專(zhuān)利名稱(chēng)：一種建筑用pvt組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能的應(yīng)用技術(shù)，特別是一種建筑用PVT組件。
背景技術(shù)：
作為環(huán)保低碳的逐步推行，太陽(yáng)能的使用越來(lái)越普遍。那么在光電應(yīng)用方面，目前大量使用的是晶體硅太陽(yáng)能電池，眾所周知，晶體硅電池的發(fā)電效率會(huì)隨溫度的升高而下降，具體的體現(xiàn)為溫度每升高l°c，晶體硅電池的發(fā)電效率則下降0. 3% 0. 6%。那么普通的光伏組件在發(fā)電的同時(shí)，組件的的溫度不斷升高，發(fā)電效率在不斷下降。現(xiàn)在更多地將普通光伏組件應(yīng)用于建筑領(lǐng)域，當(dāng)應(yīng)用于建筑墻體上時(shí)，在夏天，一方面太陽(yáng)光輻射被該光伏組件的建筑材料吸收，但另一方面光伏組件在發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量會(huì)被傳給建筑物，這樣建筑物吸收的熱量反而比不安裝光伏組件更多，從而更增加了建筑物的耗能。因此，采用何種方法解決光伏組件安裝在建筑墻體上既可以保證較高光伏發(fā)電效率的同時(shí)，又可以降低建筑耗能，這是將光電、光熱綜合應(yīng)用于節(jié)能建筑領(lǐng)域研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為解決PVT組件應(yīng)用于建筑領(lǐng)域時(shí)出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種建筑用PVT組件，可以達(dá)到保持高效光電轉(zhuǎn)換效率的目的，可以達(dá)到降低建筑耗能的目的，還可以對(duì)光電轉(zhuǎn)換過(guò)程中產(chǎn)生的余熱加以有效利用。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種建筑用PVT (光電光伏)組件，包括光伏發(fā)電部件、固定于光伏發(fā)電部件下面的流道、位于流道下面的蓋板和起固定作用的邊框，其特征在于所述流道外部套接設(shè)置有儲(chǔ)能部件，儲(chǔ)能部件和流道之間留有空腔，該空腔內(nèi)填充有相變材料，儲(chǔ)能部件與流道的套接口處均通過(guò)密封圈密封連接；所述儲(chǔ)能部件兩端還分別設(shè)置有兩段中空的儲(chǔ)能部件，該兩段儲(chǔ)能部件的中空部分填充有相變材料。所述相變材料為固液相變材料，相變溫度范圍0——200°C，具體的相變溫度根據(jù) PVT組件具體應(yīng)用來(lái)確定。固液相變材料可以是無(wú)機(jī)水合鹽材料，例如Na2SO4 · IOH2O,或者
石蠟等等。每個(gè)PVT組件呈矩形，PVT組件的頂端邊沿內(nèi)側(cè)水平設(shè)置有套接的儲(chǔ)能部件和流道，該儲(chǔ)能部件兩端連接設(shè)置有與另兩個(gè)位于PVT組件兩側(cè)邊邊沿內(nèi)側(cè)的儲(chǔ)能部件，兩個(gè)位于PVT組件兩側(cè)邊邊沿內(nèi)側(cè)的儲(chǔ)能部件均與流道外部的儲(chǔ)能部件垂直連接。所述流道外部的儲(chǔ)能部件分別和兩個(gè)位于PVT組件兩側(cè)邊邊沿內(nèi)側(cè)的儲(chǔ)能部件的內(nèi)腔連通。這三段儲(chǔ)能部件之間焊接而成，其內(nèi)腔儲(chǔ)存一定量的相變材料。所述光伏發(fā)電部件可以是單晶硅光伏發(fā)電部件，或者多晶硅光伏發(fā)電部件，或者非晶硅薄膜光伏發(fā)電部件。所述儲(chǔ)能部件由導(dǎo)熱性能優(yōu)良的金屬材料制成，金屬材料優(yōu)選不銹鋼(如
3SUS304)，根據(jù)PVT組件儲(chǔ)熱量大小確定該部件厚度，儲(chǔ)能部件的厚度范圍為1. 5mnT50mm。所述流道采用導(dǎo)熱性能優(yōu)良的金屬材料制成，金屬材料優(yōu)選不銹鋼(如SUS304)。為了使得儲(chǔ)能部件和流道之間形成密閉空腔，其密封度要達(dá)到能使相變材料相變后不泄漏、不揮發(fā)，那么儲(chǔ)能部件與流道之間的密封結(jié)構(gòu)采用優(yōu)選耐熱、耐候良好的EPDM (三元乙丙橡膠)密封圈密封，但不僅限于EPDM密封圈密封。該發(fā)明的原理為當(dāng)PVT組件傾斜安裝于建筑物上時(shí)，光伏發(fā)電部件超向太陽(yáng)，太陽(yáng)照射到光伏發(fā)電部件后，光伏發(fā)電部件通過(guò)接受光照由于光生伏打效應(yīng)(光生伏打效應(yīng)是指物體由于吸收光子而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，是當(dāng)物體受光照時(shí)，物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流的一種效應(yīng))發(fā)電，在發(fā)電過(guò)程中光伏發(fā)電部件產(chǎn)生熱量通過(guò)熱傳遞傳給儲(chǔ)能部件、以及光伏發(fā)電部件與蓋板之間的空氣，然后通過(guò)空氣和儲(chǔ)能部件將熱量傳遞給相變材料；通過(guò)位于PVT組件頂端的儲(chǔ)能部件和兩邊的相變材料吸收熱量，則使得熱空氣從中間往上流動(dòng)至頂端再沿兩邊分別下降，熱空氣經(jīng)過(guò)降溫成為冷空氣，冷空氣從向下流動(dòng)至PVT組件底部從中間又向上流動(dòng)，形成循環(huán)氣流；同時(shí)，流道內(nèi)的介質(zhì)與儲(chǔ)能部件內(nèi)的相變材料的熱量進(jìn)行熱交換，通過(guò)將多個(gè)PVT 組件的流道串聯(lián)起來(lái)，非常方便對(duì)熱量進(jìn)行再利用。流道內(nèi)的介質(zhì)可以是水、也可以是熱交換良好的乙二醇等其他液體介質(zhì)，但不僅限于水和乙二醇。本實(shí)用新型的有益效果如下本實(shí)用新型在PVT組件中引入相變材料，光伏發(fā)電部件在發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的熱可被相變材料吸收，可使光伏發(fā)電部件保持在較低的溫度下工作，從而保持較高的光電轉(zhuǎn)換效率；熱能儲(chǔ)存于相變材料中，相變材料與流道內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行熱交換，熱量可被介質(zhì)帶走并加以利用；本實(shí)用新型用于建筑上，可調(diào)節(jié)建筑物溫度，從而降低建筑耗能，可以真正實(shí)現(xiàn)在夏天吸收照在建筑上大量的太陽(yáng)光，減少建筑吸收的太陽(yáng)能，從而降低建筑耗能；在冬天，PVT組件中的相變材料儲(chǔ)存的熱能，可以加熱建筑，這樣一方面減少建筑耗能，另一方面可調(diào)節(jié)建筑物的溫度，使室內(nèi)冬曖夏涼。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為與圖1對(duì)應(yīng)的仰視結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實(shí)用新型的縱向局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖圖4為本實(shí)用新型在建筑上安裝示意圖圖5為本實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)內(nèi)部空氣循環(huán)示意圖圖6為本實(shí)用新型組成的系統(tǒng)余熱利用示意圖其中附圖標(biāo)記為1邊框，2光伏發(fā)電部件，3儲(chǔ)能部件，4流道，5相變材料，6蓋板， 7密封圈。
具體實(shí)施方式
一種建筑用PVT (光電光伏)組件，包括光伏發(fā)電部件2、固定于光伏發(fā)電部件2下面的流道4、位于流道4下面的蓋板6和起固定作用的邊框1，所述流道4外部套接設(shè)置有儲(chǔ)能部件3，儲(chǔ)能部件3和流道4之間留有空腔，該空腔內(nèi)填充有相變材料5，儲(chǔ)能部件3與流道4的套接口處均通過(guò)密封圈7密封連接；所述儲(chǔ)能部件3兩端還分別設(shè)置有兩段中空的儲(chǔ)能部件3，該兩段儲(chǔ)能部件3的中空部分填充有相變材料5。每個(gè)PVT組件呈矩形，PVT組件的頂端邊沿內(nèi)側(cè)水平設(shè)置有套接的儲(chǔ)能部件3和流道4，該儲(chǔ)能部件3兩端連接設(shè)置有與另兩個(gè)位于PVT組件兩側(cè)邊邊沿內(nèi)側(cè)的儲(chǔ)能部件3， 兩個(gè)位于PVT組件兩側(cè)邊邊沿內(nèi)側(cè)的儲(chǔ)能部件3均與流道4外部的儲(chǔ)能部件3垂直連接， 焊接而成。所述流道4外部的儲(chǔ)能部件3分別和兩個(gè)位于PVT組件兩側(cè)邊邊沿內(nèi)側(cè)的儲(chǔ)能部件3的內(nèi)腔連通，其內(nèi)腔儲(chǔ)存一定量的相變材料5。儲(chǔ)能部件3內(nèi)腔儲(chǔ)存一定量的相變材料5，相變材料為固液相變材料，相變溫度范圍0— 200°C。固液相變材料可以是無(wú)機(jī)水合鹽材料，例如Na2SO4 · IOH2O,或者石蠟等等。所述光伏發(fā)電部件2可以是單晶硅光伏發(fā)電部件，或者多晶硅光伏發(fā)電部件，或者非晶硅薄膜光伏發(fā)電部件。所述儲(chǔ)能部件3由導(dǎo)熱性能優(yōu)良的金屬材料制成，金屬材料優(yōu)選不銹鋼(如 SUS304)，但不僅限于不銹鋼，還可以采用其他金屬，如銅、鋁或鋁合金等，通過(guò)加工，或選用型材進(jìn)行焊接加工而成，其結(jié)構(gòu)部件厚度范圍為1. 5mnT50mm。所述流道4采用導(dǎo)熱性能優(yōu)良的金屬材料制成，金屬材料優(yōu)選不銹鋼(如 SUS304)，但不僅限于不銹鋼，還可以采用其他金屬，如銅、鋁或鋁合金等。為了使得儲(chǔ)能部件3和流道4之間形成密閉空腔，其密封度要達(dá)到能使相變材料5 相變后不泄漏、不揮發(fā)，那么儲(chǔ)能部件3與流道4之間的密封結(jié)構(gòu)采用優(yōu)選耐熱、耐候良好的EPDM (三元乙丙橡膠)密封圈7密封，但不僅限于EPDM密封圈7密封。如圖1-3所示，光電組件2和儲(chǔ)能部件3緊密貼合后，與組件邊框1封裝，組件上安裝蓋板6，蓋板6與組件密封。流道4分布于儲(chǔ)能部件3中，流道4進(jìn)出口與儲(chǔ)能部件3 用密封圈7密封，儲(chǔ)能部件3其內(nèi)可存儲(chǔ)相變材料5，相變材料5與流道4內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行熱交換，介質(zhì)帶走熱量。該發(fā)明的原理為如圖4所示，本發(fā)明的PVT組件安裝在建筑屋頂上，與水平成一角度α，光伏發(fā)電部件2超向太陽(yáng)，太陽(yáng)照射到光伏發(fā)電部件2后，光伏發(fā)電部件2通過(guò)接受光照由于光生伏打效應(yīng)(光生伏打效應(yīng)是指物體由于吸收光子而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，是當(dāng)物體受光照時(shí)， 物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和電流的一種效應(yīng))發(fā)電，在發(fā)電過(guò)程中光伏發(fā)電部件2產(chǎn)生熱量通過(guò)熱傳遞傳給儲(chǔ)能部件3、以及光伏發(fā)電部件2與蓋板6之間的空氣，然后通過(guò)空氣和儲(chǔ)能部件3將熱量傳遞給相變材料5 ；由于相變材料5屬于高儲(chǔ)能材料，電池片產(chǎn)生的熱量一直傳遞給相變材料5，相變材料5相變過(guò)程幾乎保持等溫，這樣，可以認(rèn)為電池片也可以在較恒定的溫度下工作，從而提高了其光電轉(zhuǎn)換效率。通過(guò)頂端的儲(chǔ)能部件3和兩邊的相變材料5吸收熱量，根據(jù)熱空氣上升，冷空氣下降的原理，形成空氣對(duì)流循環(huán)。熱空氣從中間往上流動(dòng)至頂端再沿兩邊分別下降，熱空氣經(jīng)過(guò)降溫成為冷空氣，冷空氣從向下流動(dòng)至PVT組件底部從中間又向上流動(dòng)，形成循環(huán)氣流。在循環(huán)過(guò)程中，空氣將熱量傳遞給相變材料5，相變材料5在相變過(guò)程中吸收大量的熱量，其在相變過(guò)程中溫度幾乎不變，空氣對(duì)流可使得組件每處保持較均勻的溫度。這樣既可以讓電池片的保持在較低、恒定的溫度下工作，使組件保持較高的光電轉(zhuǎn)換效率，又同時(shí)通過(guò)相變材料5儲(chǔ)存大量的熱能，這部分熱量可通過(guò)與流道4內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)行熱交換，從而將熱量帶走，帶走的熱量可以加以利用。流道4內(nèi)的介質(zhì)可以是水、也可以是熱交換良好的乙二醇等其他液體介質(zhì)，但不僅限于水和乙二醇。如加熱生活用水，為用戶(hù)提供生活熱水， 如圖6所示。通過(guò)將多個(gè)PVT組件的流道4串聯(lián)起來(lái)與熱水利用系統(tǒng)連接，介質(zhì)收集熱量， 對(duì)熱量進(jìn)行控制加以再利用。 由于相變材料5吸收了大量的熱量，使得建筑吸熱大大降低，在夏天可降低建筑耗能，在寒冷的冬季，相變材料5可釋放大量的熱為建筑加溫。因此本發(fā)明應(yīng)用于建筑上， 通過(guò)系統(tǒng)控制，可調(diào)節(jié)建筑物的溫度，使室內(nèi)冬曖夏涼，真正做到建筑節(jié)能。
權(quán)利要求1.一種建筑用PVT組件，包括光伏發(fā)電部件、固定于光伏發(fā)電部件下面的流道、位于流道下面的蓋板和起固定作用的邊框，其特征在于所述流道外部套接設(shè)置有儲(chǔ)能部件，儲(chǔ)能部件和流道之間留有空腔，該空腔內(nèi)填充有相變材料，儲(chǔ)能部件與流道的套接口處均通過(guò)密封圈密封連接；所述儲(chǔ)能部件兩端還分別設(shè)置有兩段中空的儲(chǔ)能部件，該兩段儲(chǔ)能部件的中空部分填充有相變材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑用PVT組件，其特征在于所述相變材料為相變溫度范圍0— 200°C的固液相變材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑用PVT組件，其特征在于每個(gè)PVT組件呈矩形，PVT 組件的頂端邊沿內(nèi)側(cè)水平設(shè)置有套接的儲(chǔ)能部件和流道，該儲(chǔ)能部件兩端連接設(shè)置有與另兩個(gè)位于PVT組件兩側(cè)邊邊沿內(nèi)側(cè)的儲(chǔ)能部件，兩個(gè)位于PVT組件兩側(cè)邊邊沿內(nèi)側(cè)的儲(chǔ)能部件均與流道外部的儲(chǔ)能部件垂直連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種建筑用PVT組件，其特征在于所述流道外部的儲(chǔ)能部件分別和兩個(gè)位于PVT組件兩側(cè)邊邊沿內(nèi)側(cè)的儲(chǔ)能部件的內(nèi)腔連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑用PVT組件，其特征在于所述光伏發(fā)電部件是單晶硅光伏發(fā)電部件，或者多晶硅光伏發(fā)電部件，或者非晶硅薄膜光伏發(fā)電部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑用PVT組件，其特征在于所述儲(chǔ)能部件由金屬材料制成，部件的厚度為1. 5mnT50mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑用PVT組件，其特征在于所述流道采用金屬材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建筑用PVT組件，其特征在于所述密封圈為EPDM密封圈。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種建筑用PVT組件，包括光伏發(fā)電部件、固定于光伏發(fā)電部件下面的流道、位于流道下面的蓋板和起固定作用的邊框，所述流道外部套接設(shè)置有儲(chǔ)能部件，儲(chǔ)能部件和流道之間留有空腔，該空腔內(nèi)填充有相變材料，儲(chǔ)能部件與流道的套接口處均通過(guò)密封圈密封連接；所述儲(chǔ)能部件兩端還分別設(shè)置有兩段中空的儲(chǔ)能部件，該兩段儲(chǔ)能部件的中空部分填充有相變材料；本實(shí)用新型通過(guò)引入相變材料，將光伏發(fā)電部件在發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的熱吸收，相變材料在相變過(guò)程中吸收熱能的同時(shí)可使光伏發(fā)電部件保持較低溫度，同時(shí)介質(zhì)可以與相變材料進(jìn)行熱交換，介質(zhì)帶走熱量；本實(shí)用新型用于建筑上，在替代部分建筑功能的同時(shí)，降低建筑耗能，真正做到建筑節(jié)能。
文檔編號(hào)E04D13/18GK201962863SQ201020684469
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者任小林, 張凌, 李蜀星, 鄧衛(wèi)平, 高文閣 申請(qǐng)人:通威太陽(yáng)能有限公司