太陽能光電光熱建築一體化複合板的製作方法

2023-05-29 22:33:41

專利名稱：太陽能光電光熱建築一體化複合板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能與建築一體化的複合產品，具體地說是一種太陽能光電光熱建築一體化複合板。
背景技術：
現有的太陽能光伏發電板大多是模塊式結構，一般是陣列式安裝固定在荒坡地、空曠地或屋頂上，也可整體或部分與屋頂相結合進行鋪設。太陽能光伏發電板在工作過程中的溫度很高，需要外加降溫設施進行連續降溫，才能保證有較好的工作效率。而現有的鋪設式牆面(屋面)無法進行降溫；一體化的牆面(屋面)採用冷卻空氣流道等降溫措施，但效果不佳。太陽能光熱利用的產品目前主要是太陽能熱水器，而太陽能熱水器大多是單體形式，主要用於提供生活熱水。對於大型的太陽能熱水工程以及太陽能取暖製冷的利用，不論其是平板結構還是真空管結構，與大型光伏發電板一樣，都需要進行陣列組合式的安裝，不但存在有安裝繁瑣、熱水循環不暢、破壞屋頂防水結構以及維修量大等問題，而且還必須要安裝在原建築材料上，並與之有機結合或固定在原建築物上，不能作為屋面板或牆立面(圍護板)單獨使用。所以，現有建築物上附裝的太陽能熱水器只是建築物的附屬物，不能替代建築材料本身。另外，現有的平板太陽能熱水器也不能與建築物的屋面或牆面大小相匹配。

發明內容
本發明的目的就是提供一種太陽能光電光熱建築一體化複合板，以解決太陽能產品與建築物相結合所存在的安裝繁瑣凌亂和破壞屋頂防水結構的問題，實現太陽能光電光熱與建築的一體化。本發明是這樣實現的一種太陽能光電光熱建築一體化複合板，包括有頂面敞口的殼體，前後排列在所述殼體中且在其頂面帶有若干凸起的卡頭的支撐架，若干並行設置並分別卡接在由相鄰所述凸起的卡頭所形成的卡槽中用於吸收光電板熱量的吸熱器，連接在所述吸熱器端部的集聯管，固定在所述殼體頂面上的光電板，設置在所述殼體底面的保溫板，附著在所述殼體側沿的保溫側板，包附在所述保溫板的底面和兩側邊沿上的彩鋼底板，以及封堵在所述殼體兩端且內附保溫材料層的封口板。在所述彩鋼底板的側沿上制有可與鄰板橫向對接的承插式企口。在所述殼體兩側頂沿上及橫向支撐設置有連接組件，所述光電板的各邊通過所述連接組件固定連接。在所述連接組件上設置有便於相互卡接的防滑槽。所述吸熱器為在直管兩側連接吸熱翅片的條帶形結構。在所述吸熱器和所述集聯管中裝有超導液。本發明複合板構成一個光電光熱複合單兀，其上、下兩端由封口板封接，左、右兩側為承插式的對接企口，若干複合板主體的側邊相互對接組合，可組成一個與建築物的屋、頂或牆面等長等寬的寬幅板面，將其固定在支撐鋼檁上，或者是固定在建築物的預埋鐵上，即可形成與建築物一體結構的屋面板或牆立面。各複合板上的集聯管或其他連接管可以採用無介質承口式連接，安裝好之後，外部無管道，不需保溫和維護。如此就形成一個整體式的太陽能光電光熱建築一體化複合板，除可作為建築物的幕牆外，還可作為牆立面上的立式或橫式太陽能條帶。本發明複合板之間相互搭接所形成的屋面板或牆立面，可完全代替屋面板及牆體裝飾，不僅可對屋頂起到保溫和防水作用，還可對牆立面起到保溫和裝飾作用。另外，本發明複合板還可根據建築物上的採光和通風的要求，無論是作為屋面板還是作為牆立面，都可以隨處設計採光窗與通風窗等建築設施，使用靈活方便。本發明複合板中每塊光電板的四周在固定時，除使用封閉結構膠之外，還可使用壓條封接，其優點是防止光電板的脫落。如果採用無壓條封接的方式，則是以封閉結構膠為主，其外觀的整體效果就像玻璃幕牆一樣，並且適合安裝在各種大、中、小型建築物上，以實現太陽能發電、中央空調及太陽能中央熱水系統工程，達到微碳甚至零碳生活。本發明把光電與光熱有機結合在一起，頂面的光電板進行光伏發電，下面的殼體 內設置吸熱器，以有效吸收複合板腔體內的熱量，並將其傳導到外設的儲熱罐內，在不需要熱水時，進行冷卻降溫，從而確保發電板的發電效率。本發明在進行發電的同時，還可對發電板起到很好的降溫作用，並且還附帶產生可供生活用的熱水。由此解決了發電板溫度過高造成發電效率降低的問題。本發明可實現太陽能的綜合利用，全面實現太陽能與建築物的一體化以及太陽能光電光熱綜合應用的一體化；並可根據建築需求，提供不同的組合方案；所產生的太陽能熱水可補充15%的建築能耗，採暖、製冷系統可解決50%的建築能耗，光伏發電可節約30%的建築能耗，由此達到低碳、微碳甚至理想的零能耗房。本發明可將太陽能光電、光熱與建築材料三項結合在一起，形成太陽能與建築一體化的建築材料，可直接替代現有的屋頂覆蓋層，也可取代傳統建築形式的保溫層、防水層或牆立面的保溫層、外裝飾層等。其作用，一是可以消除太陽能產品對建築物整體形象的不良影響；二是避免了重複投資，降低了建築成本；三是為實現太陽能中央空調或太陽能中央熱水的應用提供了可能。本發明複合板的特點是1、適用於城建較嚴格，要求安裝規範、美觀、不損害市容市貌的單位、集體、小區等；2、適用於在建築設計之初，就將太陽能作為一種建築材料直接用於建築物，是建築物的組成部分，與建築物一同設計；3、適用於各種形式的建築，例如車站碼頭、體育場館、住宅小區、高層樓群、別墅、新農村住宅等各種大小建築物；4、適合於各種形式建築物的太陽能中央熱水、取暖與製冷。太陽能建築一體化應用技術適用對象是1、把太陽能的利用納入環境的總體設計，把建築、技術和美學融為一體，太陽能設施成為建築的一部分，相互間有機結合，取代了傳統太陽能的結構所造成的對建築的外觀形象的影響；2、利用太陽能設施完全取代或部分取代屋頂覆蓋層，起到保溫隔熱、防水的效果，對牆立面起到保溫隔熱、外裝材料裝飾功能的效果，可減少成本提高效益；3、可用於平屋頂或斜屋頂，也可做高層建築物立式或橫式太陽能裝飾帶。


圖I是本發明的結構示意圖。圖2是封口板的結構示意圖。
圖3是集聯管的結構示意圖。圖4是支撐架的結構示意圖。圖5是由本發明複合板所組裝成的屋面板或牆板的整體結構示意圖。圖中I、光電板，2、吸熱器，3、支撐架，4、殼體，5、保溫板，6、彩鋼底板，9、連接組件，11、保溫側板，12、封口板，13、集聯管。
具體實施例方式如圖I所示，本發明太陽能光電光熱建築一體化複合板包括殼體4、支撐架3、吸熱器2、集聯管13、光電板I、保溫板5、保溫側板11、彩鋼底板6和封口板12等部分。其中，殼體4為頂面及前後敞口的扁方形金屬殼體，其左右兩側的側沿為板條狀的雙層體，內插保溫側板U。也可將殼體兩側的側沿製成倒L形結構，保溫側板11貼靠在側沿的內側。在殼體4內按前後順序排列有若干支撐架3，支撐架呈長條狀，其頂面帶有若干凸起的卡頭(圖4)，相鄰兩卡頭之間構成一個卡槽，前、後支撐架上的卡槽位置相對，用以卡接吸熱器2。吸熱器2是一種在直管的管壁兩側連接吸熱翅片的條帶形結構；若干吸熱器2並行設置，每個吸熱器2卡接在前、後支撐架上的同一列卡槽中。各吸熱器2的前端和/或後端共接到集聯管13上。圖3中，在集聯管13的管壁上接有與複合板中並列設置的吸熱器的數量相同且位置相對的管接頭，以與各吸熱器2進行連接，連接方式可採用承口式連接。對於前、後端部相對接的兩塊複合板中的吸熱器2，可通過連接管件直接相互連通。集聯管13設置在複合板的兩端內側，這樣可使集聯管不外露，因而也就不需對其採取單獨的保溫措施。本發明中的吸熱器2也可作為散熱器使用。圖I中，在殼體4的邊沿上設置有連接組件9，光電板I的邊沿嵌接在連接組件9中，使光電板I整體扣蓋在殼體4的頂面。在連接組件9的扣合件之間設置有防滑槽，以便於相互扣合卡接。安裝時，在光電板I與連接組件9之間可用防水結構膠進行防水處理。圖I中，在殼體4的底面鋪設有保溫板5，在保溫板5的底面鋪設有彩鋼底板6或其他易複合材料，彩鋼底板6的兩側制有側立沿，包在保溫板5左右兩側的邊沿上。在彩鋼底板6的兩個側立沿上制有承插式企口，以實現複合板之間的橫向對接。支撐架3、殼體4和彩鋼底板6可通過緊固件整體穿接固定，緊固件可直接固定在設置於彩鋼底板6下部的支撐鋼檁上，或是固定在設置於建築物的預埋鐵上。本發明複合板的前、後兩端用封口板12封接，以形成封閉的複合板結構。如圖2所示，封口板12的正面形狀與複合板的截面形狀相同，以便於封堵；在封口板12的內側附著有保溫材料層，以利對複合板進行保溫。本發明複合板的寬度可按照建築模數設定，長度可根據不同建築物的需求進行設定。如圖5所示，若干複合板縱橫連接組合之後，即可形成一個整體的屋面板或牆立面。在組裝成的屋面板或牆立面的兩側邊，可用統一規格的側封條予以封接。複合板中的上、下集聯管作為主管設置於複合板內，相鄰複合板中的集聯管採用無介質承口式連接。整個屋面板或牆立面中的吸熱器2和集聯管13均是相互連通的，構成一個統一的採熱系統。在這個採熱系統中裝有免真空、升溫快、沸點高、冰點低的超導液，進行高效熱交換。本發明複合板的設計長度可為建築物的屋頂寬度或牆立面的整體高度，但每塊複合板面層上的真空玻璃板的長度是參考玻璃模數與比例以及鋼檁與鋼檁間的距離等因素綜合定製的，採光窗、通風窗可隨屋頂與牆面的布局而定，在光電板之間有支 撐壓條，使光電板更安全、更牢固；無壓條設置的複合板整體，更似玻璃幕牆，表面整潔且無管道外露。太陽能屋面板或牆立面的整體之外的連通管道可設計在脊瓦、簷口或裝飾帶等隱蔽處，使外形整潔美觀。
權利要求
1.一種太陽能光電光熱建築一體化複合板，其特徵是，包括有頂面敞口的殼體(4),前後排列在所述殼體(4)中且在其頂面帶有若干凸起的卡頭的支撐架(3)，若干並行設置並分別卡接在由相鄰所述凸起的卡頭所形成的卡槽中的吸熱器(2)，連接在所述吸熱器端部的集聯管(13)，固定在所述殼體頂面上的光電板(I )，設置在所述殼體(4)底面的保溫板(5)，附著在所述殼體(4)側沿的保溫側板(11)，包附在所述保溫板(5)的底面和兩側邊沿上的彩鋼底板(6 )，以及封堵在所述殼體兩端且內附保溫材料層的封口板(12 )。
2.根據權利要求I所述的一體化複合板，其特徵是，在所述彩鋼底板(6)的側沿上制有可與鄰板橫向對接的承插式企口。
3.根據權利要求I所述的一體化複合板，其特徵是，在所述殼體(4)兩側頂沿上設置有連接組件(9 )，所述光電板(I)通過所述連接組件(9 )固定在所述殼體(4 )上。
4.根據權利要求3所述的一體化複合板，其特徵是，在所述連接組件(9)上設置有便於相互卡接的防滑槽。
5.根據權利要求I所述的一體化複合板，其特徵是，所述吸熱器(2)為在直管兩側連接吸熱翅片的條帶形結構。
6.根據權利要求I所述的一體化複合板，其特徵是，在所述吸熱器(2)和所述集聯管(13)中裝有超導液。
全文摘要
本發明涉及一種太陽能光電光熱建築一體化複合板包括殼體4、支撐架3、吸熱器2、集聯管13、真空玻璃板1、保溫板5、保溫側板11、彩鋼底板6和封口板12等部分。本發明複合板可作為發電採熱單元，其左右兩側為對接企口，上下兩端有封口板，相互搭接組合在一起，可形成整體的屋面板或牆立面，可完全代替屋面板及牆體裝飾，不僅可對屋頂起到保溫和防水的作用，還可對牆立面起到保溫和裝飾作用，尤其是發電的同時吸收發電板的熱量產生熱水，另外，還可在屋面板或是牆立面上設計採光窗或通風窗等。本發明可為建築物提供太陽能發電、採光、中央熱水、中央空調所需的清潔能源，達到低碳甚至微碳生活。
文檔編號E04D13/18GK102653969SQ20121015362
公開日2012年9月5日 申請日期2012年5月17日 優先權日2012年5月17日
發明者董偌成, 董建亭 申請人:河北蘇爾曼尼太陽能科技有限公司