建筑外立面膜基有機(jī)光伏系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及建筑物利用太陽(yáng)能技術(shù)，尤其是建筑外立面膜基有機(jī)光伏系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，光伏電池可藉由光伏效應(yīng)將陽(yáng)光的能量轉(zhuǎn)換成電力，且光伏電池所組成元件可用于制作光伏模塊或太陽(yáng)能面板。BIPV(Building Integrated PV)是將太陽(yáng)能發(fā)電(光伏)產(chǎn)品與建筑集成為一體的技術(shù)，使光伏發(fā)電成為建筑物的基本組成部分。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行業(yè)的BIPV電池組件主要有兩種:一種是普通的雙波電池組件，另一種為中空光伏組件。普通的雙波電池組件也稱(chēng)為第一代BIPV電池組件，它是以鋼化玻璃代替光伏組件背面保護(hù)材料并且采用膠膜進(jìn)行封裝。這種BIPV電池組件毫無(wú)疑問(wèn)的打破了光伏行業(yè)與建筑行業(yè)的技術(shù)壁皇，但也存在著許多直接制約BIPV電池組件發(fā)展的弊端。首先是隔熱能力:能量的傳遞無(wú)非有三種輻射傳遞、對(duì)流傳遞和傳導(dǎo)傳遞，在BIPV組件應(yīng)用于建筑物時(shí)，由光照產(chǎn)生的熱量和電池組件發(fā)電產(chǎn)生的熱量會(huì)通過(guò)玻璃的傳導(dǎo)效應(yīng)直接傳入建筑物內(nèi)部，這就大大的增加的建筑物的耗能，又由于電池組件的發(fā)電效率隨表面溫度升高而降低，使得電池組件的發(fā)電效率降低，而且玻璃的隔音效果是非常差，直接在建筑物上使用第一代BIPV電池組件還需附加使用隔音、隔熱裝置和密封。中空光伏組件也稱(chēng)為第二代BIPV電池組件，這種新型電池組件是在將普通電池組件與鋼化玻璃或者普通玻璃進(jìn)行中空，在中空層中添加惰性氣體然后進(jìn)行密封并在中空層中添加一定量得干燥劑。這樣的設(shè)計(jì)成功的將電池組件融入了建筑材料中，也達(dá)到了建筑材料的隔熱、隔音和防火等技術(shù)要求。高性能中空光伏組件，由于有一層特殊的金屬膜，可達(dá)到0.22-0.49遮蔽系數(shù)，使室內(nèi)冷氣空調(diào)負(fù)載減輕。傳熱系數(shù)1.4-2.8W (m2.K)。對(duì)減輕室內(nèi)暖氣負(fù)荷，同樣發(fā)揮很大效率。因此，窗戶開(kāi)得越大，節(jié)能效果越明顯。高性能中空光伏組件可以攔截由太陽(yáng)射到室內(nèi)的相當(dāng)?shù)哪芰浚蚨梢苑乐挂蜉椛錈嵋鸬牟皇孢m感和減輕夕照陽(yáng)光引起的目眩。高性能中空光伏組件有多種色彩，可以根據(jù)需要選用色彩，以達(dá)到更理想的藝術(shù)效果。適用于辦公大樓、展覽室、圖書(shū)館等公共設(shè)施和像計(jì)算機(jī)房、精密儀器車(chē)間、化學(xué)工廠等要求恒溫洹濕的特殊建筑物。另外也可以用于防曬和防夕照目眩的地方。但由于中空光伏組件的外層玻璃是由光伏組件構(gòu)成，光伏組件在發(fā)電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，這些熱由于中空光伏組件的中空層無(wú)法被排出，熱量的堆積會(huì)導(dǎo)致中空層氣體膨脹，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致中空光伏組件的破裂，并且由于溫度過(guò)高會(huì)直接影響光伏電池的發(fā)電效率。故使得中空光伏組件在利用和應(yīng)用上頗受爭(zhēng)議。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種建筑外立面膜基有機(jī)光伏系統(tǒng)，以解決建筑外立面光伏適應(yīng)性，以及克服前述不足。
[0005]本實(shí)用新型的目的將通過(guò)以下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn):有機(jī)太陽(yáng)能薄膜背面固定光伏接線盒，建筑外立面承載結(jié)構(gòu)上相應(yīng)位置預(yù)留接線盒嵌槽以安置該光伏接線盒；該相鄰的光伏接線盒的引出線相互連接組成有機(jī)光伏單元后接入光伏匯流箱以及光伏逆變器設(shè)備，然后，可進(jìn)一步連接入儲(chǔ)能系統(tǒng)或220V電網(wǎng)。
[0006]尤其是，若干個(gè)有機(jī)太陽(yáng)能薄膜由正極或負(fù)極光伏接線盒相互連接構(gòu)成有機(jī)光伏單元，每個(gè)有機(jī)光伏單元均有一個(gè)總正極接頭和一個(gè)總負(fù)極接頭；尤其是，每個(gè)有機(jī)光伏單元中所有有機(jī)太陽(yáng)能薄膜通過(guò)各自的光伏接線盒串聯(lián)連接成一路通過(guò)一個(gè)總正極和一個(gè)總負(fù)極接出。
[0007]尤其是，有機(jī)太陽(yáng)能薄膜背面固定的光伏接線盒嵌入在模制混凝土板上相應(yīng)位置預(yù)留接線盒嵌槽，有機(jī)太陽(yáng)能薄膜通過(guò)雙面粘膠粘接在模制混凝土板外側(cè)表面。同一塊模制混凝土板一部分覆合有機(jī)太陽(yáng)能薄膜，另外一部分外表面有裝飾肌理，兩部分表面積比1: 0.2-1:1。
[0008]尤其是，將有機(jī)光伏單元同時(shí)并聯(lián)連接進(jìn)入光伏匯流箱。
[0009]尤其是，由有機(jī)光伏單元構(gòu)成的太陽(yáng)能電池組陣列，總共由100塊有機(jī)太陽(yáng)能薄膜覆合模制混凝土板形成的薄膜太陽(yáng)混凝土板組成，其中每25塊薄膜太陽(yáng)混凝土板經(jīng)過(guò)每5塊串聯(lián)成一組再將5組并聯(lián)組成一個(gè)有機(jī)光伏單元，再將4個(gè)有機(jī)光伏單元同時(shí)連接進(jìn)入光伏匯流箱。
[0010]尤其是，模制混凝土板中部有3D纖維網(wǎng)，而且開(kāi)有矩形的接線盒嵌槽，該接線盒嵌槽的至少一個(gè)角上向外延伸連接一條形引線槽。
[0011]尤其是，在玻璃幕墻外立面開(kāi)出接線盒嵌槽，若干個(gè)有機(jī)太陽(yáng)能薄膜背面分別安裝光伏接線盒，光伏接線盒置入該接線盒嵌槽，有機(jī)太陽(yáng)能薄膜與玻璃塊尺寸吻合并沿邊緣以密封膠封裝，在玻璃幕墻背面由光伏接線盒接出的正極或負(fù)極接頭相互連接構(gòu)成有機(jī)光伏單元，每個(gè)有機(jī)光伏單元均有一個(gè)總正極接頭和一個(gè)總負(fù)極接頭。
[0012]尤其是，有機(jī)太陽(yáng)能薄膜通過(guò)工業(yè)用背膠粘扣帶粘接在模制混凝土板上，S卩，模制混凝土板外側(cè)表面和有機(jī)太陽(yáng)能薄膜背面分別相同位置局部粘附背膠粘扣帶，在覆合施工時(shí)，將有機(jī)太陽(yáng)能薄膜直接以貼附在模制混凝土板外側(cè)表面粘接。
[0013]尤其是，預(yù)制剛性框架預(yù)埋在模制混凝土板中，框架外露在模制混凝土板外側(cè)表面，并通過(guò)雙面粘膠將有機(jī)太陽(yáng)能薄膜與該預(yù)制剛性框架粘接，從而實(shí)現(xiàn)雙面粘膠與模制混凝土板。
[0014]尤其是，有機(jī)太陽(yáng)能薄膜前側(cè)表面透明、平滑、有光澤，后板貼合不透明白色背板，邊緣區(qū)域封裝厚度0.6mm,中部區(qū)域厚0.8_，最小彎曲半徑100mm。有機(jī)太陽(yáng)能薄膜每平米重量500g/m2，有機(jī)太陽(yáng)能薄膜發(fā)電輸出峰值功率大約50Wp/平方米，要得到IkWp太陽(yáng)能發(fā)電峰值，需要20平方米的有機(jī)太陽(yáng)能薄膜，其中，不透明的有機(jī)太陽(yáng)能薄膜理論光伏轉(zhuǎn)換率為12 %，50 %透明度的有機(jī)太陽(yáng)能薄膜理論光伏轉(zhuǎn)換率為6 %。
[0015]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和效果:將有機(jī)光伏膜巧妙的和建筑外立面融合在一起，兼顧電絕緣性能、耐水性能、工作穩(wěn)定性能和抗沖擊性能，強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐高溫，散熱效果好且施工成本低，提高了光伏組件的適應(yīng)性能和安全性，完全滿足BIPV光伏組件30年的使用壽命要求。安裝符合國(guó)際光伏標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，既提供了光伏發(fā)電，又完全保留了建筑特性，集裝飾、防水、保溫、光伏發(fā)電四大功能于一體，同時(shí)又能解決太陽(yáng)能電池發(fā)電過(guò)程中的散熱問(wèn)題，便于實(shí)現(xiàn)模塊化安裝、維護(hù)和更換，提升墻體節(jié)能改進(jìn)水平，促進(jìn)清潔新能源技術(shù)進(jìn)步，降低能源消耗對(duì)于環(huán)境的不良影響，達(dá)到建筑節(jié)能和太陽(yáng)能利用的完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)光伏建筑一體化。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1中有機(jī)光伏單元連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2中有機(jī)光伏單元連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型中有機(jī)光伏單元與光伏匯流箱連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為本實(shí)用新型中有機(jī)光伏單元連接儲(chǔ)能并網(wǎng)連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為本實(shí)用新型中模制混凝土板與有機(jī)光伏膜安裝結(jié)合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖6為本實(shí)用新型中模制混凝土板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7為本實(shí)用新型中有機(jī)光伏單元建筑立面安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖8為本實(shí)用新型中光伏接線盒結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記包括:剛性支撐結(jié)構(gòu)1、模制混凝土板2、有機(jī)太陽(yáng)能薄膜3、有機(jī)光伏單元4、光伏匯流箱5、光伏逆變器6、儲(chǔ)能系統(tǒng)7、220V電網(wǎng)8、雙面粘膠9、接線盒嵌槽10、光伏接線盒11、混凝土板體12、3D纖維網(wǎng)13、金屬掛件14。
【具體實(shí)施方式】
[0025]基本工作原理如下:在陽(yáng)光充足的時(shí)候，由太陽(yáng)能電池板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，通過(guò)逆變器實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤及將能量接入220V電網(wǎng)，供應(yīng)負(fù)載日常電力需求。
[0026]本實(shí)用新型中，區(qū)別于傳統(tǒng)光伏組件的不同之處，有機(jī)太陽(yáng)能薄膜3在溫度高達(dá)80°C時(shí)都能保持10-20%的轉(zhuǎn)化效率。有機(jī)太陽(yáng)能薄膜3主要是有機(jī)合成材料，不含有毒組分，因此極易回收，可直接覆合粘貼在模制混凝土板2表面。有機(jī)太陽(yáng)能薄膜3量產(chǎn)目標(biāo)250元/m2，結(jié)合政府實(shí)施光伏發(fā)電度電補(bǔ)貼0.45元/度，以經(jīng)濟(jì)性測(cè)算，把現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)外立面更換成本實(shí)用新型中的有機(jī)太陽(yáng)能薄膜3光伏系統(tǒng)，以本實(shí)用新型改造房屋的能耗應(yīng)小于原建筑的80%。
[0027]本實(shí)用新型中，作為有機(jī)太陽(yáng)能薄膜3的承載結(jié)構(gòu)的建筑外立面，可以是廣泛應(yīng)用的模制混凝土板2或者玻璃幕墻；此外，本實(shí)用新型同樣還適用于干掛石材、鋁板、現(xiàn)澆清水混凝土板。
[0028]本實(shí)用新型中，有機(jī)太陽(yáng)能薄膜3背面固定光伏接線盒11，包括模制混凝土板2的建筑外立面承載結(jié)構(gòu)上相應(yīng)位置預(yù)留接線盒嵌槽10以安置該光伏接線盒11 ;該相鄰的光伏接線盒11的引出線相互連接組成有機(jī)光伏單元4后接入光伏匯流箱5以及光伏逆變器6設(shè)備，然后，可進(jìn)一步連接入儲(chǔ)能系統(tǒng)7或220V電網(wǎng)8。
[0029]本實(shí)用新型中，有機(jī)太陽(yáng)能薄膜3使用壽命為20年，在使用壽命結(jié)束后可以便捷的實(shí)現(xiàn)更換作業(yè)。
[0030]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0031]實(shí)施例1:如附圖1所示，若干個(gè)有機(jī)太陽(yáng)能薄膜3由正極或負(fù)極光伏接線盒11相互連接構(gòu)成有機(jī)光伏單元4，每個(gè)有機(jī)光伏單元4均有一個(gè)總正極接頭和一個(gè)總負(fù)極接頭；尤其是，每個(gè)有機(jī)光伏單元4中所有有機(jī)太陽(yáng)能薄