具有融雪除冰功能的铺装式光伏发电路面模块及系统的制作方法

本实用新型涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及具有融雪除冰功能的铺装式光伏发电路面模块及系统。

背景技术：

近年来，随着国家在交通基建方面的投入不断增加，公路运输在国民经济活动中扮演的角色越来越重要。这对公路运输的安全性提出了更高的要求，尤其是冬季道路的行车安全。道路积雪结冰是冬季道路行车安全的最大隐患，在特大暴雪的极端恶劣天气情况下，大部分高速公路出于安全考虑常采取限速行驶甚至不得不关闭数天，严重制约国民经济发展。因此，冬季道路的融冰除雪已成为各国道路管养部门的研究重点。

现有技术中，在路面下安装碳晶发热装置，采用向碳晶发热装置通电的方式来实现道路的融冰除雪，然而这种方式需要将现有的路面挖开并埋设碳晶发热装置，工程量大且施工时间长，并且偏远地区道路内的碳晶发热装置还会存在供能不便的问题。

因此，如何提供一种工程量小且便于供能的融雪除冰的技术方案成为了本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型提供了具有融雪除冰功能的铺装式光伏发电路面模块，将具有融雪除冰功能的加热层设置在铺装式光伏发电路面模块中，可通过太阳能发电为加热层供电，此外铺装式光伏发电路面模块安装简单方便，不会破坏原有路面，工程量小，便于安装。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

具有融雪除冰功能的铺装式光伏发电路面模块，由下至上依次包括绝缘衬底层、发热层、绝缘隔离层、太阳能电池层、透明保护层及防滑耐磨层，其中，太阳能电池层包括一块或多块太阳能电池片。

优选地，所述发热层采用碳晶油墨材料制成。

优选地，还包括所述发热层与所述绝缘隔离层之间的蓄热层。

优选地，所述绝缘隔离层由聚酰亚胺、聚乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯及聚对苯二甲酸类塑料中的任意一种或者几种制成。

优选地，还包括边框，边框安装在绝缘衬底层、发热层、蓄热层、绝缘隔离层、太阳能电池层透明保护层四周，边框朝向绝缘衬底层、发热层、蓄热层、绝缘隔离层、太阳能电池层透明保护层的侧面横向设置有安装槽，绝缘衬底层、发热层、蓄热层、绝缘隔离层、太阳能电池层透明保护层的边缘嵌入所述安装槽内，防滑耐磨层覆盖透明保护层及边框的上表面。

优选地，还包括边框，边框安装在绝缘衬底层、发热层、绝缘隔离层、太阳能电池层透明保护层四周，边框朝向绝缘衬底层、发热层、绝缘隔离层、太阳能电池层透明保护层的侧面横向设置有安装槽，绝缘衬底层、发热层、绝缘隔离层、太阳能电池层透明保护层的边缘嵌入所述安装槽内，防滑耐磨层覆盖透明保护层及边框的上表面。

优选地，还包括所述绝缘衬底层与所述发热层之间的应力分散填充层。

具有融雪除冰功能的铺装式光伏发电路面系统，包括上述的具有融雪除冰功能的铺装式光伏发电路面模块，以及输入端与所述太阳能电池层相连的光伏充电控制器，光伏充电控制器的第一输出端与储电装置的输入端相连，储电装置的第一输出端与逆变器的输入端相连，逆变器的第一输出端与加热供电控制器的输入端相连，加热供电控制器的输出端与所述发热层相连。

优选地，所述控制器的第二输出端与市电电源相连，所述储电装置的第二输出端与直流负载相连，所述逆变器的第二输出端与交流负载相连。

优选地，所述市电电源与所述加热供电控制器的输入端相连。

综上所述，本实用新型公开了具有融雪除冰功能的铺装式光伏发电路面模块。具有融雪除冰功能的铺装式光伏发电路面模块，由下至上依次包括绝缘衬底层、发热层、绝缘隔离层、太阳能电池层、透明保护层及防滑耐磨层，其中，太阳能电池层包括一块或多块太阳能电池片。此外，还公开了具有融雪除冰功能的铺装式光伏发电路面系统。本实用新型将具有融雪除冰功能的加热层设置在铺装式光伏发电路面模块中，可通过太阳能发电为加热层供电，此外铺装式光伏发电路面模块安装简单方便，不会破坏原有路面，工程量小，便于安装。

附图说明

图1为本实用新型公开的具有融雪除冰功能的铺装式光伏发电路面模块的结构示意图；

图2为本实用新型公开的具有融雪除冰功能的铺装式光伏发电路面系统的结构示意图。

附图标记说明：绝缘衬底层101、发热层102、蓄热层103、绝缘隔离层104、太阳能电池层105、透明保护层106、防滑耐磨层107、边框108、具有融雪除冰功能的铺装式光伏发电路面模块201、光伏充电控制器202、储电装置203、逆变器204、加热供电控制器205、市电电源206、直流负载207、交流负载208。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述说明。

如图1所示，本实用新型公开了具有融雪除冰功能的铺装式光伏发电路面模块，由下至上依次包括绝缘衬底层、发热层、绝缘隔离层、太阳能电池层、透明保护层及防滑耐磨层，其中，太阳能电池层包括一块或多块太阳能电池片。

在本实用新型中，绝缘衬底层可以选用碳纤维板、电木板、环氧板、氧化绝缘铝板、玻纤板、PET中的任意一种或者几种制成，厚度控制在1mm-3mm为最佳。绝缘隔离层可以选用丙烯酸、硅树脂、PVC胶膜、EVA胶膜、POE胶膜、PVB胶膜、聚氨酯热熔胶网膜、透光沥青、环氧树脂、聚碳酸酯、乙烯基树脂、特氟龙弹性体、聚氨酯弹性体、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯中的任意一种或者几种制成。透明保护层可以选用聚碳酸酯、亚克力、聚氯乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、乙烯基树脂、丙烯酸树脂、钢化玻璃中的任意一种或者几种制成，厚度控制在1mm-5mm为最佳。防滑耐磨层包括基料层及基料层上表面贴附的防滑颗粒，基料层可以选择透光沥青、环氧树脂、聚碳酸酯、乙烯基树脂、硅树脂、特氟龙弹性体、聚氨酯弹性体、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸甲酯任意一种或者几种制成，强调透明性；防滑颗粒可以选择透明颗粒，例如，熔融石英、白玻璃、钢化玻璃、聚碳酸酯颗粒、聚氨酯颗粒等，颗粒直径尺寸控制在10mm-20mm，厚度控制在4mm-8mm为最佳，强调颗粒形状不规则。本领域技术人员应当知晓的是，各层之间可采用粘接剂或增热层压的方式相互粘接。

本实用新型将道路改造为可以发电的光伏路面并且里面加入了碳晶发热功能层，通过光伏路面的储存发电和直接发电两种方式对发热功能层进行电能传输，在满足道路特性的前提下，不仅解决了冬季路面结冰问题，又解决了发热功能层供电问题，还将路面变为提供清洁电力的场所。本实用新型将具有融雪除冰功能的加热层设置在铺装式光伏发电路面模块中，可通过太阳能发电为加热层供电，此外铺装式光伏发电路面模块安装简单方便，不会破坏原有路面，工程量小，便于安装。

具体实施时，所述发热层采用碳晶油墨材料制成。

发热层的主要材料为远红外电热油墨（即碳晶油墨），可以选择以纳米碳黑材料为基础的浆料，或者石墨烯材料为基础的浆料，或者钛酸钡纳米碳黑材料稀土及贵金属材料、玻璃和釉配置而成的浆料作为基础浆料，以短碳纤维改性后进行球磨处理，制成微晶颗粒后，再加入远红外发射剂制成。

具体实施时，还包括所述发热层与所述绝缘隔离层之间的蓄热层。

为了保存发热层产生的热量，延长融雪除冰的作用时间，因此在发热层与所述绝缘隔离层之间还设置有蓄热层。

具体实施时，所述绝缘隔离层由聚酰亚胺、聚乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯及聚对苯二甲酸类塑料中的任意一种或者几种制成。

具体实施时，还包括边框，边框安装在绝缘衬底层、发热层、蓄热层、绝缘隔离层、太阳能电池层透明保护层四周，边框朝向绝缘衬底层、发热层、蓄热层、绝缘隔离层、太阳能电池层透明保护层的侧面横向设置有安装槽，绝缘衬底层、发热层、蓄热层、绝缘隔离层、太阳能电池层透明保护层的边缘嵌入所述安装槽内，防滑耐磨层覆盖透明保护层及边框的上表面。

具体实施时，还包括边框，边框安装在绝缘衬底层、发热层、绝缘隔离层、太阳能电池层透明保护层四周，边框朝向绝缘衬底层、发热层、绝缘隔离层、太阳能电池层透明保护层的侧面横向设置有安装槽，绝缘衬底层、发热层、绝缘隔离层、太阳能电池层透明保护层的边缘嵌入所述安装槽内，防滑耐磨层覆盖透明保护层及边框的上表面。

边框采用热塑型高分子，通过模具热塑挤出方式制得，可以选择有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，俗称有机玻璃）、聚氯乙烯（PVC）、尼龙（Nylon)、聚碳酸酯（PC）、聚氨酯（PU）、聚四氟乙烯（特富龙,PTFE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等材料制成。边框的颜色可与衬底层一致。

边框采用热塑型高分子材料，具有很好的密封性能。边框还能够使各层之间的粘接更加紧密，保持结构的稳定性。此外，还能够起到保护作用，避免各层的边缘因碰撞或其他原因而损坏。在制作防滑耐磨层时，还可以起到限制基料流动，避免基料溢出的作用。

具体实施时，还包括所述绝缘衬底层与所述发热层之间的应力分散填充层。

如图2所示，本发明还公开了一种具有融雪除冰功能的铺装式光伏发电路面系统，包括上述的具有融雪除冰功能的铺装式光伏发电路面模块，以及输入端与所述太阳能电池层相连的光伏充电控制器，光伏充电控制器的第一输出端与储电装置的输入端相连，储电装置的第一输出端与逆变器的输入端相连，逆变器的第一输出端与加热供电控制器的输入端相连，加热供电控制器的输出端与所述发热层相连。

太阳能电池层产生的电能通过光伏充电控制器后存储到储电装置中，当需要进行融雪除冰时，控制加热供电控制器，向发热层输电。此外，太阳能电池层产生的电能还可直接供发热层实用，此时太阳能电池层直接与逆变器相连接。

具体实施时，所述控制器的第二输出端与市电电源相连，所述储电装置的第二输出端与直流负载相连，所述逆变器的第二输出端与交流负载相连。

太阳能电池层产生的电能除了供发热层融雪除冰，还可输送给市电电源或直接输送给直流负载及交流负载。

具体实施时，所述市电电源与所述加热供电控制器的输入端相连。

本实用新型中，市电电源还与加热供电控制器的输入端相连，当出现长期阴雨天或太阳能电池层故障导致无法通过太阳能发电为发热层供电时，可通过市电电源为发热层供电，保证发热层的正常工作。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。