一种模块化光电建材

技术领域

本发明属于太阳能应用领域，尤其涉及BIPV光伏屋面和墙面。

背景技术

近年来，光伏组件与建筑构件集成(又称建材型光伏构件，即BIPV)，即将光伏组件与常规建筑构件集成为不可分割的新型光电建材，可以代替部分建筑材料使用。其特点是：一、不占用土地：装设于建筑外墙或屋顶上的光伏阵列不占用土地资源，在“寸土寸金”的城市中，对土地资源基本“零占用”恰恰展现了光伏一体化建筑的优势。二、建筑节能：国家大力倡导节能环保，强调碳中和及绿色生态的建立，倡导更合理的能源配置。另外，我国提出了“2030年碳达峰”和“2060年碳中和”的目标，未来将进一步推动绿色能源及节能减排的发展。而能将建筑与太阳能相融合的BIPV，会成为节能降耗的广泛和现实的选择。

现有的BIPV屋面，大都是在结构受力件(如屋面檩条)的基础上先铺设固定支座，然后铺设保温层，然后再将纵向导轨固定到固定支座上，然后再将光伏组件放置在相应的两个左右相邻的纵向导轨的左右边缘之上，然后再通过压条或压块将光伏组件固定在纵向导轨上。同时，在其光伏组件间的横纵封堵缝隙下，设置了复杂的横纵导水系统。这类解决方案存在着模块化程度底、构件种类多、安装步骤多、安装复杂的问题。另外，现有的BIPV屋面没有将结构受力、保温隔热、组件边框的冷桥效应、组件的降温等设计要求统一集成在BIPV模块产品中。

发明内容

本发明目的在于：针对上述问题，提供了一种模块化光电建材，其上层的光伏组件和下层的保温层通过一定的结构形式装配在一起。将结构受力、保温隔热、组件边框的冷桥效应、光伏组件的通风降温等设计要求统一集成在一个BIPV模块单元中，这种光电建材模块化程度高，安装简便。

本方案是这样进行实现的：

一种模块化光电建材：包括上层光伏组件、下层保温层、通风腔、连接上层光伏组件与下层保温层的构件、隔热条和紧固件；所述上层光伏组件为定制的带边框的双玻光伏组件，所述定制边框的短边框的截面为特殊设计且有定制的开孔，所述下层保温层处于模块化光电建材的下层，所述隔热条设置在连接上层光伏组件与下层保温层的构件和所述上层光伏组件的定制边框的长边框之间，所述通风腔是由上层光伏组件、下层保温层和连接上层光伏组件与下层保温层的构件在装配组合后形成的腔体。

作为优选的，所述上层光伏组件的定制边框的短边框上的凸起不高过双玻光伏组件的上表面，且比双玻光伏组件的上表面低1～3mm。

作为优选的，所述连接上层光伏组件与下层保温层的构件的侧面上设置有过线孔。

作为优选的，所述连接上层光伏组件与下层保温层的构件采用1～5mm厚铝合金材料或其它金属材料制作；更为优选的是，采用铝合金材料。

如权利要求1所述的一种模块化光电建材，其特征在于：所述隔热条的材料可采用硅胶、三元乙丙、氯丁橡胶、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料、尼龙66或其它低导热性系数材料。

如权利要求1所述的一种模块化光电建材，其特征在于：所述紧固件可采用铆钉、自攻螺栓或其它紧固件；更为优选的是，采用铆钉。

作为优选的，所述通风腔高度有10～400mm。

作为优选的，所述隔热条设置在连接上层光伏组件与下层保温层的构件和所述上层光伏组件的定制边框的长边框之间。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是提供了一种模块化光电建材，其上层的光伏组件和下层的保温层通过一定的结构形式装配在一起。将结构受力、保温隔热、组件边框的冷桥效应、光伏组件的通风降温等设计要求统一集成在一个BIPV模块单元中，并使安装更简便。这种模块化光电建材中通过其通风腔腔口处的高差将光伏组件工作时产生的热量排走，降低通风腔内的温度；其连接上层光伏组件与下层保温层的构件能有效保证上层光伏组件与下层保温层装配在一起后的整体强度，并能提供模块化光电建材在屋面檩条间的自身的结构承载力，同时连接上层光伏组件与下层保温层的构件上的过线孔使接线和布线更方便规整；其隔热条可大幅减少上层光伏组件的定制边框的长边框和连接上层光伏组件与下层保温层的构件之间的热传递。

附图说明

图1是本发明装配成形后的结构示意图；

图2是本发明分解结构示意图；

图3是本发明定制边框的短边框结构示意图；

图中标记：1、上层光伏组件；2、下层保温层；3、通风腔；4、连接上层光伏组件与下层保温层的构件；5、隔热条；6、紧固件；11、定制边框的长边框；12、定制边框的短边框；13、定制双玻组件；121、定制边框的短边框上的开孔；122、定制边框的短边框上的凸起；41、过线孔。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或隐含地包括一个或多个该特征。

本发明的实施例1

如图1～3所示，一种模块化光电建材：包括上层光伏组件、下层保温层、通风腔、连接上层光伏组件与下层保温层的构件、隔热条和紧固件。

所述上层光伏组件为定制的带边框的双玻光伏组件，所述定制边框的短边框的截面为特殊设计且有定制的开孔，所述下层保温层处于模块化光电建材的下层，所述隔热条设置在连接上层光伏组件与下层保温层的构件和所述上层光伏组件的定制边框的长边框之间，通过所述紧固件将所述上层光伏组件的定制边框的长边框、所述隔热条和所述连接上层光伏组件与下层保温层的构件象“三明治”一样紧固在一起。

所述通风腔是由上层光伏组件、下层保温层和连接上层光伏组件与下层保温层的构件在装配组合后形成的腔体。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。