一种带有相变材料的保温隔热光伏幕墙构件

本实用新型涉及环保设备技术领域，特别是涉及一种带有相变材料的保温隔热光伏幕墙构件。

背景技术：

太阳能是一种可再生清洁能源。在全球化资源紧缺环境污染严重化的今天，对太阳能的高效利用能够缓解能源危机、保护生态环境，进而实现可持续发展。

太阳能在建筑领域的应用尤为广泛。随着建筑幕墙玻璃在公共建筑中的大量使用，由于玻璃自身的隔热、保温、透光性能对建筑内能耗具有举足轻重的作用，所以将太阳能光伏发电与建筑幕墙玻璃有效结合的方式，即光伏发电玻璃成为了建筑幕墙玻璃的首选。

现有技术的建筑幕墙通常包括铝合金饰面层、玻璃框和光伏发电玻璃，铝合金饰面层设于最里层，固定于建筑外墙。光伏发电玻璃设有薄膜光伏电池片。光伏发电玻璃设于最外层，利用结构胶固定于玻璃框。玻璃框设于中间层，固定于铝合金饰面层。

其存在以下技术问题：

光伏发电玻璃的热传导性能将过多的太阳能通过铝合金饰面层带入室内，导致室内温度升高，增大建筑能耗的成本；光伏发电玻璃中的薄膜光伏电池片温度过高，降低了光电转化效率，导致光伏幕墙发电效率偏低。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种带有相变材料的保温隔热光伏幕墙构件，其能够维持室内温度基本恒定，提升光伏幕墙发电效率，达到利用建筑物发电与建筑物自身节能保温的目的。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种带有相变材料的保温隔热光伏幕墙构件，包括铝合金饰面层、玻璃框、相变材料层和光伏发电玻璃，铝合金饰面层固定于建筑外墙，玻璃框设于铝合金饰面层一侧，玻璃框固接于铝合金饰面层，相变材料层一端连接于玻璃框，另一端连接于光伏发电玻璃，相变材料层中设有相变材料，光伏发电玻璃设有薄膜光伏电池片。

进一步，玻璃框为蜂窝铝合金隔热断桥型材。

进一步，玻璃框通过螺栓固定于铝合金饰面层。

进一步，光伏发电玻璃设有pvb树脂膜和钢化玻璃，pvb树脂膜铺设于薄膜光伏电池片上，钢化玻璃包裹于pvb树脂膜外，相变材料层另一端连接于钢化玻璃。

进一步，薄膜光伏电池片的正负极分别连接有涂锡带，涂锡带连接有接线盒。

进一步，相变材料层还设有背部玻璃，背部玻璃固接于玻璃框，背部玻璃与光伏发电玻璃对应设置，背部玻璃与光伏发电玻璃之间形成容腔，相变材料设于容腔内，相变材料的上下两端分别设有密封玻璃条。

进一步，相变材料包括碱金属、碱土金属的卤化盐、硫酸盐、磷酸盐、醋酸盐、高级脂肪烃类、脂肪酸类、多元醇类与芳香烃类化合物中的任一种或多种。

本实用新型具有如下优点：

相变材料层中的相变材料通过相态变化吸收光伏发电玻璃热量，减少了进入室内的热量，能够维持室内温度基本恒定，减少了建筑能耗的成本。同时，降低了光伏发电玻璃中的薄膜光伏电池片温度，提升了薄膜光伏电池片的光电转化效率，从而有效增加光伏幕墙发电效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例的平面结构示意图。

附图标记说明：

1-玻璃条，2-结构胶，3-薄膜光伏电池片，4-pvb树脂膜，5-钢化玻璃，6-螺栓，7-相变材料，8-背部玻璃，9-铝合金饰面层，10-涂锡带，11-接线盒，12-玻璃框。

具体实施方式

下面来对本实用新型做进一步详细的说明。

如图1所示，一种带有相变材料的保温隔热光伏幕墙构件，包括铝合金饰面层9、玻璃框12、相变材料层和光伏发电玻璃，铝合金饰面层9固定于建筑外墙，玻璃框12设于铝合金饰面层9一侧，玻璃框12固接于铝合金饰面层9，相变材料层一端连接于玻璃框12，另一端连接于光伏发电玻璃，相变材料层中设有相变材料7，光伏发电玻璃设有薄膜光伏电池片3。

光伏发电玻璃的热传导性能将过多的太阳能往建筑外墙方向传递时，相变材料层中的相变材料7通过相态变化吸收光伏发电玻璃热量，减少了进入室内的热量，能够维持室内温度基本恒定，减少了建筑能耗的成本。同时，降低了光伏发电玻璃中的薄膜光伏电池片3温度，提升了薄膜光伏电池片3的光电转化效率，从而有效增加光伏幕墙发电效率，达到利用建筑物发电与建筑物自身节能保温的目的。

设有相变材料层的光伏发电玻璃导热系数较大，在夏季太阳辐射过于强烈而导致相变材料层内的相变材料7完全融化后，内壁面温度会上升到一个较高的值(过热现象)，增大室内温度的波动幅度；夏季夜晚，相变材料层内的相变材料7在释放白天吸收的热量时(即释能阶段)，会对室内产生不必要的放热，进而增加建筑内能耗。

本实用新型的玻璃框12采用蜂窝铝合金隔热断桥型材制成。蜂窝铝合金隔热断桥型材不但质量轻硬度高，而且隔热保温性能很强，其0.3w/(m²·k)的热传递系数远远小于普通铝合金210w/(m²·k)的热传递系数。蜂窝铝合金隔热断桥型材玻璃框12在相变材料层和铝合金饰面层9之间形成隔热区，增加了保温隔热光伏幕墙构件的整体热阻，减小了相变材料7完全融化后及相变材料7呈固态时的室内外的对流换热量，同时在夏季时，由于玻璃框12隔热区的存在，阻挡并减少了相变材料7释能阶段向室内的不必要的散热量，进一步增强保温隔热性能。

玻璃框12通过螺栓6固定于铝合金饰面层9。包括铝合金饰面层9在内的整个铝合金框格体系可安装在建筑外围的支撑结构上。

光伏发电玻璃设有pvb树脂膜4和钢化玻璃5，pvb树脂膜4铺设于薄膜光伏电池片3上，钢化玻璃5包裹于pvb树脂膜4外，相变材料层另一端连接于钢化玻璃5。

本实施例中，光伏发电玻璃为非晶硅光伏夹层玻璃。具体地，在薄膜光伏电池片3的膜面由涂锡带10引出电池片的正负极，再在其上一次铺设一层pvb树脂膜4和钢化玻璃5，其中pvb树脂膜4的剪裁大小与薄膜光伏电池片3形状一致、尺寸略大，钢化玻璃5的大小与薄膜光伏电池片3形状尺寸大小一致。通过层压将薄膜光伏电池片3、pvb树脂膜4、钢化玻璃5夹胶合成为非晶硅光伏夹层玻璃。薄膜光伏电池片3散发的热量通过pvb树脂膜4和钢化玻璃5传递到相变材料层。

薄膜光伏电池片3的正负极分别连接有涂锡带10，涂锡带10连接有接线盒11。

具体地，在本实用新型的保温隔热光伏幕墙构件边部出极处安装侧出极接线盒11，将出极引出的涂锡带10牢固焊接在接线盒11的正负极线柱上。

相变材料层还设有背部玻璃8，背部玻璃8通过结构胶2固接于玻璃框12，背部玻璃8与光伏发电玻璃对应设置，背部玻璃8与光伏发电玻璃之间形成容腔，相变材料7设于容腔内，相变材料7的上下两端分别设有密封玻璃条1。玻璃条1通过结构胶2固定密封敷设于光伏发电玻璃与钢化玻璃5之间。

相变材料7包括碱金属、碱土金属的卤化盐、硫酸盐、磷酸盐、醋酸盐、高级脂肪烃类、脂肪酸类、多元醇类与芳香烃类化合物中的任一种或多种。

本实用新型的保温隔热光伏幕墙构件通过相变材料层，有效降低了薄膜光伏电池片3的温度，提高光伏电池片的发电效率，利用相变材料7的相变潜热可调节进出室内的热量，从而维持室内温度基本恒定；采用的蜂窝铝合金隔热断桥型材，质量轻硬度高，增强了玻璃幕墙的隔热保温效果。保温隔热光伏幕墙构件提高光伏电池片的发电效率的同时，也有效增强了玻璃幕墙的保温隔热效果，达到建筑物节能保温的目的。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。