專利名稱：可替代建筑墻體和屋頂的光電光熱組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能光電光熱電池組件領域，具體地說涉及到可替代建筑墻體和 屋頂的光電光熱組件。
背景技術：
目前普通的太陽能電池組件一般都采用低鐵鋼化玻璃做蓋板，復合材料或玻 璃做背板，EVA膠膜將電池片和蓋板背板連在一起，沒有專門的散熱構件。
當把普通太陽能組件直接安裝在建筑外墻和屋頂時，就會存在如下問題
1、 普通太陽能電池組件在發電的同時發熱，工作溫度會較高，特別是在夏季
晴天陽光的暴曬下，溫度可達70—8(TC。當普通太陽能電池組件安裝在外墻和屋 頂上，由于沒有專門的散熱構件，所以必須留足與墻體之間間隔至少200毫米的 空間，用于通風散熱。但是，這樣安裝后，建筑的整體外形非常不美觀，同時由 于直接安裝于墻體和屋頂，還會同時加熱房屋，導致建筑能耗增加。
2、 眾所周知，太陽能電池組件最佳工作溫度25'C，普通太陽能電池組件的散 熱主要靠背板后和組件間的空氣流動，如果將普通太陽能電池組件用于直接替代 房頂和墻面，背板將直接面對封閉的房屋，組件間也不會有空氣流動，這樣因為 普通太陽能電池組件背面沒有良好的散熱條件，由于溫度過高，會導致發電功率 大幅度下降，特別是在夏季，甚至不能正常工作。
因此，采用普通太陽能組件替代建筑材料， 一般采用掛裝附在建筑外表上不 僅會增加建筑負荷，還會影響美觀。
對于新型的具有冷卻裝置的太陽能組件，本申請人已經申請了專利，仍然是 以掛裝的形式安裝在建筑外表，只是解決了可以完全貼墻安裝的問題，但是沒有 實現可以代替建筑墻體和屋頂的方案，而本申請則是取消掛裝的方式，可以完全 替代墻體和屋頂的方案。
發明內容
本發明專利的目的是提供一種可替代建筑墻體和屋頂的光電光熱組件，將本發 明安裝在墻體和屋頂后，可以直接吸收太陽能，避免墻面和屋頂溫度過高，可以降低建筑耗能總量。
本發明的技術方案如下
可替代建筑墻體和屋頂的光電光熱組件，所述光電光熱組件由太陽能電池、 冷卻裝置、熱交換介質管、逆變器、熱交換器和組件框架形成的多個光電光熱單 元組成，太陽能電池的背面與冷卻裝置通過組件框架固定粘接成一體，太陽能電 池與逆變器通過太陽能電池輸出線連接，冷卻裝置、熱交換介質管和熱交換器依 次連接，其特征在于還設置有包括外槽、內槽和兩側安裝板的型材式支架，所 述多個光電光熱單元排列緊密安裝在支架間的安裝板和外槽之間，所述組件框架 與組件框架之間、組件框架與支架之間分別設置有密封的膠墊，并通過螺栓固定 支架、組件框架和膠墊；所述組件框架與組件框架之間、組件框架與支架之間的 連接處還通過密封膠密封。
所述支架兩側的安裝板設置有用于固定支架、組件框架和密封膠墊的螺栓孔。 所述外槽的槽壁上設置有太陽能電池電源線通孔，太陽能電池輸出線通過太 陽能電池電源線通孔與外部的逆變器連接，這樣所有的太陽能電池輸出線均放置 在外槽槽內。
所述外槽的槽壁上還設置有介質管道孔，用于通過熱交換介質管，熱交換介 質管通過外槽的槽壁上介質管道孔固定在外槽槽內。
所述外槽和內槽分別設置有外槽封蓋和內槽封蓋，這樣太陽能電池輸出線、 交換介質管等均可以通過封蓋遮擋，保證了整體的外表美觀性。
本發明利用密封膠墊，通過螺栓將支架、膠墊和組件框架壓在一起，實現對防 水的端面密封，同時安裝完成后再使用玻璃膠密封，達到建筑的防水要求；同時 電池組件連接線在支架的上的外槽內經過一定的串、并聯后到逆變器后上電網， 電池組件背面的冷卻系統熱交換介質管也在支架的外槽內實現連接后至熱交換 器；利用了將光電光熱電池組件及支架等替代建筑墻體，并將光電光熱電池組件 的光電、光熱分別引出，予以應用。
本發明的有益效果如下-
本發明可以將光熱效應利用起來，保持太陽能電池在最佳的光電轉換效率下工 作，將光電光熱太陽能組件替代建筑墻面、屋頂，直接吸收太陽能，避免墻面和 屋頂溫度過高，還用于夏季熱水供應和冬季取暖；在不斷提高人們居住環境舒適 度的同時，既降低建筑耗能總量，還節省了建筑材料，并獲取了清潔、環保的太
4陽能電，在節能減排的大環境下有著深遠的意義。
圖1為本發明支架的結構示意圖 圖2為本發明支架的結構示意圖 圖3為本發明支架的俯視結構示意圖 圖4為本發明的安裝結構示意圖 圖5為本發明的正面結構示意圖 圖6為本發明的背面結構示意圖
其中l一支架2—螺栓孔3—外槽4一內槽5—安裝板6—太陽能電 池電源線通孔 7—膠墊8—螺栓 9一組件框架 IO—太陽能電池 11—冷卻 裝置12—太陽能電池輸出線13—熱交換介質管14一外槽封蓋15—內槽封 蓋16—逆變器17—熱交換器18—介質管道孔。
具體實施例方式
如圖1-6所示，可替代建筑墻體和屋頂的光電光熱組件，所述光電光熱組件 由太陽能電池IO、冷卻裝置ll、熱交換介質管13、逆變器16、熱交換器17和組 件框架9形成的多個光電光熱單元組成，太陽能電池10的背面與冷卻裝置11通 過組件框架9固定粘接成一體，太陽能電池10與逆變器16通過太陽能電池輸出 線12連接，冷卻裝置11、熱交換介質管13和熱交換器17依次連接，其特征在于 還設置有包括外槽3、內槽4和兩側的安裝板5的型材式支架1，所述多個光電光 熱單元排列緊密安裝在支架1間的安裝板5和外槽3之間，所述組件框架9與組 件框架9之間、組件框架9與支架1之間分別設置有密封的膠墊7，并通過螺栓8 固定支架l、組件框架9和膠墊7;所述組件框架9與組件框架9之間、組件框架 9與支架1之間的連接處還通過密封膠密封。
所述支架1兩側的安裝板5設置有用于固定支架1、組件框架9和膠墊7的螺 栓孔2。
所述外槽3的槽壁上設置有太陽能電池電源線通孔6，太陽能電池輸出線12 通過太陽能電池電源線通孔6與外部的逆變器16連接，這樣所有的太陽能電池輸 出線12均放置在外槽3內部。
所述外槽3的槽壁上還設置有介質管道孔18，用于通過熱交換介質管13，熱 交換介質管13通過外槽3的槽壁上介質管道孔18固定在外槽3內。
5所述外槽和內槽分別設置有外槽封蓋14和內槽封蓋15，這樣太陽能電池輸出 線12、交換介質管13等均可以通過封蓋遮擋，保證了整體的外表美觀性。 建筑防水、承重、防風實現過程
將支架1按照光電光熱電池組件框架9的外型尺寸，將各支架1間距離固定 好，然后在組件框架9與組件框架9之間、組件框架9與支架1之間設置一層密 封膠墊7;螺栓8通過支架1、膠墊7和組件框架9，擰緊螺栓8，將膠墊7、支架 1、和組件框架9壓在一起，實現防水的端面密封，同時安裝完成后在組件框架9 與組件框架9之間、組件框架9與支架1之間的連接處再使用玻璃膠密封，起到 雙重防水作用，達到或者超過建筑的防水要求。支架槽低部成槽鋼形狀，便于建 筑承重和防風。
光電光熱安裝實現過程
太陽能電池輸出線12通過支架1上太陽能電池電源線通孔6穿入支架1上的 支架外槽3內，經過串、并聯后到逆變器16，逆變器16將太陽能組件發的電能輸 送到電網。同時光電光熱組件發電同時發熱，當溫度超過冷卻裝置ll里面的交換 介質汽化溫度時(如25°C)，交換介質汽化，通過熱交換介質管13，熱交換介質 管13通過支架1上介質管道孔18穿入支架1上的支架外槽3內，經過連接后到 熱交換器17，在熱交換器17冷卻后變為液體后流回冷卻裝置11，完成光熱的利 用，保證了電池組件在最佳溫度下進行光電轉換，同時墻面、屋頂處于一個人體 舒適的溫度。上述安裝完畢后，在支架外槽3、支架內槽4分別加裝支架外槽裝飾 封蓋14和支架內槽裝飾封蓋15，蓋住線路及螺栓8，使外觀更漂亮；檢修時拆下 裝飾蓋即可，檢修完后再裝上，容易操作。
本發明可以代替整棟建筑的一面墻體和屋頂，也可以根據具體需求代替某一 層建筑的墻體，都可以視情況而定。
權利要求
1、可替代建筑墻體和屋頂的光電光熱組件，所述光電光熱組件由太陽能電池(10)、冷卻裝置(11)、熱交換介質管(13)、逆變器(16)、熱交換器(17)和組件框架(9)形成的多個光電光熱單元組成，太陽能電池(10)的背面與冷卻裝置(11)通過組件框架(9)固定粘接成一體，太陽能電池(10)與逆變器(16)通過太陽能電池輸出線(12)連接，冷卻裝置(11)、熱交換介質管(13)和熱交換器(17)依次連接，其特征在于還設置有包括外槽(3)、內槽(4)和兩側的安裝板(5)的型材式支架(1)，所述多個光電光熱單元排列緊密安裝在支架(1)間的安裝板(5)和外槽(3)之間，所述組件框架(9)與組件框架(9)之間、組件框架(9)與支架(1)之間分別設置有密封的膠墊(7)，并通過螺栓(8)固定支架(1)、組件框架(9)和膠墊(7)；所述組件框架(9)與組件框架(9)之間、組件框架(9)與支架(1)之間的連接處還通過密封膠密封。
2、 根據權利要求l所述的可替代建筑墻體和屋頂的光電光熱組件，其特征在 于所述支架(1)兩側的安裝板(5)設置有用于固定支架(1)、組件框架(9) 和膠墊(7)的螺栓孔(2)。
3、 根據權利要求l所述的可替代建筑墻體和屋頂的光電光熱組件，其特征在 于所述外槽(3)的槽壁上設置有太陽能電池電源線通孔(6)，太陽能電池輸出線 (12)通過太陽能電池電源線通孔(6)與外部的逆變器(16)連接。
4、 根據權利要求l所述的可替代建筑墻體和屋頂的光電光熱組件，其特征在 于所述外槽(3)的槽壁上還設置有介質管道孔(18)，熱交換介質管(13)通過外槽 (3)的槽壁上的介質管道孔(18)固定在外槽(3)槽內。
5、 根據權利要求l所述的可替代建筑墻體和屋頂的光電光熱組件，其特征在 于所述外槽(3)和內槽(4)分別設置有外槽封蓋(14)和內槽封蓋(15)。
全文摘要
本發明公開了可替代建筑墻體和屋頂的光電光熱組件，包括太陽能電池、冷卻裝置、熱交換介質管、逆變器、熱交換器和組件框架形成的光電光熱單元，太陽能電池背面與冷卻裝置通過組件框架粘接，太陽能電池與逆變器通過太陽能電池輸出線連接，冷卻裝置、熱交換介質管和熱交換器依次連接，還設置有包括外槽、內槽和兩側安裝板的支架，光電光熱單元安裝在安裝板和外槽之間，組件框架之間、組件框架與支架之間設置有膠墊，通過螺栓固定支架、組件框架和膠墊；組件框架與組件框架之間、組件框架與支架之間的連接處通過密封膠密封；本發明將光電光熱太陽能組件替代建筑墻面、屋頂，直接吸收太陽能，避免墻面和屋頂溫度過高，降低建筑耗能總量。
文檔編號H01L31/052GK101540567SQ200910059089
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月27日 優先權日2009年4月27日
發明者劉漢元, 鄧衛平 申請人:四川永祥多晶硅有限公司