一種隔熱散熱光伏瓦的制作方法

文檔序號：11253536閱讀：1533來源：國知局

本發明涉及光伏設備領域，尤其涉及一種隔熱散熱光伏瓦。

背景技術：

光伏建筑一體化（buildingintegratedpv，bipv），是應用太陽能發電的一種新概念，簡單地講就是將太陽能光伏陣列安裝在建筑的圍護結構外表面來提供電力。然而，一個建筑物的成功與否，關鍵點在于建筑物的外觀效果，相應，bipv建筑中為了美化外觀，往往需要將太陽電池組件的接線盒省去或隱藏起來，使得旁路二極管缺少接線盒的保護，因此需要將旁路二極管和連接線隱藏在幕墻結構中，以防陽光直射和雨水侵蝕。

目前，市場上常見的光伏建筑一體化組件包括雙面玻璃組件、光伏瓦等，產品形式單一，造價較高，發電成本高，外觀與現有建筑不夠協調，缺少標準化，對于建筑師來說，這些產品難以滿足復雜多樣的設計要求，因此，需要開發出更多的具有通用性的光伏建筑一體化組件，以滿足光伏建筑一體化市場逐漸增加的需求。另外，現有的光伏瓦通常以陶土、粘土、或混凝土為基底，制作完基底之后，將太陽電池直接封裝在基底上，欠缺通風散熱結構，太陽電池受到陽光長時間照射后表面溫度快速升高，同時，由于晶體硅太陽電池的負溫度系數特性，使溫度每上升一度，太陽電池的轉換效率下降0.4%~0.6%，即隨著溫度升高，電池發電量快速下降，嚴重影響了光伏系統的發電性能和經濟效益。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種隔熱散熱光伏瓦，結構簡單，成本低，不但本身散熱效果好，提高太陽電池組件的發電功率，而且還具有良好的隔熱效果，安裝有所述光伏瓦的房屋，室溫可以降低3-10℃。

本發明所要解決的技術問題還在于，提供一種隔熱散熱光伏瓦，在35℃以上的高溫天氣時，安裝有所述光伏瓦的房屋，室溫可以降低6-8℃。

本發明所要解決的技術問題還在于，提供一種隔熱散熱光伏瓦，在40℃以上的超高溫天氣時，安裝有所述光伏瓦的房屋，室溫可以降低8-10℃。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種隔熱散熱光伏瓦，包括瓦片基底及固定于所述瓦片基底上的太陽電池組件，其中，所述太陽電池組件包括電池板及接線端子，所述電池板設于所述瓦片基底的頂部，所述瓦片基底的底部設有散熱凹槽，所述散熱凹槽設于所述電池板的下方；

所述瓦片基底與散熱凹槽的交界處設有至少一組隔熱機構，每組隔熱機構包括第一隔熱板和第二隔熱板，所述第一隔熱板的上表面設有多個鋸齒，所述第二隔熱板的下表面設有多個與所述鋸齒相適配的凹槽，所述第一隔熱板、第二隔熱板、瓦片基底的兩側均設有水平通道，所述第一隔熱板和第二隔熱板貼合放置，所述鋸齒與凹槽之間形成曲線通道，所述曲線通道通過水平通道與外界連接；

所述瓦片基底上設有風力機構，所述風力機構設于水平通道的水平延長線上，所述風力機構的高度與水平通道相適配，所述風力機構與太陽能電池組件相連接，所述太陽能電池提供電能于風力機構。

作為上述方案的改進，所述鋸齒的形狀為直角三角形，所述直角三角形的夾角分別為30-40°、90°、50-60°。

作為上述方案的改進，所述水平通道的寬度為5-20mm；所述曲線通道的寬度為3-15mm。

作為上述方案的改進，所述曲線通道的表面設有微結構。

作為上述方案的改進，所述微結構為弧形凸起。

作為上述方案的改進，所述第一隔熱板由玻璃纖維層和dike鋁箔隔熱層復合而成；所述第二隔熱板由玻璃纖維層和dike鋁箔隔熱層復合而成。

作為上述方案的改進，所述瓦片基底與太陽電池組件為分體式結構。

作為上述方案的改進，所述瓦片基底的頂部設有用于安裝所述電池板的安裝槽；

所述太陽電池組件與瓦片基底之間通過密封膠密封。

作為上述方案的改進，所述太陽電池組件還包括用于封裝所述接線端子的接線盒；

所述瓦片基底的中部設有用于安裝所述接線盒的空腔。

作為上述方案的改進，所述瓦片基底的一側邊緣設有搭槽。

實施本發明的有益效果在于：

本發明隔熱散熱光伏瓦包括瓦片基底及太陽電池組件。

其中，本發明通過在瓦片基底的底部設置散熱凹槽，可使瓦片基底的底部形成便于空氣流動的散熱通道，從而有效地引導冷、熱空氣的流動，加快空氣流動的速度，降低瓦片基底及太陽電池組件的溫度，提高散熱效率，提高太陽電池組件的發電功率及經濟效益。

同時，瓦片基底與散熱凹槽的交界處設有至少一組隔熱機構，每組隔熱機構包括第一隔熱板和第二隔熱板，所述第一隔熱板的上表面設有多個鋸齒，所述第二隔熱板的下表面設有多個與所述鋸齒相適配的凹槽，所述第一隔熱板、第二隔熱板、瓦片基底的兩側均設有水平通道，所述第一隔熱板和第二隔熱板貼合放置，所述鋸齒與凹槽之間形成曲線通道，所述曲線通道通過水平通道與外界連接。本發明通過上述隔熱結構，具有良好的隔熱效果，安裝有所述光伏瓦的房屋，室溫可以降低3-10℃。

所述瓦片基底上設有風力機構，所述風力機構與太陽能電池組件相連接，所述太陽能電池提供電能于風力機構。風力機構利用太陽能進行轉動，既可以更好地降低瓦片基底及太陽電池組件的溫度，提高散熱效率，從而提高太陽電池組件的發電功率，而且，可以進一步改善隔熱效果。

附圖說明

圖1是本發明光伏瓦的第一實施例主視圖；

圖2是圖1的剖視圖；

圖3是隔熱機構的示意圖；

圖4是圖3所示a部的放大圖；

圖5是本發明光伏瓦的第二實施例剖視圖；

圖6是本發明光伏瓦的第三實施例剖視圖；

圖7是本發明光伏瓦的第四實施例主視圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。僅此聲明，本發明在文中出現或即將出現的上、下、左、右、前、后、內、外等方位用詞，僅以本發明的附圖為基準，其并不是對本發明的具體限定。

參見圖1及圖2，圖1及圖2顯示了本發明光伏瓦的第一實施例，包括瓦片基底1及固定于所述瓦片基底1上的太陽電池組件，其中，所述太陽電池組件包括電池板2及接線端子3，所述電池板2設于所述瓦片基底1的頂部，所述瓦片基底1的底部設有散熱凹槽4，所述散熱凹槽4設于所述電池板1的下方。

需要說明的是，光伏瓦的瓦片基底1通常由陶瓷、混凝土等材料通過澆鑄成型方法制成。安裝時，光伏瓦一般固定在具有一定坡度的屋頂上，光伏瓦表面在太陽曝曬下溫度上升，相應地，隨著溫度升高，電池發電量快速下降，嚴重影響了光伏系統的發電性能和經濟效益。

本發明中瓦片基底1的底部設有散熱凹槽4，從而形成空氣流動散熱通道。使用時，瓦片基底1在太陽曝曬下所吸收的熱量經瓦片基底1表面傳導到瓦片基底1背面，使散熱凹槽4中的空氣溫度升高，此時，熱空氣沿散熱凹槽4向上流動并由從散熱凹槽4上方的空氣出口流出，冷空氣則由散熱凹槽4下方的空氣入口進入，從而加速空氣流動，使瓦片基底1背面的空氣溫度快速下降，從而對瓦片基底1及太陽電池組件起到冷卻降溫的作用。同時，所述散熱凹槽4還可作為接線端子3的連接槽，方便接線端子3的布局。所述散熱凹槽4的槽高優選為10~20cm，但不以此為限制。

優選地，所述散熱凹槽4包括多個平行設置的凹槽，可有效增加瓦片基底1與空氣的接觸面積，提高散熱效率；同時，通過各平行設置的凹槽在瓦片基底1背面形成多個獨立的散熱通道，從而有效地引導冷、熱空氣的流動，加快空氣流動的速度。

參見圖3及圖4，所述瓦片基底與散熱凹槽的交界處設有至少一組隔熱機構10，每組隔熱機構包括第一隔熱板11和第二隔熱板12，所述第一隔熱板11的上表面設有多個鋸齒13，所述第二隔熱板12的下表面設有多個與所述鋸齒13相適配的凹槽14，所述第一隔熱板11、第二隔熱板12、瓦片基底1的兩側均設有水平通道15，所述第一隔熱板11和第二隔熱板12貼合放置，所述鋸齒13與凹槽14之間形成曲線通道16，所述曲線通道16通過水平通道15與外界連接。

所述第一隔熱板11由玻璃纖維層和dike鋁箔隔熱層復合而成；所述第二隔熱板12由玻璃纖維層和dike鋁箔隔熱層復合而成。

其中，dike鋁箔隔熱卷材由鋁箔貼面+聚乙烯薄膜+經緯編織物+金屬涂膜通過專業的工藝和技術熱熔膠層壓而成的材料，具有高反射率，是以隔斷熱輻射為主，并能在屋面與構造間形成帶有鋁箔的空氣間層，達到隔熱保溫的作用。更具有防水、防潮、隔汽的功能。

本發明的水平通道15、曲線通道16相貫通，形成隔熱通道，隔熱通道里充盈了空氣介質，而且，dike鋁箔卷材的太陽輻射吸收系數（法向全輻射放射率）0.07，放射熱量很少。因此，本發明具有良好的隔熱效果，安裝有所述光伏瓦的房屋，室溫可以降低3-10℃。本發明的原理如下：

太陽——紅外線磁波——熱能撞擊瓦片使溫度升高——瓦片成為熱源放射出熱能——熱能撞擊鋁箔使表面溫度升高——鋁箔和玻璃纖維形成的第二隔熱板的放射率極低，放射少量熱能——熱能通過曲線通道，再次大幅減量——鋁箔和玻璃纖維形成的第一隔熱板的放射率極低，放射少量熱能——室內保持舒適的環境溫度。

所述瓦片基底上設有風力機構17，所述風力機構17設于水平通道15的水平延長線上，所述風力機構17的高度與水平通道15相適配，所述風力機構17與太陽能電池組件相連接，所述太陽能電池提供電能于風力機構17。風力機構利用太陽能進行轉動，環保節能，無需額外供應電能，可實施性強，既可以更好地降低瓦片基底及太陽電池組件的溫度，提高散熱效率，從而提高太陽電池組件的發電功率，發電功率可以提高5%以上。而且，可以進一步改善隔熱效果。所述風力機構17可以是小型風車，其根據現有技術設計即可。

所述鋸齒的形狀為三角形，凹槽的形狀為三角形。鋸齒和凹槽的形狀設為三角形，可以增加熱能與隔熱機構接觸的面積，同時也能增加熱能的反射量，改善隔熱效果。

優選的，所述鋸齒的形狀為直角三角形，所述直角三角形的夾角分別為30-40°、90°、50-60°。更佳的，所述鋸齒的形狀為直角三角形，所述直角三角形的夾角分別為30-35°、90°、55-60°。最佳的，所述鋸齒的形狀為直角三角形，所述直角三角形的夾角分別為30°、90°、60°。

進一步，所述水平通道15的寬度為5-20mm；所述曲線通道16的寬度為3-15mm。優選的,所述水平通道15的寬度為8-15mm；所述曲線通道16的寬度為5-12mm。更佳的,所述水平通道15的寬度為10-12mm；所述曲線通道16的寬度為7-10mm。

所述水平通道15與曲線通道16的寬度可以是相等的,也可以是不相等的。作為本發明優選的實施方式,所述水平通道15與曲線通道16的寬度相等。

本發明選用上述尺寸，結構合理，光伏瓦保持一定的強度，保證安裝的牢固性，而且，選用上述尺寸，可以進一步改善隔熱效果，在35℃以上的高溫天氣時，安裝有所述光伏瓦的房屋，室溫可以降低6-8℃。

進一步，所述曲線通道16的表面設有微結構。所述微結構優選為弧形凸起。需要說明的是，所述凸起還可以是三角形、菱形、或不規則形狀等。所述曲線通道16的表面設有微結構，增加熱量與隔熱材料的接觸面積，并增強熱量的反射效果，進一步改善隔熱效果，在38℃以上的超高溫天氣時，安裝有所述光伏瓦的房屋，室溫可以降低8-10℃。

參見圖5，圖5顯示了本發明光伏瓦的第二實施例，與圖2所示的第一實施例不同的是，本實施例中所述瓦片基底1與太陽電池組件為分體式結構，使太陽電池組件與瓦片基底1之間相互獨立，方便拆卸。同時，瓦片基底1與太陽電池組件的分體式結構，有利于太陽電池組件和瓦片基底1的標準化，為大面積推廣使用提供了便利條件。

具體地，所述瓦片基底1的頂部設有用于安裝所述電池板2的安裝槽，所述太陽電池組件與瓦片基底1之間通過密封膠5密封，具有良好的防水絕緣效果。當太陽電池組件發生損壞時，可將太陽電池組件從瓦片基底1上拆下，更換新的太陽電池組件，節省維修費用。

參見圖6，圖6顯示了本發明光伏瓦的第三實施例，與圖5所示的第二實施例不同的是，本實施例中所述太陽電池組件還包括用于封裝所述接線端子3的接線盒6，所述瓦片基底1的中部設有用于安裝所述接線盒6的空腔，通過所述空腔可有效實現接線盒6的封裝。因此，與現有技術相比，本發明將接線盒6嵌于瓦片基底1內部，在保留接線盒6的前提下，既可防止接線盒6被陽光直射和雨水侵蝕，又不影響光伏瓦的外觀，適用性更強。

參見圖7，圖7顯示了本發明光伏瓦的第四實施例，與圖1所示的第一實施例不同的是，本實施例中所述瓦片基底1的一側邊緣設有搭槽7，用于光伏瓦之間的連接及防水。

下面以具體實施例進一步闡述本發明

實施例1

一種光伏瓦，包括瓦片基底及固定于所述瓦片基底上的太陽電池組件，所述太陽電池組件包括電池板及接線端子，所述電池板設于所述瓦片基底的頂部，所述瓦片基底的底部設有散熱凹槽，所述散熱凹槽設于所述電池板的下方；所述瓦片基底與散熱凹槽的交界處設有至少一組隔熱機構，每組隔熱機構包括第一隔熱板和第二隔熱板，所述第一隔熱板的上表面設有多個鋸齒，所述第二隔熱板的下表面設有多個與所述鋸齒相適配的凹槽，所述第一隔熱板、第二隔熱板、瓦片基底的兩側均設有水平通道，所述第一隔熱板和第二隔熱板貼合放置，所述鋸齒與凹槽之間形成曲線通道，所述曲線通道通過水平通道與外界連接。

所述第一隔熱板由玻璃纖維層和dike鋁箔隔熱層復合而成；所述第二隔熱板由玻璃纖維層和dike鋁箔隔熱層復合而成。

所述水平通道的寬度為5mm；所述曲線通道的寬度為3mm。所述鋸齒的形狀為直角三角形，所述直角三角形的夾角分別為30°、90°、60°。

實施例2

與實施例1不同的是，所述水平通道的寬度為8mm；所述曲線通道的寬度為8mm。所述鋸齒的形狀為直角三角形，所述直角三角形的夾角分別為35°、90°、55°。

實施例3

與實施例1不同的是，所述水平通道的寬度為10mm；所述曲線通道的寬度為10mm。所述鋸齒的形狀為直角三角形，所述直角三角形的夾角分別為32°、90°、58°。

實施例4

與實施例1不同的是，所述水平通道的寬度為15mm；所述曲線通道的寬度為15mm。且所述曲線通道的表面設有微結構。所述鋸齒的形狀為直角三角形，所述直角三角形的夾角分別為34°、90°、56°。

實施例5

與實施例1不同的是，所述水平通道的寬度為20mm；所述曲線通道的寬度為15mm。且所述曲線通道的表面設有微結構。所述鋸齒的形狀為直角三角形，所述直角三角形的夾角分別為38°、90°、52°。

實施例6

與實施例1不同的是，所述水平通道的寬度為12mm；所述曲線通道的寬度為12mm。且所述曲線通道的表面設有微結構。所述鋸齒的形狀為直角三角形，所述直角三角形的夾角分別為40°、90°、50°。