的温度，提高电池的转换效率。
其中，本发明可将太阳能致风板与***护构件进行一体化设计，结构体既是光伏发电装置，又是建筑部件，光伏电池阵列11位于透光板12的下面，透光板12为低铁钢化玻璃、镀膜低铁光伏用玻璃，通过透光板12的光照在电池上产生电场和电动势，光伏电池阵列11通过EVA和有机硅密封胶进行封装保护，互连条串并连接组成的光伏电池阵列11，经接电盒17接入电路发电***。光伏电池阵列11的底部设置有背板16，托住光伏电池阵列11，透光板12、光伏电池阵列11、背板16、接电盒17、由上边框53、下边框54、左边框52以及右边框51围成的框体牢固粘结为一体，上边框53、下边框54、左边框52以及右边框51为铝合金材质，框体经封装后对缝隙处填充耐候密封胶，对薄膜电池的封装达到水密性和气密性要求。
集热组件2和光伏组件1分别安装在上边框53、下边框54、左边框52、右边框51组成的铝合金框体上，然后将两块组件分别压扣在内卷边排水槽6上，内卷边排水槽6与建筑结构之间设有蓄热体3，内卷边排水槽6、蓄热体3通过固定组件固定在建筑体上。下边框54上设有滴水盖条，滴水盖条上有滴水，用于排水防漏。左边框52和右边框51上设有4个卡板11，用于将集热组件2和光伏组件1嵌套固定在内卷边水槽6上。
其中，集热组件2与光伏组件1框体的尺寸大小相同，然后将集热组件2的框体和光伏组件1的框体串连相接，通过框体将集热组件2、光伏组件1固定连接，然后将框体与内卷边排水槽6固定。
吸热板4、散热板9的横截面均为双翼折形结构，采用传热性能好的金属材料制成，可采用压型钢板，双翼形结构的压型钢板上开设有卡板插接口，吸热板4上开设的卡板插接口与内卷排水槽6的卡板插接口对齐固定，吸热板4的上表面涂吸热层，使致风通道内的温度升高，空气上升流动致风，吸热板4上开设有多个通孔41，以增大吸热量。吸热板2的压型可以向下0-60mm，在框体的下方，也可向上0-40mm。
内卷边排水槽6可直接用冷弯内卷边槽钢制成，或用碳酸钙、秸秆粉、耐候性聚酯着色剂制造的秸秆纤维制成，内卷边排水槽6的两个内卷边上设置有4个卡板插接口23，对称设置在内卷边排水槽6上，其可与卡板配合。内卷边排水槽6的两边下部安装有4个固定板61，固定板61上有安装孔，安装孔的间距与檩条7间距相同，用于将内卷边排水槽6固定在建筑体上。
蓄热体3采用挤塑板、高膨胀性聚氨脂、等高效保温材料或相变蓄热材料，安装在建筑体上。蓄热体3将吸热板4传来的热量储存起来，对建筑体的墙体而言，蓄热体3对建筑体的墙体具有保温效果，而对致风通道而言，当致风通道内的温度高时，储存热量，温度低时，放出热量，使致风作用均衡。
本发明的太阳能致风板的安装方法包括以下步骤：
步骤A：在檩条7或预应力空心板上，精确定位安装固定螺栓8；
步骤B：安装蓄热体3，将蓄热体3的安装孔穿入固定螺栓8；
步骤C：安装内卷边排水槽6，将固定板61上的安装孔穿入固定螺栓8，安放垫圈82并紧固固定螺母81；
步骤D：在蓄热体3上安装散热板9，将吸热板9翼檐上的卡板插接口与内卷边排水槽6上的的卡板插接口23对齐；
在蓄热体3上安装吸热板4，将吸热板4翼檐上的卡板插接口与内卷边排水槽6上的的卡板插接口23对齐；
步骤E：安装光伏组件1，将光伏组件1上的卡板11压入内卷边排水槽6的卡板插接口23和吸热板4的卡板插接口23并向下推，使光伏组件1和吸热板2嵌套在内卷边排水槽6上，由下至上逐个安装到位。
步骤F：将集热组件2上的卡板11压入内卷边排水槽的卡板插接口23和吸热板4的卡板插接口23并向下推，使吸热板2嵌套在内卷边排水槽6上，由下至上逐个安装到位并固定。
步骤G：完成各种电线、电气设备安装、测试、检查验收。
本发明的太阳能致风板的优点在于：
本发明的太阳能致风板具有光伏发电和光热致风两种功能，光热致风在致风通风道中流动，带走了光伏电池的热量的同时，提高了电池的转换效率和电池的使用寿命；本发明经致风通道将风送至风力发电机，应用于光伏、致风发电***，本发明建立一种风光互补与建筑一体化的能源***，将能源***集成于建筑中，以新的思路、新的体系融入建筑设计，必将推动“BIPV”及太阳能热利用技术的发展。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种太阳能致风板，其特征在于，所述太阳能致风板包括：蓄热体、吸热板、散热板、光伏组件、集热组件以及固定组件，其中，
所述固定组件包括内卷边排水槽、以及由上边框、下边框、左边框、右边框围成的长方形框体，所述上边框和所述下边框上均设有通风孔，所述长方形框体将所述蓄热体、吸热板、散热板、光伏组件、集热组件固定，所述框体与所述内卷边排水槽固定连接；
所述蓄热体的上面有散热板，所述散热板的上表面安装有光伏组件，所述光伏组件的一端与所述集热组件的一端接触；
所述蓄热体的上表面、所述光伏组件的背板下表面、所述左边框、所述右边框的内侧面和内卷边排水槽的内侧面，共同围成光伏组件致风通道；
所述集热组件包括玻璃盖板，所述蓄热体的上表面与所述吸热板接触，所述玻璃盖板安装在所述吸热板上表面，所述玻璃盖板的下表面、所述左边框、右边框的内侧面和内卷边排水槽的内侧面，共同围成集热组件致风通道，所述光伏组件致风通道与所述集热组件致风通道连通形成致风通道。
2.根据权利要求1所述的太阳能致风板，其特征在于，
所述光伏组件包括透光板、接线盒、相互串、并联连接的光伏电池组成的光伏电池阵列，所述透光板覆盖在所述光伏电池阵列的上面，所述光伏电池阵列与所述接线盒连接。
3.根据权利要求1所述的太阳能致风板，其特征在于，
所述光伏电池阵列的底部设置有背板，所述光伏电池阵列用EVA和有机硅密封胶封装。
4.根据权利要求1所述的太阳能致风板，其特征在于，
所述左边框、右边框上设有卡板，所述内卷边排水槽上设有与所述卡板配合的卡板插接口，所述框体通过所述卡板和所述卡板插接口配合与所述内卷边排水槽固定连接。
5.根据权利要求1所述的太阳能致风板，其特征在于，
所述下边框上设有滴水盖条。
6.根据权利要求1所述的太阳能致风板，其特征在于，
所述内卷边排水槽、所述蓄热体与所述檩条固定连接。
7.根据权利要求1所述的太阳能致风板，其特征在于，
所述吸热板、散热板的横截面均呈双翼形结构。
8.根据权利要求1所述的太阳能致风板，其特征在于，
所述吸热板的上表面上涂覆有吸热层。
9.一种太阳能致风板的安装方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤A：在建筑结构体上精确定位安装固定螺栓；
步骤B：通过固定螺栓将蓄热体固定在建筑结构体上；
步骤C：将内卷边排水槽安装孔固定在固定螺栓上；
步骤D：在蓄热体上安装散热板、吸热板，将散热板、吸热板的翼檐上的卡板插接口与内卷边排水槽上的的卡板插接口对齐；
步骤E：将光伏组件上的卡板压入内卷边排水槽上的卡板插接口嵌套固定；
步骤F：将集热组件与光伏组件串接，集热组件的安装方法与光伏组件的安装方法相同；
步骤G：完成光伏组件与电气线路的连接，测试、检查验收。
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|---|---|---|---|
| CN201710419350.5A CN107257223A (zh) | 2017-06-06 | 2017-06-06 | 一种太阳能致风板及其安装方法 |
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| CN (1) | CN107257223A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112726846A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-30 | 凯盛光伏材料有限公司 | 隐框式发电建筑构件 |
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2017
- 2017-06-06 CN CN201710419350.5A patent/CN107257223A/zh active Pending
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