平板光伏電池板保溫集熱幕墻與屋面的制作方法

本實用新型涉及一種建筑一體化的平板光伏電池板保溫集熱幕墻與屋面，特別涉及平板光伏電池板保溫集熱幕墻與屋面安裝方法。

背景技術：

現有平板光伏電池板作為幕墻用在外墻上，既可光伏發電，還可兼做裝飾板，但存在光電轉換效能低的問題，尤其，當夏季溫度升高時，平板光伏電池板幕墻的溫度也隨之升高，導致發電效率下降，并造成室內空調能耗的上升。

技術實現要素：

針對上述不足，提供一種平板光伏電池板保溫集熱幕墻與屋面，本實用新型包括固接在結構外墻或鋼結構鋼骨架外側或既有建筑外墻的基層板和防火保溫板1、平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2、通風空調系統3及太陽能空調設備管道系統4；所述平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2，由平板太陽能集熱器21、平板太陽能電池板22及線路系統23組成。本實用新型不僅構造簡單、安裝簡便、裝飾效果好，并具有傳統平板光伏電池板幕墻的發電功能，還可大幅提升外墻的保溫蓄熱能力，同時可獲得免費熱水，冬季時直接用于輔助采暖供熱，夏季時則通過與溴化鋰吸收式制冷機組等設備配套構成的太陽能空調設備管道系統4，將所獲得的熱媒水作為吸收式制冷機組驅動熱源制冷，以大幅降低空調、供暖的能耗，并使太陽能電池板22保持在一定的合理恒溫內，確保太陽能電池板22不會因夏季溫度的升高而影響到發電效能的下降。

為了達成上述目的，本實用新型技術方案是：

一種平板光伏電池板保溫集熱幕墻，包括固接在結構外墻或鋼結構鋼骨架外側或既有建筑外墻的基層板和防火保溫板1、平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2、通風空調系統3及太陽能空調設備管道系統4；

所述平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2，由平板太陽能集熱器21、平板太陽能電池板22及線路系統23組成；所述平板太陽能電池板22，粘合在平板太陽能集熱器21上；

所述防火保溫板1與平板太陽能集熱器21之間形成一層絕熱保溫通風的空腔層5；

所述平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2不僅適用于幕墻上，也適用于平屋面。

一種平板光伏電池板保溫集熱幕墻，包括固接在結構外墻或鋼結構鋼骨架外側或既有建筑外墻的基層板和防火保溫板1、平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2及通風空調系統3；本實用新型不僅適用于幕墻上，也適用于坡屋面；

所述平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2，由平板太陽能吸熱板21′、平板太陽能電池板22及線路系統23組成；所述平板太陽能電池板22，粘合在平板太陽能吸熱板21′上；

所述防火保溫板1與平板太陽能吸熱板21′之間形成一層絕熱保溫通風的空腔層5。

一種平板光伏電池板保溫集熱屋面，由固接在輕鋼屋架6或鋼筋混凝土屋面結構的基層板6′、防火保溫板1、防水層1A、蓄能保護層1B、平板光伏電池板保溫集熱屋面本體2′、通風空調系統3′、仿古屋面正脊7、四層冰盤檐8、檐口板9及太陽能空調設備管道系統4′ 組成；

所述平板光伏電池板保溫集熱屋面本體2′，由平板太陽能集熱器21或平板太陽能吸熱板21′、平板太陽能電池板22及線路系統23組成；所述平板太陽能電池板22，粘合在平板太陽能集熱器21或平板太陽能吸熱板21′上；

所述蓄能保護層1B與平板太陽能集熱器21之間形成一層絕熱保溫通風的空腔層5。

所述通風空調系統3′，由電動進風口31′、送風管32′、空腔層5、正脊通風口33′、電動送風口34′及電動回風口35′構成；所述電動進風口31′設在四層冰盤檐8下。

所述平板太陽能集熱器21，是由集分水管211和211′、吸熱管212、吸熱板213及蓄熱保溫層214構成，并在蓄熱保溫層214背面粘貼一層鋁箔反射層214′。

所述平板太陽能吸熱板21′，是由吸熱板213和蓄熱保溫層214構成，并在蓄熱保溫層214背面粘貼一層鋁箔反射層214′。

所述吸熱板213是采用0.4mm～2.0mm厚的鋁合金基材加工而成的四周設有10～20mm直角折邊213Z的矩形板，并在該板的外表面噴涂有一層膜厚為0.3um的藍鈦涂膜或黑鉻或5～15um的石墨烯吸熱涂膜。

所述吸熱板213是采用0.4mm～2.0mm厚的鋁合金基材加工而成的矩形板，并在該板的外表面噴涂有一層膜厚為0.3um的藍鈦涂膜或黑鉻或5～15um的石墨烯吸熱涂膜。

所述平板太陽能集熱器21或平板太陽能吸熱板21′，采用膨脹螺栓21A或螺栓21A′、固接角碼21B、螺栓21C和U型卡固條21D與結構墻體或屋面或輕鋼骨架固接，并用橡膠密封條21E加以密封。

所述平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2之間縫隙采用保溫條2A、2A′和2A″，塑木方木2B和尼龍脹栓2C或螺栓21A′及螺釘2C′鑲嵌密實，并與墻體或屋面固接牢固。

本實用新型的顯著效能：

本實用新型不僅構造簡單、安裝簡便、裝飾效果好，并具有傳統平板光伏電池板幕墻的發電功能，還可大幅提升外墻的保溫蓄熱能力，同時還可獲得免費熱水，冬季時直接用于輔助采暖供熱，夏季時則通過與溴化鋰吸收式制冷機組等設備配套構成的太陽能空調設備管道系統4，將所獲得的熱媒水作為吸收式制冷機組驅動熱源制冷，以大幅降低空調、供暖的能耗，同時通過換熱水箱或板換將冷卻后的水通過供回水管路循環至平板太陽能集熱器21，并不斷將平板太陽能集熱器21內夏季過高的溫度帶走，加以降溫，從而使太陽能電池板22保持在一定的合理恒溫內，確保太陽能電池板22不會因夏季溫度的升高而影響到發電效能的下降。

此外，可在冬季時，通過智能溫控器開啟電動回風口331，通過通風系統3將平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2內陽光輻射得熱的暖氣輸送到室內，并與室內空氣形成對流，達到輔助供暖的效果和降低通風空調能耗的目的；夏季時則可通過智能溫控器開啟頂端電動排風口，在風的負壓和煙囪效應作用下，并通過通風系統3將幕墻內溫度過高的空氣排出，從而達到降低平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2內的溫度，避免太陽能電池板因溫度上升導致發電效能的下降問題的發生。

本實用新型構造簡單、應用范圍廣；可實現產業化裝配式施工，安裝簡單、維護便捷，是太陽能建筑一體化的完美結合；綠色低碳的好項目。

附圖說明

圖1為平板光伏電池板保溫集熱幕墻所涉及的一種實施方式的立面圖；

圖2為沿著圖1的1-1線的斷面圖，是平板光伏電池板保溫集熱幕墻的一種實施方式的縱向斷面圖；

圖3為沿著圖1的2-2線的斷面圖，是平板光伏電池板保溫集熱幕墻的一種實施方式的橫向斷面圖；

圖4為沿著圖1的1-1線的斷面圖，是平板光伏電池板保溫集熱幕墻的另一種實施方式的縱向斷面圖；

圖5為沿著圖1的2-2線的斷面圖，是平板光伏電池板保溫集熱幕墻的另一種實施方式的橫向斷面圖；

圖6為平板光伏電池板保溫集熱屋面的一種實施方式的斷面圖；

圖7為平板光伏電池板保溫集熱屋面的一種實施方式的屋面局部縱向斷面圖；

圖8為平板光伏電池板保溫集熱屋面的一種實施方式的屋面局部橫向斷面圖；

圖9為本實用新型所涉及的一種平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2的示意性透視圖；

圖10為本實用新型所涉及的另一種平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2的示意性透視圖。

具體實施方式

為了更清楚的表達本實用新型，下面參照附圖對本實用新型的實施方式進行進一步說明。

一種平板光伏電池板保溫集熱幕墻，如圖1～圖3所示，包括固接在結構外墻或鋼結構鋼骨架外側或既有建筑外墻的基層板和防火保溫板1、平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2、通風空調系統3及太陽能空調設備管道系統4；

所述平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2，由平板太陽能集熱器21、平板太陽能電池板22及線路系統23組成；所述平板太陽能電池板22，粘合在平板太陽能集熱器21上；

所述防火保溫板1與平板太陽能集熱器21之間形成一層絕熱保溫通風的空腔層5；

所述平板太陽能集熱器21，是由集分水管211和211′、吸熱管212、吸熱板213及蓄熱保溫層214構成；

所述平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2不僅適用于幕墻上，也適用于平屋面。

在圖1～圖3示出的所述太陽能空調設備管道系統4，由平板太陽能集熱器21、連接三通管41、連接四通管42、熱媒水供水主管43、熱媒水回水主管44、吸熱保溫裝飾板45；埋入地下分別與熱媒水供水主管43和熱媒水回水主管44相連的供水干管和回水干管，以及設置于太陽能空調控制室內的溫控循環泵、膨脹罐、板換、循環泵、儲熱水箱及水源熱泵或空氣源熱泵或吸收式制冷機組、冷卻塔、儲冷水箱組成。

即利用平板太陽能集熱器21所獲得的熱媒水作為吸收式制冷機組驅動熱源制冷，或直接用于冬季輔助采暖供熱，以大幅降低空調、供暖的能耗，同時通過換熱水箱或板換將冷卻后的水通過供回水管路循環至平板太陽能集熱器21，并不斷將平板太陽能集熱器21內夏季過高的溫度帶走，加以降溫，從而使平板太陽能電池板22保持在一定的合理恒溫內，確保太陽能電池板22不會因溫度的升高而影響到發電效能的下降。

一種平板光伏電池板保溫集熱幕墻，如圖1、圖4和圖5所示，包括固接在結構外墻或鋼結構鋼骨架外側或既有建筑外墻的基層板和防火保溫板1、平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2及通風空調系統3；本實用新型不僅適用于幕墻上，也適用于坡屋面；

所述平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2，由平板太陽能吸熱板21′、平板太陽能電池板22及線路系統23組成；所述平板太陽能電池板22，粘合在平板太陽能吸熱板21′上；

所述防火保溫板1與平板太陽能吸熱板21′之間形成一層絕熱保溫通風的空腔層5；

所述平板太陽能吸熱板21′規格尺寸：長*寬*厚為2050～1600mm*600～1200mm*15～35mm。

在圖1～圖5示出的所述通風系統3，由送排風道31、空腔層5、頂端的水平通風管與電動排風口及窗口通風空調系統32構成；

所述送排風道31的底端起始送風口均設在地面上或地下室；

所述頂端的水平通風管與電動排風口設在送排風道31的頂端，并相互連通；

所述窗口通風空調系統32，由位于保溫窗下的電動回風口321、穿墻回風洞口322、矩形通風管、通風道、電動新風口、空氣過濾網、進風通道、送風機、空氣過濾網及進風口構成；

當夏季平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2內溫度過高時，便可通過智能溫控器開啟頂端電動排風口，在風的負壓和煙囪效應作用下，經地面上或地下室的送風口進入后，沿送排風道31向上流經平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2內的空腔層5，再經送排風道31向上至頂端的水平通風管及電動排風口排出，不斷地通過這種空氣對流將幕墻本體2內溫度過高的空氣排出，從而達到降低平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2內的溫度；避免太陽能電池板22因溫度升高導致發電效能下降和室內空調能耗上升的問題發生。

冬季時，通過智能溫控器開啟電動回風口321，室內空氣經穿墻回風洞口322回風至空腔層5，將平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2內陽光輻射得熱的暖氣經矩形通風管、通風道、進風通道、送風機、空氣過濾網及進風口輸送到室內，并與室內空氣形成對流，達到輔助供暖的效果和降低通風空調能耗的目的。

一種平板光伏電池板保溫集熱屋面，如圖6～圖8所示，由固接在輕鋼屋架6或鋼筋混凝土屋面結構的基層板6′、防火保溫板1、防水層1A、蓄能保護層1B、平板光伏電池板保溫集熱屋面本體2′、通風空調系統3′、仿古屋面正脊7、四層冰盤檐8、檐口板9及太陽能空調設備管道系統4′組成；

所述平板光伏電池板保溫集熱屋面本體2′，由平板太陽能集熱器21或平板太陽能吸熱板21′、平板太陽能電池板22及線路系統23組成；所述平板太陽能電池板22，粘合在平板 太陽能集熱器21或平板太陽能吸熱板21′上；

所述平板太陽能集熱器21，是由集分水管211和211′、吸熱管212、吸熱板213及蓄熱保溫層214構成；

所述防火保溫板1，采用40mm厚以上的相變儲能石墨聚苯乙烯保溫板或無機改性聚氨酯防火保溫板或ZYT改性酚醛防火保溫板或熱固型聚苯乙烯防火保溫板制成；

所述蓄能保護層1B與平板太陽能集熱器21之間形成一層絕熱保溫通風的空腔層5。

在圖6～圖8示出的所述蓄能保護層1B，采用陶粒∶金剛砂∶石墨粉∶水泥＝1.5∶1∶0.3∶1.4配制并加適量水攪拌預制而成的表面附有一層鋼絲網片的10mm～30mm厚、600mm～1800mm長*600mm～900mm寬的矩形板或8mm～10mm厚纖維增強水泥壓力板。

在圖6～圖8示出的所述通風空調系統3′，由電動進風口31′、送風管32′、空腔層5、正脊通風口33′、電動送風口34′及電動回風口35′構成；所述電動進風口31′設在四層冰盤檐8下。

當平板光伏電池板保溫集熱屋面本體2′內溫度過高時，便可通過智能溫控器開啟電動進風口31′，在風的負壓和煙囪效應作用下，風從電動進風口31′進入后，經送風管32′進入平板光伏電池板保溫集熱屋面本體2′內的空腔層5，并沿空腔層5和送排風道31向上至正脊通風口33′排出，不斷地通過這種空氣對流將平板光伏電池板保溫集熱屋面本體2′內溫度過高的空氣排出，從而達到降低平板光伏電池板保溫集熱屋面本體2′內的溫度；避免太陽能電池板22因溫度升高導致發電效能下降和室內空調能耗上升的問題發生。

冬季時，通過智能溫控器開啟電動回風口35′，屋面內空氣經回風口35′及送風管32′進入平板光伏電池板保溫集熱屋面本體2′內的空腔層5，并沿空腔層5和送排風道31向上，經送風口34′將平板光伏電池板保溫集熱屋面本體2′內陽光輻射得熱的暖氣輸送到屋面內，并與屋面內空氣形成對流，達到輔助供暖的效果和降低通風空調能耗的目的。

在圖6～圖8示出的所述太陽能空調設備管道系統4′，由平板太陽能集熱器21、連接三通管、連接四通管42、熱媒水供水主管43、熱媒水回水主管44、吸熱保溫裝飾板45；供水干管46、回水干管47、儲熱水箱48，以及溫控循環泵、膨脹罐、板換及水源熱泵或空氣源熱泵或吸收式制冷機組組成。

在圖2、圖3和圖7～圖9示出的所述平板太陽能集熱器21，是由位于左右側的集分水管211和211′、吸熱管212及吸熱板213構成，并在吸熱管212及吸熱板213的背面噴涂一層蓄熱保溫層214后，粘貼一層鋁箔反射層214′；

所述吸熱管212兩端與集分水管211和211′相互焊接聯通；所述吸熱板213與吸熱管212焊接；

所述吸熱管212的外壁均噴涂有一層膜厚為5～15um的石墨烯吸熱涂膜；

所述集分水管211和211′上分別設有供水和回水的水管接口21G和21H；

所述平板太陽能集熱器21規格尺寸：長*寬*厚為2100～1650mm*600～1250mm*20～35mm，不僅適用于幕墻上，也適用于平屋面。

在圖3、圖8和圖9示出的所述集分水管211和211′是采用壁厚1.2～2.5mm的截面 尺寸為20～30mm*25～40mm的矩形無縫不銹鋼管，或Φ20mm～Φ30mm無縫銅管或無縫不銹鋼管制成。

在圖1、圖3、圖8和圖9示出的所述水管接口21G和21H分別設置在集分水管211和211′上下兩側或上下對角頂端或上下兩頂端，具體設置部位需根據平板太陽能集熱器21安裝外墻和屋面的部位不同及太陽能熱媒管道布設形式和路徑的不同來選定。

在圖2、圖3、圖7～圖9示出的所述吸熱管212，由位于除上下端以外的吸熱管2121和位于上下端的吸熱管2122構成；

所述吸熱管2121，是采用壁厚為1.0～2.0mm、截面尺寸為8～10mm*10～20mm的矩形無縫銅管或Φ10mm～Φ15mm無縫銅管制成；

所述吸熱管2122，是采用壁厚1.2～2.5mm的截面尺寸為20～30mm*25～40mm的矩形無縫不銹鋼管或無縫銅管，或Φ20mm～Φ30mm的無縫銅管或無縫不銹鋼管制成。

在圖2、圖3和圖7～圖9示出的所述吸熱板213是采用0.4mm～2.0mm厚的鋁合金基材加工而成的矩形板，并在該板的外表面噴涂有一層膜厚為0.3um的藍鈦涂膜或黑鉻或5～15um的石墨烯吸熱涂膜。

在圖4、圖5和圖10示出的所述平板太陽能吸熱板21′，是由吸熱板213和蓄熱保溫層214構成，并在蓄熱保溫層214背面粘貼一層鋁箔反射層214′。

在圖4、圖5和圖10示出的所述吸熱板213是采用0.4mm～2.0mm厚的鋁合金基材加工而成的四周設有10～20mm直角折邊213Z的矩形板，并在該板的外表面噴涂有一層膜厚為0.3um的藍鈦涂膜或黑鉻或5～15um的石墨烯吸熱涂膜。

在圖2～圖5和圖7～圖9示出的所述蓄熱保溫層214為均勻噴涂在吸熱管212及吸熱板213的背面的一層5～30mm厚的相變蓄能防火保溫砂漿，以提升平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2的保溫蓄熱性能和采暖效果及光熱的利用效能，達到降低室內空調能耗的目的。

在圖2～圖5、圖7和圖8示出的所述平板太陽能集熱器21或平板太陽能吸熱板21′，采用膨脹螺栓21A或螺栓21A′、固接角碼21B、螺栓21C和U型卡固條21D與結構墻體或屋面或輕鋼骨架固接，并用橡膠密封條21E加以密封。

在圖2～圖5、圖7和圖8示出的所述平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2之間縫隙采用保溫條2A、2A′和2A″，塑木方木2B和尼龍脹栓2C或螺栓21A′及螺釘2C′鑲嵌密實，并與墻體或屋面固接牢固。

在圖2～圖5、圖7和圖8示出的所述防火保溫板1，采用表面粘貼有一層鋁箔導熱反射層的40mm厚以上石墨聚苯乙烯保溫板或無機改性聚氨酯防火保溫板或ZYT改性酚醛防火保溫板的或熱固型聚苯乙烯防火保溫板制成。

在圖2～圖5和圖7～圖10示出的所述太陽能電池板22，由氟塑料薄膜(ETFE膜)、EVA膠膜、電池片組、EVA膠膜及氟塑料薄膜背板疊層、層壓粘合而成的單晶硅或多晶硅的薄膜面太陽能電池板，由于氟塑料薄膜具有高達96％的卓越透光率，輕便、耐候性好等特點，是優選方案。

在圖2～圖5和圖7～圖10示出的所述太陽能電池板22，由玻璃面板、EVA膠膜、電 池片組、EVA膠膜及氟塑料薄膜背板疊層、層壓粘合而成的單晶硅或多晶硅的玻璃面太陽能電池板。

在圖3、圖5和圖8示出的所述線路系統23的布設及連接方法是，將一定數量、規格相同的平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2的接線盒231正負極出線端串聯起來，組成平板光伏電池板串列，然后再將多個平板太陽能電池板22串列并聯接入光伏匯流防雷箱后，通過直流斷路器輸出與逆變器配套構成完整的光伏發電系統，并與市電并網。

在圖1和圖6示出的所述平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2和所述平板光伏電池板保溫集熱屋面本體2的拼裝數量、規格尺寸大小及排版形式，需根據外墻和屋面裝飾排版設計尺寸及供暖制冷所需熱媒容量等具體情況來選定。

在圖1～圖5、圖9和圖10示出的所述平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2的制作安裝方法，除在現澆結構或磚混結構或鋼結構上采用現場安裝外，還可在PC預制構件裝配式住宅安裝中，采用工廠化裝配式施工，即構造柱結合部的部件需在現場安裝外，穿墻回風洞口322的預留；防火保溫板1；平板光伏電池板保溫集熱幕墻本體2均可在工廠里預制墻板構件時完成，或裝配在墻板預制構件上，并隨墻板預制構件現場一次吊裝完成。

本實用新型不僅限于以上幾個公開的具體實施例，本領域任何采用同等替換或等效變換方式的技術方案均應落入本實用新型的保護范圍。