專利名稱：光伏中空玻璃幕墻組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬建材領(lǐng)域，主要涉及具有太陽(yáng)能發(fā)電功能的光伏中空玻璃幕墻組件的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
背景技術(shù)：
公知中空玻璃幕墻在裝飾建筑的同時(shí)，還具有隔音、隔熱、保溫的環(huán)保功能，但尚未充分利用太陽(yáng)的光能。由夾膠光電幕墻玻璃、中空層、底層玻璃及絕緣接線盒構(gòu)成的光伏幕墻玻璃，可以在玻璃幕墻中安放太陽(yáng)電池，實(shí)現(xiàn)了中空玻璃幕墻與太陽(yáng)電池二者功能的結(jié)合。但是，這種光伏幕墻玻璃，由于有接線盒凸出于組件的邊緣，會(huì)給幕墻的安裝和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)諸多限制；同時(shí)該方案所采用的夾膠玻璃結(jié)構(gòu)，也給光伏組件的生產(chǎn)帶來(lái)很大不便。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提出便于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作和現(xiàn)場(chǎng)安裝的光伏中空玻璃幕墻組件結(jié)構(gòu)改進(jìn)的技術(shù)方案。
本實(shí)用新型的具體內(nèi)容是，光伏中空玻璃幕墻組件包括架體；與架體相聯(lián)的背板；按輸出要求成組聯(lián)接的太陽(yáng)電池；以層壓方式與背板依次相聯(lián)的太陽(yáng)電池組和表層玻璃；與太陽(yáng)電池組和架體分別相聯(lián)、用于輸出的導(dǎo)電線路；與架體相聯(lián)，且與架體和背板形成密封中空層的底層玻璃；封閉中空層形成部件間聯(lián)接縫隙的密封部件；以及上述部件的聯(lián)接固定部件。其中，所述中空層的緣周外側(cè)、幕墻邊緣之內(nèi)、設(shè)有安放導(dǎo)電線路與各太陽(yáng)電池組相聯(lián)段的線路槽，導(dǎo)電線路與各太陽(yáng)電池組相聯(lián)段全部置于導(dǎo)線引出側(cè)的線路槽中。這樣，利用中空層所必須的結(jié)構(gòu)空間，在保證密封的同時(shí)，所設(shè)安放導(dǎo)電線路與各太陽(yáng)電池組相聯(lián)段的線路槽，有效地避免了因線路聯(lián)接對(duì)幕墻外形和安裝施工工藝以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的不利影響，基本解決了本實(shí)用新型所提出的技術(shù)問(wèn)題。
本實(shí)用新型所述背板，其鄰近導(dǎo)電線路與太陽(yáng)電池相聯(lián)段的緣部，制成脫離表層玻璃、沿導(dǎo)電線路引出與聯(lián)接走向、向線路與架體間空隙處的延伸與折彎，并由絕緣密封部件填充安放有導(dǎo)電線路相聯(lián)段的線路槽。這樣，背板脫離表層玻璃，則在幕墻的輪廓之內(nèi)留出了該處引出導(dǎo)電線路的安放空間，并確保該處導(dǎo)電線路與架體之間的絕緣；同時(shí)，還由于背板因此應(yīng)首選適于加工的絕緣材料，取代通常所用的玻璃，不但降低總體重量，還改善了背板的加工條件。所填充的絕緣密封部件進(jìn)一步增加了導(dǎo)電線路相聯(lián)段固定和絕緣的可靠性。
本實(shí)用新型所述導(dǎo)電線路中在各串聯(lián)電池組兩端之間接入旁路二極管，以避免光伏組件產(chǎn)生熱斑效應(yīng)，確保組件的使用安全。
本實(shí)用新型的線路槽利用玻璃幕墻中空層的結(jié)構(gòu)空間，安放導(dǎo)電線路與各太陽(yáng)電池組相聯(lián)段，有效地避免了因線路聯(lián)接對(duì)幕墻外形和安裝施工工藝以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的不利影響。增設(shè)鄰近導(dǎo)電線路與太陽(yáng)電池相聯(lián)處背板緣部，向線路與架體之間空隙處的延伸與折彎，以確保導(dǎo)電線路與架體之間的絕緣，并留出安放線路的空間；由此帶來(lái)背板所用材質(zhì)的改變不但降低幕墻重量，還改善了背板的加工條件。填充線路槽的絕緣密封部件，進(jìn)一步增加了導(dǎo)電線路相聯(lián)段固定和絕緣的可靠性。在導(dǎo)電線路中加入二極管，避免了光伏組件因產(chǎn)生熱斑效應(yīng)而損壞。
本方案保持了常規(guī)光伏組件的制作工藝，在保留中空幕墻原有保溫、隔熱、隔音、安全、裝飾等功能的同時(shí)，還具備了發(fā)電和減小光污染的功效，引入了潔凈能源，并為改善安裝工藝的設(shè)計(jì)與施工提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。本實(shí)用新型方案可廣泛用于幕墻墻面和屋頂?shù)忍帯?br>

圖1為拆除幕墻表層玻璃、覆蓋導(dǎo)電線路及背板緣部延伸與折彎部分的硅膠，表示導(dǎo)電線路快速接頭引出在外的幕墻示意圖；圖2為拆除幕墻表層玻璃、覆蓋導(dǎo)電線路及背板緣部延伸與折彎部分的硅膠，表示導(dǎo)電線路快速接頭被封裝在線路槽中的幕墻局部放大示意圖；圖3為圖2A-A位置恢復(fù)拆除部件后幕墻結(jié)構(gòu)示意的剖視圖；圖4為電路圖；圖5為太陽(yáng)電池引出線布置于幕墻兩個(gè)側(cè)邊時(shí)，拆除幕墻表層玻璃、覆蓋導(dǎo)電線路及背板緣部延伸與折彎部分硅膠的幕墻結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為拆除幕墻表層玻璃、硅膠和粘接劑，表示背板緣部全部超出并遮擋鋁框架側(cè)面的幕墻示意圖；圖7為圖6幕墻B-B位置恢復(fù)拆除部件后局部剖視圖。
圖中引出零部件號(hào)所代表的含義如下1.電纜線 2.線卡3.旁路二極管 4.熱縮管5.快速接頭 6.太陽(yáng)電池7.底層玻璃 8.鋁框架9.硅膠 10.引出線11.背板材料12.粘接劑
13.超白鋼化玻璃14.中空層15.背板緣部的延伸與折彎16.線路槽具體實(shí)施方式
以下結(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。
第一實(shí)施例是用于建筑向陽(yáng)表面的光伏中空玻璃幕墻組件，見(jiàn)圖2-圖4。
本例在與幕墻輪廓形狀一致的超白鋼化玻璃13上，依次鋪設(shè)粘接劑12、太陽(yáng)電池6、粘接劑、和與超白鋼化玻璃形狀一致、尺寸略小的背板11，其中背板可為各種顏色或透明的絕緣材料。各太陽(yáng)電池分別串聯(lián)連接成組后，由背板的一側(cè)引出引出線10，并連接各自的旁路二極管3。在各太陽(yáng)電池組引出線10位置處相應(yīng)寬度的背板緣部，制成可遮擋該處引出線及其連接、向外側(cè)延伸與折彎的直角N形15。通過(guò)層壓將超白鋼化玻璃13、粘接劑12、太陽(yáng)電池6和背板11組成光伏組件。在光伏組件背板的背面設(shè)置鋁框架8，和與超白鋼化玻璃同樣尺寸的底層玻璃7，依次粘結(jié)固定，形成在底層玻璃與光伏組件之間的中空層14。同時(shí)還形成了環(huán)繞幕墻緣部、鋁框架8的外側(cè)，在光伏組件的超白鋼化玻璃與底面玻璃7之間的線路槽16。底層玻璃7可以是夾膠玻璃或各種顏色的鋼化玻璃。引出線10與電纜線1的接頭，必須置于背板材料延伸與折彎部分與鋼化玻璃13之間，使線路與鋁框架彼此絕緣隔離。在太陽(yáng)電池引出線側(cè)的線路槽內(nèi)，安放總輸出電纜線的輸出端快速接頭5、總輸出電纜線1、各太陽(yáng)電池組引出線10、旁路二極管3及其用于連接、絕緣性能優(yōu)良的熱縮管4或塑料管套封，電纜線1需用線卡2固定在超白鋼化玻璃13背面。整個(gè)線路槽用耐候性、絕緣性、密封性俱佳的硅膠9進(jìn)行填充密封，將引出線與電纜線路各接頭一并由硅膠封裝于組件輪廓之內(nèi)的線路槽中。
工作時(shí)，透過(guò)光伏中空玻璃幕墻組件的太陽(yáng)光使太陽(yáng)電池工作，經(jīng)電纜線向用電負(fù)荷端供電。在由延伸與折彎部分15的隔離下，使超出背板緣部的引出線與鋁框架之間仍能保持絕緣；二極管可以旁路電池的局部過(guò)熱電流，防止了熱斑產(chǎn)生。在光伏中空玻璃幕墻組件邊緣，由底層玻璃、超白鋼化玻璃的兩條邊緣環(huán)帶與鋁框架外側(cè)所圍成的線路槽的空間中，安放了太陽(yáng)電池工作所必須的導(dǎo)電線路。從背板背面引出引出線，使光伏組件可以按常規(guī)制作。
同時(shí)，由于背板不再采用玻璃，會(huì)減輕幕墻的整體重量。以一塊1000mm×1000mm幕墻為例，選用玻璃以外的絕緣背板，比背板采用玻璃材料的幕墻，在重量上能夠減少約30％(與采用的玻璃厚度有關(guān))。
這種幕墻結(jié)構(gòu)對(duì)于每平米來(lái)說(shuō)，減去周邊一圈密封膠和太陽(yáng)電池的遮擋，將幕墻組件的遮光率控制在0.6左右，該幕墻組件功率約為80W。
第二實(shí)施例見(jiàn)圖1。本例與第一例基本結(jié)構(gòu)完全一致，只是其電纜線連接的快速接頭5引出到組件之外，其余與上例相同。
第三實(shí)施例見(jiàn)圖5，其結(jié)構(gòu)與第一例基本相同，只是太陽(yáng)電池組的引出線分布于幕墻兩邊的線路槽16之內(nèi)，導(dǎo)線亦在相應(yīng)位置與之連接，除有兩個(gè)線路槽、兩處對(duì)外連接外，其余均與前例一致。
第四實(shí)施例，見(jiàn)圖6和圖7。本例結(jié)構(gòu)與前例基本一致，只是背板在其緣部的全長(zhǎng)皆超出鋁框架外緣側(cè)面，并全部向幕墻底層玻璃側(cè)折彎，形成另一種只有一個(gè)直角、但寬度延及背板全部周長(zhǎng)的延伸與折彎形式15，將鋁框架相鄰側(cè)表面全部遮擋，使絕緣更加完全，也更便于引出線的布置與現(xiàn)場(chǎng)施工。其余情況均與前例一致。
權(quán)利要求1.光伏中空玻璃幕墻組件，包括架體；與架體相聯(lián)的背板；按輸出要求成組聯(lián)接的太陽(yáng)電池；以層壓方式與背板依次相聯(lián)的太陽(yáng)電池組和表層玻璃；與太陽(yáng)電池組和架體分別相聯(lián)、用于輸出的導(dǎo)電線路；與架體相聯(lián)，且與架體和背板形成密封中空層的底層玻璃；封閉中空層形成部件間聯(lián)接縫隙的密封部件；以及上述部件的聯(lián)接固定部件；其特征在于所述中空層的緣周外側(cè)、幕墻邊緣之內(nèi)、設(shè)有安放導(dǎo)電線路與各太陽(yáng)電池組相聯(lián)段的線路槽(16)，導(dǎo)電線路與各太陽(yáng)電池組相聯(lián)段(1、2、3、4)全部置于導(dǎo)線引出側(cè)的線路槽(16)中。
2.如權(quán)利要求1所述光伏中空玻璃幕墻組件，其特征在于所述背板在鄰近導(dǎo)電線路與太陽(yáng)電池組相聯(lián)段的背板緣部，制成脫離表層玻璃、沿導(dǎo)電線路引出與聯(lián)接走向，向線路與架體間空隙處的延伸與折彎(15)，并由絕緣密封部件(9)填充安放有相聯(lián)段的線路槽。
3.如權(quán)利要求1或2所述光伏中空玻璃幕墻組件，其特征在于所述導(dǎo)電線路中在各串聯(lián)電池組兩端之間接入旁路二極管(3)。
專利摘要光伏中空玻璃幕墻組件屬建材領(lǐng)域，利用玻璃幕墻中空層的結(jié)構(gòu)空間設(shè)置線路槽(16)，安放導(dǎo)電線路與各太陽(yáng)電池組相聯(lián)段(1、2、3、4)，避免因線路聯(lián)接對(duì)幕墻外形和施工的不利影響；增設(shè)鄰近導(dǎo)電線路與太陽(yáng)電池組相聯(lián)段背板緣部，向線路與架體間的延伸與折彎(15)，使導(dǎo)電線路與架體間絕緣，為此所選非玻璃背板材料降低了幕墻重量，改善背板的加工性能；在線路中加入二極管(3)，避免光伏組件因產(chǎn)生熱斑效應(yīng)而損壞。本方案保持了常規(guī)光伏組件制作工藝，在保留中空幕墻保溫隔熱隔音安全裝飾等功能的同時(shí)，還具備發(fā)電和減小光污染的功效，引入了潔凈能源，并為改善安裝工藝的設(shè)計(jì)與施工提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)?？蓮V泛用于幕墻墻面和屋頂?shù)忍帯?br> 文檔編號(hào)E04B1/74GK2937287SQ20062012466
公開(kāi)日2007年8月22日 申請(qǐng)日期2006年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月10日
發(fā)明者溫建軍, 王棟, 高瑞, 劉皎彥, 胡強(qiáng), 薛俊, 馬國(guó)忠, 徐健 申請(qǐng)人:無(wú)錫尚德太陽(yáng)能電力有限公司