一种自带水冷系统的BIPV组件以及由多个BIPV组件组成的光伏阵列的制作方法

一种自带水冷系统的bipv组件以及由多个bipv组件组成的光伏阵列
技术领域
1.本实用新型涉及一种自带水冷系统的bipv组件，还涉及由多个上述bipv组件组成的光伏阵列。


背景技术：

2.现代都市建筑外墙面积大，采光好，是分布式光伏组件很好的安装场所。然而行业内大家关注的重点都在光伏组件发电上，忽略了光伏组件和建筑的相互关系。光伏组件有个显著的短板就是发电效率会随着组件温度升高而降低，为了给组件降温，通常会将组件隔着建筑外墙一定距离安装，利用组件和建筑外墙之间的空气流动给组件降温，而当外界环境空气温度较高时组件降温效果势必大打折扣。同时这类光伏产品仅仅是建筑外墙的附属物，不能真正成为光伏建筑一体化产品(bipv产品)。光伏发电建筑外墙，发电只是其中一个功能，还要考虑外墙的隔热保温、防潮抗寒等建筑功能，而现有光伏发电建筑外墙都只有发电功能，导致建筑外墙该有的隔热、保温、防水处理还需要重新做，增加建筑成本；同时安装光伏组件和建筑外墙保温处理又互相牵制，若先安装光伏组件再做保温，施工难度大，反过来先做保温再安装光伏组件势必会破坏保温结构。


技术实现要素：

3.实用新型目的：本实用新型针对现有技术中光伏发电建筑外墙只有发电功能，不能起到建筑外墙隔热保温、防潮抗寒建筑功能的同时光伏面板发电功率与建筑保温功能相互制约的问题，提供一种自带水冷系统的bipv组件，还提供由上述多个bipv组件组成的光伏阵列。
4.技术方案：本实用新型所述的自带水冷系统的bipv组件，包括矩形框架、设置在矩形框架内的光伏面板、固定在光伏面板背面的散热片、固定在散热片上的冷却水管以及固定在矩形框架内的保温层；所述冷却水管呈折流方式排布在散热片上；所述矩形框架内侧设有卡槽，光伏面板的边沿嵌入矩形框架的卡槽中；所述保温层内设有冷水管和热水管，冷却水管的进水端与冷水管连通，冷却水管的出水端与热水管连通，冷水管和热水管穿过保温层且端部从矩形框架中伸出。
5.其中，所述散热片为铜箔片；所述冷却水管为冷却铜管；冷却铜管的横截面呈矩形。
6.其中，所述保温层为发泡聚氨酯保温层、挤塑板保温层、聚苯板保温层或岩棉板保温层中的一种。
7.其中，所述保温层在远离散热片的一侧涂抹有胶黏剂层。
8.其中，所述矩形框架为铝制框架，铝制框架设有四个倒角面，每个倒角面的底边上设有耳结构。
9.其中，所述冷水管和热水管均横向穿过保温层，且冷水管和热水管的两个端部分
别从矩形框架左右两个相对的倒角面引出；或所述冷水管和热水管纵向穿过保温层，且冷水管和热水管的两个端部分别从矩形框架上下两个相对的倒角面引出；或位于保温层内内的冷水管和热水管均呈l型设置，l型冷水管和l型热水管呈对角设置，同时l型冷水管和l型热水管在保温层中呈高低错位设置；其中，冷水管包括相互连通的横向冷水管和竖向冷水管，热水管包括相互连通的横向热水管和竖向热水管。
10.其中，横向冷水管的两个端部分别从矩形框架左右两个相对设置的倒角面引出；竖向冷水管的两个端部分别从矩形框架上下两个相对设置的倒角面引出；横向热水管的两个端部分别从矩形框架左右两个相对设置的倒角面引出；竖向热水管的两个端部分别从矩形框架上下两个相对设置的倒角面引出。
11.由多个上述自带水冷系统的bipv组件组成的光伏阵列，所述光伏阵列由多个bipv组件组成，多个bipv组件呈阵列式排布，或呈单行排布，或呈单列排布。
12.其中，光伏阵列中，每个bipv组件均通过四个倒角面的耳结构与墙上的固定卯件固定连接；当多个bipv组件呈单行排布或呈单列排布时，相邻bipv组件的冷水管与冷水管通过转接管对应连接，热水管与热水管通过转接管对应连接，阵列的第一块bipv组件的冷水管进水口与外部冷水主管连接，阵列的最后一块bipv组件的热水管出水口与外部热水主管连接；当多个bipv组件呈阵列式排布时，bipv组件的横向冷水管与和其同行设置的bipv组件的横向冷水管通过转接管连接，bipv组件的竖向冷水管与和其同列设置的bipv组件的竖向冷水管通过转接管连接；bipv组件的横向热水管与和其同行设置的bipv组件的横向热水管通过转接管连接，bipv组件的竖向热水管与和其同列设置的bipv组件的竖向热水管通过转接管连接；阵列的第一块bipv组件的冷水管进水口与外部冷水主管连接，阵列的最末一块bipv组件的热水管出水口与外部热水主管连接。
13.其中，所述光伏阵列的进水口和出水口分别位于阵列相对的两侧。
14.有益效果：采用本实用新型自带水冷系统的bipv组件作为建筑外墙使用时，一方面该组件既能满足建筑外墙的发电功能，又能满足建筑外墙的建筑功能(隔热保温、防潮抗寒)；另一方面该组件能够解决现有光伏面板发电效率与建筑外墙保温存在相互制约的问题，其既能够实时给光伏面板降温，保证光伏面板的发电效率，又能实现建筑外墙的保温功能。
附图说明
15.图1为实施例1bipv组件的正视图；
16.图2为实施例1bipv组件的侧视图；
17.图3为实施例1光伏面板的后视图；
18.图4为矩形框架中冷水管、热水管、冷却水管的排布图；
19.图5为图1的a
‑
a面剖视图；
20.图6为实施例1bipv组件呈单行排布形成的光伏阵列的结构示意图；
21.图7为实施例2bipv组件的正视图；
22.图8为实施例2bipv组件的侧视图；
23.图9为实施例2光伏面板的后视图；
24.图10为矩形框架中冷水管、热水管、冷却水管的排布图；
25.图11为图5的a
‑
a面剖视图；
26.图12为实施例2bipv组件呈阵列式排布形成的光伏阵列的结构示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案作进一步说明。
28.实施例1
29.如图1～6所示，本实用新型自带水冷系统的bipv组件11，包括矩形框架2，矩形框架2四个侧边固定有铝塑板12(组件四个侧面采用质量更轻的铝塑板11围起来，能最大化减轻组件重量的同时保证组件的防水性)；本实用新型自带水冷系统的bipv组件还包括光伏面板1、固定在光伏面板1背面的散热片8、固定在散热片8上的冷却水管5以及固定在矩形框架2内的保温层9；冷却水管5呈折流方式排布在散热片8上，散热片8为铜箔片，铜箔片8贴于光伏面板1的背光面，铜箔片8具有很好的导热性，能全面吸收组件热量并传导至冷却水管5；冷却水管5为金属铜管，其紧贴铜箔片8，冷却水管5呈折流方式排布能够增大其与光伏面板1的接触面积，从而利于整体均匀降温，同时冷却水管5截面为扁平管而非圆形管(即冷却水管5的横截面呈矩形)，因此能够增大冷却水管5与铜箔片8的接触面积，实现更好的吸热效果；矩形框架2内侧设有卡槽，光伏面板1的边沿嵌入矩形框架2的卡槽中；保温层9内设有冷水管3和热水管4，冷却水管5的进水端与冷水管3连通，冷却水管5的出水端与热水管4连通，冷水管3和热水管4均横向穿过保温层9，且冷水管3和热水管4的两个端部分别从矩形框架2左右两个相对设置的倒角面7引出；或者也可以冷水管3和热水管4纵向穿过保温层9，且冷水管3和热水管4的两个端部分别从矩形框架2上下两个相对设置的倒角面7引出。
30.其中，保温层9为发泡聚氨酯保温层、挤塑板保温层、聚苯板保温层或岩棉板保温层中的一种，保温层9在远离散热片8的一侧涂抹有胶黏剂层7。即在安装时，将建筑胶粘剂均匀涂抹在bipv组件背面的保温层9上。矩形框架2为铝制框架，铝制框架2设有四个倒角面7，每个倒角面7的底边上设有耳结构6。bipv组件的正负极电路线也从倒角面7引出，整个矩形框架2的厚度(即bipv组件的厚度)视地域环境为45mm～100mm。
31.基于实施例1的bipv组件11组成的光伏阵列62，光伏阵列62由多个bipv组件11组成，多个bipv组件11呈单行排布或呈单列排布。光伏阵列62中，每个bipv组件11均通过四个倒角面7的耳结构6与墙上的固定卯件固定连接；相邻bipv组件11的冷水管3与冷水管3通过转接管对应连接，热水管4与热水管4通过转接管对应连接，阵列的第一块bipv组件11的冷水管3进水口与外部冷水主管60连接，阵列的最后一块bipv组件11的热水管4出水口与外部热水主管61连接。光伏阵列62的进水口和出水口分别位于阵列相对的两侧。
32.实施例2
33.如图7～12所示，本实用新型自带水冷系统的bipv组件21，包括矩形框架2、以及设置在矩形框架2内的光伏面板1、固定在光伏面板1背面的散热片8、固定在散热片8上的冷却水管5以及固定在矩形框架2内的保温层9；冷却水管5呈折流方式排布在散热片8上，散热片8为铜箔片，铜箔片8贴于光伏面板1的背光面，铜箔片8具有很好的导热性，能全面吸收组件热量并传导至冷却水管5；冷却水管5为金属铜管，其紧贴铜箔片8，冷却水管5呈折流方式排布能够增大其与光伏面板1的接触面积，从而利于整体均匀降温，同时冷却水管5截面为扁平管而非圆形管(即冷却水管5的横截面呈矩形)，因此能够增大冷却水管5与铜箔片8的接
触面积，实现更好的吸热效果；矩形框架2内侧设有卡槽，光伏面板1的边沿嵌入矩形框架2的卡槽中；保温层9内设有冷水管3和热水管4，冷却水管5的进水端与冷水管3连通，冷却水管5的出水端与热水管4连通；组件内的冷水管3和热水管4均呈l型设置，l型冷水管3和l型热水管4呈对角设置在组件内，同时l型冷水管3和l型热水管4在保温层3中呈高低错位设置；其中，冷水管3包括相互连通的横向冷水管31和竖向冷水管32，热水管4包括相互连通的横向热水管41和竖向热水管42；横向冷水管31的两个端部分别从矩形框架2左右两个相对设置的倒角面(7
‑
1，7
‑
2)引出；竖向冷水管32的两个端部分别从矩形框架2上下两个相对设置的倒角面(7
‑
1,7
‑
3)引出；横向热水管41的两个端部分别从矩形框架2左右两个相对设置的倒角面(7
‑
3，7
‑
4)引出；竖向热水管42的两个端部分别从矩形框架2上下两个相对设置的倒角面(7
‑
2，7
‑
4)引出。
34.其中，保温层9为发泡聚氨酯保温层、挤塑板保温层、聚苯板保温层或岩棉板保温层中的一种，保温层9在远离散热片8的一侧涂抹有胶黏剂层7。即在安装时，将建筑胶粘剂均匀涂抹在bipv组件背面的保温层9上。矩形框架2为铝制框架，铝制框架2设有四个倒角面7，每个倒角面7的底边上设有耳结构6。bipv组件的正负极电路线也从倒角面7引出，整个矩形框架2的厚度(即bipv组件的厚度)视地域环境为45mm～100mm。
35.基于实施例2的bipv组件21组成的光伏阵列50，光伏阵列50由多个bipv组件21组成，多个bipv组件21呈阵列式排布。光伏阵列50中，每个bipv组件21均通过四个倒角面7的耳结构6与墙上的固定卯件固定连接；bipv组件21的横向冷水管31与和其同行设置的bipv组件21的横向冷水管31通过转接管连接，bipv组件21的竖向冷水管32与和其同列设置的bipv组件21的竖向冷水管32通过转接管连接；bipv组件21的横向热水管41与和其同行设置的bipv组件21的横向热水管41通过转接管连接，bipv组件21的竖向热水管42与和其同列设置的bipv组件21的竖向热水管42通过转接管连接；阵列的第一块bipv组件21的冷水管3进水口与外部冷水主管60连接，阵列的最末一块bipv组件21的热水管4出水口与外部热水主管61连接。光伏阵列50的进水口和出水口分别位于阵列相对的两侧。
36.本实用新型bipv组件自带水冷系统，这样既能解决光伏面板降温的问题，又能解决建筑外墙隔热保温的问题，同时还能将组件因光照和发电产生的热量进行收集利用，实现节能环保。