一种建筑外墙光伏发电保温复合一体板

1.本实用新型涉及光伏组件领域，尤其涉及一种建筑外墙光伏发电保温复合一体板。


背景技术：

2.传统的光伏幕墙系统，由于光伏幕墙通过刚龙骨系统附着固定于建筑物上，土建结构施工时需要先做好系统安装部件的预埋、预留，然后将固定龙骨框架与结构体上的预埋件通过螺栓或焊接方式连接牢固安装，最后再安装太阳能光伏组件；整个幕墙施工工艺，专业性强且造价高；并且固定光伏玻璃时预埋件和龙骨架均为钢构组件，其与建筑外墙固定在一起，形成了建筑的传热冷桥，降低了建筑外墙的保温隔热性能，有必要对其进行改进。


技术实现要素：

3.本实用新型目的是针对上述问题，提供一种结构简单、安装快捷的建筑外墙光伏发电保温复合一体板。
4.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
5.一种建筑外墙光伏发电保温复合一体板，包括复合板、建筑墙体，复合板与建筑墙体相连接；所述复合板包括碲化镉夹胶光伏玻璃、保温层、水泥基背衬板，碲化镉夹胶光伏玻璃、水泥基背衬板分别粘接在保温层的两侧；所述建筑墙体外侧涂抹有砂浆找平层，复合板通过热镀锌角钢、铝合金扣件与建筑墙体相连接，复合板中的水泥基背衬板与砂浆找平层外侧壁粘接。
6.进一步的，所述热镀锌角钢呈l型状，热镀锌角钢的一侧贴附在砂浆找平层外侧，热镀锌角钢的另一侧呈水平状设置，热镀锌角钢靠近砂浆找平层的一侧侧边上设置有第一安装孔，第一安装孔内设置有锚固件且热镀锌角钢通过锚固件与建筑墙体固定连接，热镀锌角钢呈水平状的一侧侧边上设置有第二安装孔并通过第二安装孔与铝合金扣件螺栓连接。
7.进一步的，所述铝合金扣件呈水平状设置，铝合金扣件的一端设置有第三安装孔并通过第三安装孔与设置在热镀锌角钢上的第二安装孔螺栓连接，铝合金扣件的另一端顶部、底部均设置有安装凹槽并通过安装凹槽与复合板中碲化镉夹胶光伏玻璃的外周边缘卡合连接。
8.进一步的，所述铝合金扣件与热镀锌角钢之间设置有冷桥阻断垫块，冷桥阻断垫块设置在第二安装孔与第三安装孔之间且冷桥阻断垫块的上、下两端分别与铝合金扣件、热镀锌角钢相接触。
9.进一步的，所述保温层为防火岩棉板。
10.进一步的，所述冷桥阻断垫块的厚度为10～20mm，冷桥阻断垫块由聚氨酯浇注胶制成。
11.一种建筑外墙光伏发电保温复合一体板的安装方法，包括以下步骤：
12.s1、在建筑墙体外侧涂抹砂浆找平层，然后使用锚固件将热镀锌角钢固定在砂浆找平层外侧，锚固件穿过砂浆找平层后插入建筑墙体内；
13.s2、在热镀锌角钢底端安装第一块复合板，第一块复合板中的水泥基背衬板与砂浆找平层外侧壁通过胶黏剂粘接；
14.s3、在第一块复合板顶端安装铝合金扣件，铝合金扣件一端底部的安装凹槽卡合在第一块复合板中碲化镉夹胶光伏玻璃的顶端外侧，铝合金扣件的另一端与热镀锌角钢螺栓连接，同时在铝合金扣件与热镀锌角钢之间设置有冷桥阻断垫块；
15.s4、在铝合金扣件上端安装第二块复合板，将第二块复合板中碲化镉夹胶光伏玻璃的底端卡合在铝合金扣件顶部的安装凹槽内，接着将第二块复合板中的水泥基背衬板与砂浆找平层外侧壁通过胶黏剂粘接即可。
16.与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：
17.1、本实用新型中通过复合板与建筑墙体相结合的结构设计，令复合板具有光伏发电效果的同时可以为建筑墙体起到保温效果，其简化了建筑外墙的施工工艺，缩短了施工工期，降低了施工成本；
18.2、本实用新型中的复合板与建筑墙体相结合时采用锚固件以及热镀锌角钢、铝合金扣件即可完成安装操作，不需要在建筑外墙内预埋连接件，减少了建筑外墙的施工工序，降低了光伏组件的安装难度；同时其通过铝合金扣件的结构设计，可以对相邻复合板进行结构连接操作，进一步提高了复合板与建筑墙体的连接结构稳固性。
19.3、本实用新型中的复合板不存在固定龙骨框架，其不需要与建筑墙体上的预埋件连接，同时其采用铝合金扣件、热镀锌角钢之间增加冷桥阻断垫块的设计，从结构形式上避免了传热冷桥，优化了整体的热工性能，最大限度保证了外墙的保温效果。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型的结构示意图；
22.图2为图1中a位置的结构放大图；
23.图3为图1中b位置的结构放大图；
24.图４为铝合金扣件与热镀锌角钢的装配结构图；
25.图５为本实用新型中安装步骤一的结构示意图；
26.图６为本实用新型中安装步骤二的结构示意图；
27.图７为本实用新型中安装步骤三的结构示意图；
28.图８为本实用新型中安装步骤四的结构示意图。
具体实施方式
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
30.如图1至图4所示，本实施例公开了一种建筑外墙光伏发电保温复合一体板，包括复合板、建筑墙体4，复合板与建筑墙体4相连接；所述复合板包括碲化镉夹胶光伏玻璃1、保温层2、水泥基背衬板7，碲化镉夹胶光伏玻璃1、水泥基背衬板7分别粘接在保温层2的两侧；所述建筑墙体4外侧涂抹有砂浆找平层3，复合板通过热镀锌角钢9、铝合金扣件8与建筑墙体4相连接，复合板中的水泥基背衬板7与砂浆找平层3外侧壁通过胶黏剂6粘接。
31.本实用新型采用光伏组件和保温材料直接复合在一起，然后与建筑墙体结合；如图１所示，其从内到外依次为建筑墙体、砂浆找平层、水泥基背衬板、保温层、碲化镉夹胶光伏玻璃。
32.碲化镉夹胶光伏玻璃1，其为光伏发电保温复合一体板的光伏组件，即碲化镉薄膜电池光伏组件，其弱光发电性能好及热稳定性好、受环境因素影响较小、适用于强光和有阴影影响的外墙表面。
33.光伏组件的负温效应是重要的影响因素，在建筑市场上，常见的单晶硅电池和多晶硅电池的温度响应系数为-0.45～-0.35。非晶硅（碲化镉薄膜）电池的温度系数比晶硅电池的温度系数低，通常在-0.2左右，光伏组件的测试标准为太阳辐射1000 w/m2，电池的温度为25℃，在实际的应用过程中，难以达到上述标准。外界环境温度为25℃、天气情况良好，地面的太阳辐射强度可达到1000w/m2，开放式支架的光伏组件板温一般将达到50～60℃，导致晶硅光伏组件的输出功率下降到10%～13%。组件背部未与建筑结合，易导致通风不良、散热较差的问题发生，板温比开放式支架（龙骨系统）的组件温度高5～10℃。在光伏建筑一体化的设计中，若对光伏组件考虑不周或安装不合理，受光伏组件的温度升高的影响，将导致输出功率下降15%～18%。碲化镉薄膜电池的温度系数比晶硅电池的温度系数低，可以作为光伏板与保温材料直接复合在一起为光伏发电保温复合一体板，不会受通风不良和散热较差的影响导致输出功率的下降。
34.保温层2，保温层2在墙体的外侧，常用保温材料有防火岩棉板。通过工厂加工，碲化镉夹胶光伏玻璃1与保温层2通过专用胶5粘结在一起，碲化镉夹胶光伏玻璃1、专用胶5和保温层2一体成型，粘接牢固，耐候性强。
35.水泥基背衬板7，保温层2内侧贴水泥基背衬板7，可以保护保温层2，作为一体板底板侧，通过胶粘剂6固定在建筑外墙上。
36.砂浆找平层3、建筑墙体4，建筑墙体4外侧的砂浆找平层3施工完成后，复合体板通过铝合金扣件8、热镀锌角钢9固定在建筑墙体4上。
37.热镀锌角钢9，所述热镀锌角钢9呈l型状，热镀锌角钢9的一侧贴附在砂浆找平层3外侧，热镀锌角钢9的另一侧呈水平状设置，热镀锌角钢9靠近砂浆找平层3的一侧侧边上设置有第一安装孔901，第一安装孔901内设置有锚固件11且热镀锌角钢9通过锚固件11与建筑墙体4固定连接，热镀锌角钢9呈水平状的一侧侧边上设置有第二安装孔902并通过第二安装孔902与铝合金扣件8螺栓连接。
38.铝合金扣件8，所述铝合金扣件8呈横置的干字型，铝合金扣件8的一端设置有第三
安装孔802，第三安装孔802与设置在热镀锌角钢9上的第二安装孔902通过连接螺栓12连接，铝合金扣件8的另一端顶部、底部均设置有安装凹槽801，其通过下侧的安装凹槽801将下侧的碲化镉夹胶光伏玻璃1固定在墙上，同时通过上侧的安装凹槽801托住上侧的碲化镉夹胶光伏玻璃1，令相邻的碲化镉夹胶光伏玻璃1之间连接结构更加稳固。
39.冷桥阻断垫块10，其设置在铝合金扣件8与热镀锌角钢9之间，厚度为10～20mm。冷桥阻断垫块10采用高性能断热桥材料聚氨酯浇注胶制成，聚氨酯浇注胶的导热系数值为0.12w/（m k），具有良好的抗拉伸、防断裂性和延伸性等力学性能，以及较高的耐冲击、耐磨损、耐切割与耐断裂的特性。满足高性能能断桥的要求，同时也满足强度和耐久性要求；从结构形式的根本上避免传热冷桥，提高了平均传热系数，优化了整体的热工性能。
40.如图5至图8所示，上述安装结构的安装步骤为：
41.第一步，在施工完砂浆找平层3的建筑墙体4上定位，用锚固件11将热镀锌角钢9固定到建筑墙体4定位处；
42.第二步，通过胶粘剂6将复合板粘贴在砂浆找平层3外侧，定位到热镀锌角钢9的下侧；
43.第三步，安装铝合金扣件8，通过铝合金扣件8底端的安装凹槽801将位于铝合金扣件8下方的碲化镉夹胶光伏玻璃1卡紧、牢固，然后利用连接螺栓12将铝合金扣件8与固定在建筑墙体4上的热镀锌角钢9连接到一起，铝合金扣件8与热镀锌角钢9中间，加垫10～20mm厚的高性能冷桥阻断垫块10；
44.第四步，在铝合金扣件8上部固定另一块复合板，同样的，将另一块复合板中的碲化镉夹胶光伏玻璃1卡紧在铝合金扣件8上部的安装凹槽801内，接着通过胶粘剂6粘结在建筑墙体4的砂浆找平层3外侧；以此类推，通过铝合金扣件8、热镀锌角钢9将所有的复合板安装在建筑墙体4上。
45.本实用新型具有以下效果：
46.1）本实用新型中的光伏组件选用碲化镉薄膜组件，弱光性能及热稳定性好、受环境因素影响较小、适用于强化和有阴影影响的外墙表面。
47.2）复合将碲化镉夹胶光伏玻璃和保温材料直接复合成型在一起，然后与建筑外墙结构体施工结合。不存在大量的固定龙骨框架，降低整体光伏系统的造价，大大简化落到施工工艺，缩短了施工工期，方便施工，有利于太阳能光伏的应用和推广。
48.3）本实用新型中的连接结构采用粘结剂粘接+热镀锌构件固定+高性能断桥热阻材料断桥的结构方式，这样的工艺特点不存在大量的固定龙骨框架与结构体上的预埋件连接，只需要部分热镀锌构件的连接即可，同时在热镀锌构件连接时增垫高性能冷桥阻断垫块，从根本上减少了传热冷桥，最大限度保证了外墙的保温性能。