專利名稱：一種便于維修和拆換的建筑pv/t復(fù)合系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)涉及太陽(yáng)能建筑光伏(即PV)構(gòu)件的維修、拆換和PV構(gòu)件背面的熱能收集， 具體是一種便于維修和拆換的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，通過(guò)簡(jiǎn)單易行的彈簧連接件、熱收集管道系統(tǒng)將光伏/熱水電池組件與建筑結(jié)合，同時(shí)避免復(fù)雜的線路連接，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能光伏/熱水建筑一體化。
背景技術(shù)：
光伏電池組件簡(jiǎn)稱PV構(gòu)件，可以制成不同形狀，而組件又可以串聯(lián)或并聯(lián)連接， 以適應(yīng)電力和建筑形式要求。由于光伏電池組件安裝后長(zhǎng)時(shí)間處于無(wú)人監(jiān)控狀態(tài)，所以需要定期檢查、維修和護(hù)理，對(duì)于損壞的光伏組件給予更換，保證光電轉(zhuǎn)換正常進(jìn)行。值得一提的是，大多數(shù)PV陣列的光電轉(zhuǎn)換效率在很大程度上受溫度的影響，隨著工作環(huán)境溫度的升高，其效率會(huì)大大降低。同樣，光伏陣列的使用壽命在較高的運(yùn)行溫度下也會(huì)降低。如果要提高光伏發(fā)電效率和PV陣列壽命，實(shí)踐證明，應(yīng)該盡可能降低陣列的溫度。另外，安裝在建筑上的PV陣列，對(duì)建筑的熱負(fù)荷和冷負(fù)荷有積極和消極的影響。因此，提升PV熱工性能是當(dāng)前光伏行業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)，也是未來(lái)PV組件在光伏建筑中得到推廣應(yīng)用的基本條件。BIPV/T (光伏/集熱建筑一體化)是在BIPV的基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的，也可以說(shuō)是新一代的 BIPV，具有實(shí)用價(jià)值和創(chuàng)新意義。如果將太陽(yáng)能的光能和熱能結(jié)合在一個(gè)系統(tǒng)下，即光伏/集熱(PV/T)系統(tǒng)，那么就可以部分取代常規(guī)電能的使用。這對(duì)解決近年來(lái)愈趨嚴(yán)重的能源和環(huán)境問(wèn)題具有重大意義。業(yè)內(nèi)人士一致認(rèn)為設(shè)計(jì)一種光伏/集熱(PV/T)系統(tǒng)，提高建筑光電轉(zhuǎn)化效率的同時(shí)，還將熱量回收利用，這無(wú)論對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)的推廣還是對(duì)建筑的性能的提高都有較大的誘惑力。對(duì)于PV/T集熱器的分類有多種，且各有特色。見(jiàn)于報(bào)道的PV/T集熱器有平板型和聚光型。平板型PV/T集熱器由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易與建筑結(jié)合，故其研究較聚光型PV/T集熱器廣泛。根據(jù)集熱器冷卻介質(zhì)的不同，PV/T集熱器可以分為PV/T-W集熱器(冷卻介質(zhì)為液體，其中，水是常見(jiàn)的冷卻介質(zhì))和PV/T-a集熱器(冷卻介質(zhì)為空氣)。通常，PV/T-a集熱器的冷卻流道截面要比PV/T-w集熱器的大，而效率比PV/T-w集熱器低很多。PV/T-w集熱器對(duì)冷卻液要求很高，一般的市政自來(lái)水由于容易結(jié)垢，難以滿足要求。改進(jìn)方法是使用高熱容的、且流動(dòng)流暢的、不會(huì)結(jié)垢的集熱液，然后再通過(guò)熱交換器把熱量交換出去。由此可見(jiàn)，PV/T-w集熱器(冷卻介質(zhì)為集熱液)是在眾多的PV/T集熱器類型中最具前景的一個(gè)。

發(fā)明內(nèi)容
本技術(shù)的目的在于提供一種便于維修和拆換的、冷卻介質(zhì)為集熱液的建筑PV/T 復(fù)合系統(tǒng)。本技術(shù)的便于維修和拆換的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，其特征在于，包括光伏/熱水電池組件1、支撐鋼架2 ；支撐鋼架2內(nèi)設(shè)置有電纜、熱傳導(dǎo)液熱流管道和熱傳導(dǎo)液冷流管道； 在光伏電池組件上復(fù)合了一層熱收集毛細(xì)管14形成光伏/熱水電池組件1 ；兩個(gè)上彈簧連接模塊3安裝在光伏/熱水電池組件1的一側(cè)，下固定連接模塊9安裝在所述光伏/熱水電池組件1的另一側(cè)；光伏/熱水電池組件1的正負(fù)極電路接觸點(diǎn)設(shè)置在一個(gè)彈簧連接模塊3的端部；熱收集毛細(xì)管14具有位于另一個(gè)彈簧連接模塊3處的熱收集毛細(xì)管輸入輸出端口 4 ；光伏/熱水電池組件1通過(guò)兩個(gè)上彈簧連接模塊3和下固定連接模塊9連接在支撐鋼架2上，正負(fù)極電路接觸點(diǎn)與電纜電連接，熱收集毛細(xì)管輸入輸出端口 4分別和熱傳導(dǎo)液冷流管道接口 20、熱傳導(dǎo)液熱流管道接口 19對(duì)應(yīng)連接。本技術(shù)的有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)不但設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、方便、靈活，安裝成本低，而且可以利用光伏電池板背面的熱量，并提高建筑光伏發(fā)電效率，在推廣太陽(yáng)能光伏建筑應(yīng)用方面具有較大意義，能進(jìn)一步推進(jìn)建筑節(jié)能的創(chuàng)新應(yīng)用。上述的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，所述上彈簧連接模塊3由兩個(gè)C形鋼片四、兩個(gè)彈簧 30和一個(gè)滑塊31構(gòu)成；C形鋼片四被固定在光伏/熱水電池組件1上，滑塊31兩端分別滑動(dòng)設(shè)置在兩個(gè)C形鋼片四的一內(nèi)側(cè)面上；彈簧30的兩端分別與C形鋼片四的另一內(nèi)側(cè)面和滑塊固定。上述的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，熱傳導(dǎo)液熱流管道和熱傳導(dǎo)液冷流管道均為絕熱管道。上述的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，在所述支撐鋼架2上設(shè)置有與上彈簧連接模塊3和下固定連接模塊9對(duì)應(yīng)的光伏/熱水電池組件1的連接孔洞25、26 ；支撐鋼架2內(nèi)電纜的電路接觸點(diǎn)設(shè)置在與一個(gè)上彈簧連接模塊3對(duì)應(yīng)的連接孔洞25內(nèi)；熱傳導(dǎo)液冷流管道接口 20 和熱傳導(dǎo)液熱流管道接口 19設(shè)置在與另一個(gè)上彈簧連接模塊3對(duì)應(yīng)的連接孔洞25處的凹槽內(nèi)。 上述的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，它還包括位于設(shè)置在支撐鋼架2的兩端的電-液匯總型鋼5，電-液匯總型鋼5內(nèi)設(shè)置有總電路和熱傳導(dǎo)液總管道，總電路與電纜線連接；熱傳導(dǎo)液總管道分別與熱傳導(dǎo)液熱流管道和熱傳導(dǎo)液冷流管道相通。上述的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，熱收集毛細(xì)管14、熱傳導(dǎo)液熱流管道和熱傳導(dǎo)液冷流管道內(nèi)流動(dòng)的是不存在凍結(jié)的熱傳導(dǎo)液。上述的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，熱收集毛細(xì)管14為銅管或鋁管，并且為同心線圈的雙螺旋結(jié)構(gòu)。所述熱收集管道系統(tǒng)包括光伏/熱水電池組件上的熱收集毛細(xì)管14、熱傳導(dǎo)液輸送管道27和電-液匯總型鋼5上的電纜和熱傳導(dǎo)液輸送管道。所述熱收集毛細(xì)管14和熱傳導(dǎo)液輸送管道27之間通過(guò)熱傳導(dǎo)液熱流輸出端口 7、熱傳導(dǎo)液冷流輸入端口 8和熱傳導(dǎo)液熱流管道接口 19、熱傳導(dǎo)液冷流管道接口 20連接。所述熱傳導(dǎo)液輸送管道27包括熱傳導(dǎo)液熱流輸出管道22和熱傳導(dǎo)液冷流輸入管道23，管道均具有保溫隔熱性能。所述熱傳導(dǎo)液輸送管道27先將同一水平層上的光伏/熱水電池組件1并聯(lián)，然后再被并聯(lián)到電-液匯總型鋼5上的熱傳導(dǎo)液輸送管道，通向熱水設(shè)備系統(tǒng)。所述熱收集管道系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的是不存在凍結(jié)的熱傳導(dǎo)液，如熔鹽——鈉硝酸鹽和鉀的混合物等。與光伏電池板12緊貼在一起的熱收集毛細(xì)管14為高導(dǎo)熱的銅管或鋁管， 并且為同心線圈的雙螺旋結(jié)構(gòu)。


圖1為一種便于維修和拆換的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)示意圖； 圖2為本技術(shù)中光伏/熱水電池組件結(jié)構(gòu)示意圖3為上彈簧連接模塊示意圖； 圖4為光伏/熱水電池組件正面軸側(cè)圖； 圖5為光伏/熱水電池組件背面軸側(cè)圖6為本技術(shù)中光伏/熱水電池組件的同心線圈雙螺旋結(jié)構(gòu)的熱收集毛細(xì)管示意圖； 圖7為本技術(shù)中熱傳導(dǎo)液管道輸入輸出接口示意圖； 圖8為本技術(shù)中支撐鋼架示意圖； 圖9為本技術(shù)中支撐鋼架示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)做進(jìn)一步描述
如圖1所示，一種便于維修和拆換的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，包括光伏/熱水電池組件1、 支撐鋼架2以及熱收集管道系統(tǒng)觀。所述的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)是在“一種便于維修和拆換的建筑PV構(gòu)件”的基礎(chǔ)上， 對(duì)光伏電池組件復(fù)合了一層熱收集毛細(xì)管14，從而形成了光伏/熱水電池組件1。同時(shí)在支撐鋼架2上增加了一套熱傳導(dǎo)液輸送管道系統(tǒng)，并通過(guò)兩個(gè)上彈簧連接模塊3分別將光伏/熱水電池組件1與電路系統(tǒng)和熱傳導(dǎo)液輸送管道系統(tǒng)連接。光伏/熱水電池組件1通過(guò)上彈簧連接模塊3和下固定連接模塊9連接在支撐鋼架2上。各光伏/熱水電池組件1 之間的電路以串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接，并與以并聯(lián)的方式連接的熱傳導(dǎo)液管道一起聚集到電-液匯總型鋼5，從而與建筑和控制設(shè)備緊密結(jié)合。光伏/熱水電池組件1通過(guò)支撐鋼架 2和電-液匯總型鋼5與建筑緊密結(jié)合，不需要專業(yè)工作人員和特殊專用拆卸工具，就能實(shí)現(xiàn)光伏/熱水電池組件的安裝和拆卸。如圖2所示，所述光伏/熱水電池組件1包括上彈簧連接模塊3、下固定連接模塊 9、玻璃蓋板10、密封填充材料11、光伏電池片12、吸熱材料13、熱收集毛細(xì)管14、隔熱層 15、鋁背板16、鋁邊框17和熱收集毛細(xì)管輸入輸出端口 4。所述上彈簧連接模塊3安裝在光伏/熱水電池組件1的一側(cè)，所述下固定連接模塊9安裝在所述光伏/熱水電池組件1 的另一側(cè)。所述光伏/熱水電池組件1的放置方式(橫放或縱放)沒(méi)有硬性規(guī)定，可根據(jù)支撐鋼架的定位情況而定。一般考慮受力情況、安裝方便程度和操作習(xí)慣等因素，在屋面上往往將光伏/熱水電池組件1橫放，在幕墻上將光伏/熱水電池組件1縱放。圖1中所示的光伏/熱水電池組件1為橫放狀態(tài)。如圖3所示，所述上彈簧連接模塊3與“一種便于維修和拆換的建筑PV構(gòu)件”中的上彈簧連接模塊構(gòu)造和安裝方式基本一致。上彈簧連接模塊3由C形鋼片四、彈簧30和滑塊31構(gòu)成。C形鋼片四被焊接固定在光伏組件1上，彈簧30的一端被固定在C形鋼片四上，另一端被固定在滑塊31上，滑塊31可以在C形鋼片四上滑動(dòng)。模塊3自鎖功能，不需要額外的螺栓連接件，就能將光伏/熱水電池組件1固定在建筑支撐鋼架上。在安裝時(shí)推動(dòng)滑塊，安裝后在彈簧的作用下光伏/熱水電池組件自鎖，將光伏/熱水電池組件固定在鋼架支撐系統(tǒng)中。所述兩個(gè)上彈簧連接模塊3都起到固定連接件的作用，其中一個(gè)模塊用于接通電路，同時(shí)利用另一個(gè)模塊的構(gòu)造空間設(shè)計(jì)了傳導(dǎo)液輸送管道連接端口 4的位置。用于連接電路的上彈簧連接模塊3端部設(shè)有正負(fù)極電路接觸點(diǎn)。如圖4和圖5所示，所述光伏/熱水電池組件的下固定連接模塊可以采用焊接的方式與光伏電池板連接，下固定連接模塊在光伏/熱水電池組件安裝后起到承重、限位、固定的作用。下固定連接模塊9的形式不受限制，只要保證受力要求，并與支撐鋼架能夠?qū)庸潭纯伞Ｈ鐖D4至7所示，所述光伏/熱水電池組件1上的熱收集毛細(xì)管輸入輸出端口 4 包含熱傳導(dǎo)液熱流輸出端口 7和熱傳導(dǎo)液冷流輸入端口 8，分別與支撐鋼架2上的熱傳導(dǎo)液熱流管道接口 19和熱傳導(dǎo)液冷流管道接口 20對(duì)應(yīng)連接。熱傳導(dǎo)液熱流輸出端口 7和熱傳導(dǎo)液冷流輸入端口 8設(shè)置在光伏/熱水電池組件的上彈簧連接模塊略上方，充分利用模塊的構(gòu)造空間。如圖8和圖9所示，所述支撐鋼架2內(nèi)設(shè)置電纜輸送管道M和熱傳導(dǎo)液輸送管道 27。電纜輸送管道M內(nèi)設(shè)置電纜。所述熱傳導(dǎo)液輸送管道27包括熱傳導(dǎo)液熱流輸出管道 22和熱傳導(dǎo)液冷流輸入管道23，管道均具有保溫隔熱性能(絕熱管道)，即用柔性泡沫橡塑絕熱材料把輸送熱傳導(dǎo)液的熱傳導(dǎo)液熱流輸出管道22和熱傳導(dǎo)液冷流輸入管道23分別包裹起來(lái)。在所述支撐鋼架2上預(yù)留與所述上彈簧連接模塊3和下固定連接模塊9對(duì)應(yīng)的光伏/熱水電池組件1的連接孔洞25、26。其中支撐鋼架上與用于電路連接的上彈簧連接模塊對(duì)應(yīng)的連接孔洞25內(nèi)設(shè)有與上彈簧連接模塊對(duì)應(yīng)的電路接觸點(diǎn)，支撐鋼架上與不用于電路連接的另一個(gè)上彈簧連接模塊對(duì)應(yīng)的連接孔洞25內(nèi)不設(shè)電路接觸點(diǎn)，而是在此處設(shè)有凹槽，在此凹槽內(nèi)設(shè)置熱傳導(dǎo)液熱流管道接口 19和熱傳導(dǎo)液冷流管道接口 20。所述電-液匯總型鋼5位于各排支撐鋼架2的兩端，用于電路和熱傳導(dǎo)液管道的匯總，同時(shí)也對(duì)各排的支撐鋼架起到限位和固定的作用。對(duì)于小型光伏安裝系統(tǒng)，所需光伏 /熱水電池組件1的數(shù)量不多，此時(shí)可能只需要用到各排支撐鋼架2 —端的電-液匯總型鋼 5即可滿足電路和熱傳導(dǎo)液線路的匯總。對(duì)于中型的光伏安裝系統(tǒng)，考慮到線路的數(shù)量，可將兩端的電-液匯總型鋼5都用于電路和熱傳導(dǎo)液線路的匯總。對(duì)于大型或超大型的光伏安裝系統(tǒng)，可考慮視中小型光伏安裝系統(tǒng)為一整體模塊的方式，并將這些模塊組合后安裝。如圖1和圖5-9所示，所述熱收集管道系統(tǒng)觀包括光伏/熱水電池組件上的熱收集毛細(xì)管14、熱傳導(dǎo)液輸送管道27和熱傳導(dǎo)液總匯流管道(熱傳導(dǎo)液總管道)。熱收集管道系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的是不存在凍結(jié)的熱傳導(dǎo)液，如熔鹽——鈉硝酸鹽和鉀的混合物等。所述熱收集毛細(xì)管14和熱傳導(dǎo)液輸送管道27之間通過(guò)熱傳導(dǎo)液熱流輸出端口 7、熱傳導(dǎo)液冷流輸入端口 8和熱傳導(dǎo)液管道輸出接口 19、熱傳導(dǎo)液管道輸入接口 20連接。所述熱傳導(dǎo)液輸送管道27包括熱傳導(dǎo)液熱流輸出管道22和熱傳導(dǎo)液冷流輸入管道23，管道均具有保溫隔熱性能。所述熱傳導(dǎo)液輸送管道27通過(guò)并聯(lián)方式到熱傳導(dǎo)液總匯流管道5匯總，通向熱水利用的設(shè)備系統(tǒng)。所述熱傳導(dǎo)液輸送管道27先將同一水平層上的光伏/熱水電池組件1并聯(lián)， 然后再被并聯(lián)到電-液匯總型鋼5上的熱傳導(dǎo)液總匯流管道，通向熱水設(shè)備系統(tǒng)。安裝步驟
第一步，安裝支撐鋼架2，使其固定在建筑上。對(duì)于BIPV形式的建筑，承重結(jié)構(gòu)一般采用鋼結(jié)構(gòu)，支撐鋼架2與承重的鋼結(jié)構(gòu)合為一體；對(duì)于BAPV形式的建筑，在建筑屋頂或墻面預(yù)埋構(gòu)件，支撐鋼架2可與建筑的預(yù)埋構(gòu)件固定。第二步，連接熱收集管道系統(tǒng)，即連接支撐鋼架之間的電纜和熱傳導(dǎo)液輸送管道。連接預(yù)制的支撐鋼架2之間的電纜輸送管道M之間的電路接線端以及熱傳導(dǎo)液輸送管道 27之間的熱傳導(dǎo)液保溫輸送軟管端口 22和冷傳導(dǎo)液保溫輸送軟管端口 23，并將熱傳導(dǎo)液輸送管道27與熱傳導(dǎo)液總匯流管道并聯(lián)連接。第四步，安裝光伏/熱水電池組件1。將下固定連接模塊9先放入支撐鋼架2的連接孔洞26中定位，然后用力推壓上彈簧連接模塊3，同時(shí)放下光伏/熱水電池組件1，在彈簧的作用下光伏/熱水電池組件1自鎖固定在支撐鋼架2上。此時(shí)，光伏組件的上彈簧連接模塊3的正負(fù)極電路接觸點(diǎn)32、33也同時(shí)自動(dòng)與支撐鋼架2中的電纜的電路接觸點(diǎn)接通，整個(gè)光伏系統(tǒng)的電路系統(tǒng)部分也連接完畢。第五步，將光伏/熱水電池組件1與熱收集管道系統(tǒng)觀相連。將支撐鋼架上的熱傳導(dǎo)液管道輸出接口 19和熱傳導(dǎo)液管道輸入接口 20與光伏/熱水電池組件1上的熱傳導(dǎo)液熱流輸出端口 7和傳導(dǎo)液冷流輸入端口 8對(duì)接。第六步，調(diào)試電路和熱傳導(dǎo)液輸送線路。(注此步驟也適用于運(yùn)行維護(hù)階段中出現(xiàn)線路故障的情況。)
a)調(diào)試電路。打開(kāi)開(kāi)關(guān)，接通線路，看各個(gè)組件是否能夠正常運(yùn)行。若發(fā)現(xiàn)有局部幾個(gè)組件不能正常運(yùn)行，利用萬(wàn)能表檢測(cè)組件是否損壞，或線路有無(wú)故障，查明原因后即可進(jìn)行更換檢修。b)調(diào)試熱傳導(dǎo)液輸送線路。打開(kāi)熱收集管道的控制開(kāi)關(guān)，檢查各個(gè)管道是否通暢或存在漏液，若發(fā)現(xiàn)有滲漏等問(wèn)題(尤其是接口處)，應(yīng)給予相應(yīng)的補(bǔ)救措施。第七步，密封。調(diào)試正常后，即可進(jìn)行最后的密封工作。光伏/熱水電池組件1與支撐鋼架2之間的縫隙用玻璃膠密封，起到防水及保護(hù)線路的作用。本技術(shù)是在“一種便于維修和拆換的建筑PV構(gòu)件”的基礎(chǔ)上，對(duì)光伏電池組件復(fù)合了一層熱收集毛細(xì)管14，從而形成了光伏/熱水電池組件1。同時(shí)在支撐鋼架2上增加了一套熱傳導(dǎo)液輸送管道系統(tǒng)，并通過(guò)兩個(gè)上彈簧連接模塊3分別將光伏/熱水電池組件 1與電路系統(tǒng)和熱傳導(dǎo)液輸送管道系統(tǒng)連接。各光伏/熱水電池組件1之間的電路以串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接，并與以并聯(lián)的方式連接的熱傳導(dǎo)液管道一起聚集到電-液匯總型鋼5， 從而與建筑和控制設(shè)備緊密結(jié)合。所述光伏/熱水電池組件1包括上彈簧連接模塊3、下固定連接模塊9、玻璃蓋板 10、密封填充材料11、光伏電池片12、吸熱材料13、熱收集毛細(xì)管14、隔熱層15、鋁背板16、 鋁邊框17和熱收集毛細(xì)管輸入輸出端口 4。所述上彈簧連接模塊3安裝在光伏/熱水電池組件1的一側(cè)，所述下固定連接模塊9安裝在所述光伏/熱水電池組件1的另一側(cè)。與光伏電池板12緊貼在一起的熱收集毛細(xì)管14為高導(dǎo)熱的銅管或鋁管，并且為同心線圈的雙螺旋結(jié)構(gòu)。所述上彈簧連接模塊3由C形鋼片四、彈簧30和滑塊31構(gòu)成。C形鋼片四被焊接固定在光伏組件1上，彈簧30的一端被固定在C形鋼片四上，另一端被固定在滑塊31 上，滑塊31可以在C形鋼片四上滑動(dòng)。每塊光伏/熱水電池組件1上有兩個(gè)上彈簧連接模塊3，其中一個(gè)模塊用于接通電路，同時(shí)利用另一個(gè)模塊的構(gòu)造空間設(shè)計(jì)了傳導(dǎo)液輸送管道連接端口 4的位置。用于連接電路的上彈簧連接模塊3端部設(shè)有正負(fù)極電路接觸點(diǎn)。所述光伏/熱水電池組件1上的熱收集毛細(xì)管輸入輸出端口 4包含熱傳導(dǎo)液熱流輸出端口 7和熱傳導(dǎo)液冷流輸入端口 8，分別與支撐鋼架2上的熱傳導(dǎo)液熱流管道接口 19和熱傳導(dǎo)液冷流管道接口 20對(duì)應(yīng)連接。熱傳導(dǎo)液熱流輸出端口 7和熱傳導(dǎo)液冷流輸入端口 8設(shè)置在光伏/熱水電池組件的上彈簧連接模塊略上方，充分利用模塊的構(gòu)造空間。本技術(shù)的優(yōu)勢(shì)如下
1.光伏/熱水電池組件1的優(yōu)點(diǎn)
(1)光伏/熱水電池組件1集光伏電池板、熱收集毛細(xì)管和連接模塊于一體，將散亂的各個(gè)零部件合為整體，減少安裝程序，便于快速安裝、維修和拆卸。同時(shí)縮短了電路和熱傳導(dǎo)液輸送管道的連接，真正做到了省時(shí)、省力和省材的目的，從而能大大推動(dòng)光伏建筑一體化的應(yīng)用。(2)光伏/熱水電池組件1實(shí)現(xiàn)了將光伏和集熱復(fù)合，將太陽(yáng)能光伏板與熱水器統(tǒng)一為一個(gè)整體，提高了建筑光伏發(fā)電的效率，同時(shí)有回收利用了光伏板背面的熱能，一舉兩得。(3)熱傳導(dǎo)液熱流輸出端口 7和傳導(dǎo)液冷流輸入端口 8設(shè)置在光伏/熱水電池組件的上彈簧連接模塊略上方，充分利用模塊的構(gòu)造空間。這樣做的好處是可以保護(hù)熱傳導(dǎo)液輸送管道不受結(jié)構(gòu)變形而被損壞，同時(shí)使水和電的線路安裝可以同步進(jìn)行，操作方便快捷，構(gòu)造簡(jiǎn)單。2.熱收集管道系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
(1)與光伏電池板12緊貼在一起的熱收集毛細(xì)管14為高導(dǎo)熱的銅管或鋁管，并且為同心線圈的雙螺旋結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)為整塊電池板熱量分布相對(duì)均勻，不存在大溫差，利于延長(zhǎng)壽命；同時(shí)，該結(jié)構(gòu)便于管線的連接。(2)熱傳導(dǎo)液的輸送管道(即用于非熱交換的管道部分)為絕熱管道，即用柔性泡沫橡塑絕熱材料把輸送熱傳導(dǎo)液的冷熱管道分別包裹起來(lái)，以防止熱量交換。即冷介質(zhì)不會(huì)得到熱量、熱介質(zhì)不會(huì)失去熱量。3.支撐鋼架的優(yōu)點(diǎn)
(1)支撐鋼架一改以往井字型框架結(jié)構(gòu)，成單向平行排列，節(jié)省建筑用材，同時(shí)減少了施工工序。(2)支撐鋼架將電纜走線和熱傳導(dǎo)液管道的走線合為一體，整合到一個(gè)構(gòu)件內(nèi)，大大降低了線路的復(fù)雜程度，解決了構(gòu)件和線路各自之間的連接問(wèn)題，同時(shí)又方便拆卸，有利于線路的檢修。4.組件安裝系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
利用彈簧連接模塊(上彈簧連接模塊)的自鎖原理將光伏/熱水電池組件1與支撐系統(tǒng)連接的緊固結(jié)構(gòu)。(1)其獨(dú)特之處在于相鄰組件的存在不影響本位組件的安裝或維護(hù)。真正實(shí)現(xiàn)可更換易維修的設(shè)計(jì)理念，同時(shí)不影響建筑外觀。(2)彈簧連接模塊的雙重功能，大大簡(jiǎn)化了 PV構(gòu)件的復(fù)雜程度和安裝步驟。同時(shí)考慮到光伏屋頂PV-ROOF (通常為坡屋頂)和光伏幕墻PV-WALL (通常為垂直)的安裝角度， 上彈簧連接模塊基本處在下固定連接模塊9的上方，這樣承重基本由下固定連接模塊9承擔(dān)，既有利于彈簧模塊的受力和電路接觸，又有利于防水和排水，起到保護(hù)電路的作用。(3)本技術(shù)建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)采用工廠預(yù)制、成批生產(chǎn)的方式，并可在工廠內(nèi)預(yù)先安裝完成。在工廠內(nèi)組裝成小面積的整體板塊，然后運(yùn)至工地進(jìn)行整體吊裝，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)和安裝。綜上所述，所述熱收集管道系統(tǒng)、電纜走線與支撐鋼架三者緊密結(jié)合，成為一個(gè)整體的預(yù)制構(gòu)件，可實(shí)現(xiàn)模塊化生產(chǎn)。這樣就使光伏/熱水電池組件線路的連接方式簡(jiǎn)單易行，安裝光伏/熱水電池組件如同安裝干電池一樣，安裝后只需用開(kāi)關(guān)和閥門(mén)控制線路通斷。本建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，安裝拆卸方便，將光伏和熱水相結(jié)合，在極大地提高光伏電池組件發(fā)電效率的同時(shí)，還能收集光伏電池組件背面的熱量來(lái)熱水、取暖或驅(qū)動(dòng)設(shè)備等，并降低光伏電池組件溫度和環(huán)境溫度，從而提高光伏發(fā)電的效率和改善建筑室內(nèi)熱舒適度。
權(quán)利要求
1.一種便于維修和拆換的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，其特征在于，包括光伏/熱水電池組件 (1)、支撐鋼架O)；支撐鋼架O)內(nèi)設(shè)置有電纜、熱傳導(dǎo)液熱流管道和熱傳導(dǎo)液冷流管道； 在光伏電池組件上復(fù)合了一層熱收集毛細(xì)管(14)形成光伏/熱水電池組件(1)；兩個(gè)上彈簧連接模塊C3)安裝在光伏/熱水電池組件(1)的一側(cè)，下固定連接模塊(9)安裝在所述光伏/熱水電池組件(1)的另一側(cè)；光伏/熱水電池組件(1)的正負(fù)極電路接觸點(diǎn)設(shè)置在一個(gè)彈簧連接模塊(3)的端部；熱收集毛細(xì)管(14)具有位于另一個(gè)彈簧連接模塊C3)處的熱收集毛細(xì)管輸入輸出端口(4)；光伏/熱水電池組件(1)通過(guò)兩個(gè)上彈簧連接模塊(3)和下固定連接模塊(9)連接在支撐鋼架(2)上，正負(fù)極電路接觸點(diǎn)與電纜電連接，熱收集毛細(xì)管輸入輸出端口(4)分別和熱傳導(dǎo)液冷流管道接口 00)、熱傳導(dǎo)液熱流管道接口(19)對(duì)應(yīng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，其特征在于，所述上彈簧連接模塊(3) 由兩個(gè)C形鋼片(29)、兩個(gè)彈簧(30)和一個(gè)滑塊(31)構(gòu)成；C形鋼片(29)被固定在光伏/ 熱水電池組件(1)上，滑塊(31)兩端分別滑動(dòng)設(shè)置在兩個(gè)C形鋼片(29)的一內(nèi)側(cè)面上；彈簧(30)的兩端分別與C形鋼片(29)的另一內(nèi)側(cè)面和滑塊固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，其特征在于，熱傳導(dǎo)液熱流管道和熱傳導(dǎo)液冷流管道均為絕熱管道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，其特征在于，在所述支撐鋼架( 上設(shè)置有與上彈簧連接模塊C3)和下固定連接模塊(9)對(duì)應(yīng)的光伏/熱水電池組件(1)的連接孔洞0536)；支撐鋼架O)內(nèi)電纜的電路接觸點(diǎn)設(shè)置在與一個(gè)上彈簧連接模塊C3)對(duì)應(yīng)的連接孔洞0 內(nèi)；熱傳導(dǎo)液冷流管道接口 OO)和熱傳導(dǎo)液熱流管道接口(19)設(shè)置在與另一個(gè)上彈簧連接模塊C3)對(duì)應(yīng)的連接孔洞(2 處的凹槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，其特征在于，它還包括位于設(shè)置在支撐鋼架(2)的兩端的電-液匯總型鋼(5)，電-液匯總型鋼(5)內(nèi)設(shè)置有總電路和熱傳導(dǎo)液總管道，總電路與電纜線連接；熱傳導(dǎo)液總管道分別與熱傳導(dǎo)液熱流管道和熱傳導(dǎo)液冷流管道相通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，其特征在于，熱收集毛細(xì)管(14)、熱傳導(dǎo)液熱流管道和熱傳導(dǎo)液冷流管道內(nèi)流動(dòng)的是不存在凍結(jié)的熱傳導(dǎo)液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)，其特征在于，熱收集毛細(xì)管(14)為銅管或鋁管，并且為同心線圈的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本技術(shù)提供一種便于維修和拆換的、冷卻介質(zhì)為集熱液的建筑PV/T復(fù)合系統(tǒng)。它包括光伏/熱水電池組件、支撐鋼架；支撐鋼架內(nèi)設(shè)置有電纜、熱傳導(dǎo)液熱流管道和熱傳導(dǎo)液冷流管道；在光伏電池組件上復(fù)合了一層熱收集毛細(xì)管形成光伏/熱水電池組件；兩個(gè)上彈簧連接模塊安裝在光伏/熱水電池組件的一側(cè)，下固定連接模塊安裝在所述光伏/熱水電池組件的另一側(cè)；光伏/熱水電池組件的正負(fù)極電路接觸點(diǎn)設(shè)置在一個(gè)彈簧連接模塊的端部；熱收集毛細(xì)管具有位于另一個(gè)彈簧連接模塊處的熱收集毛細(xì)管輸入輸出端口；光伏/熱水電池組件通過(guò)兩個(gè)上彈簧連接模塊和下固定連接模塊連接在支撐鋼架上，正負(fù)極電路接觸點(diǎn)與電纜電連接，熱收集毛細(xì)管輸入輸出端口分別和熱傳導(dǎo)液冷流管道接口、熱傳導(dǎo)液熱流管道接口對(duì)應(yīng)連接。
文檔編號(hào)E04D12/00GK102544143SQ20111044086
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月24日
發(fā)明者彭昌海, 黃瑩 申請(qǐng)人:東南大學(xué)