装配式光伏外墙的制作方法

1.本实用新型涉及技术领域，具体涉及一种装配式光伏外墙。


背景技术：

2.随着建筑群的不断壮大，建筑运行阶段产生的能耗也在不断增大，若能将建筑耗能通过本地可再生能源进行供给，则在降低不可再生能源消耗的同时，还能降低碳排放。
3.现有技术中，通过在建筑表面铺设光伏装置为建筑供能，利用太阳能为建筑供能的同时，也提升了建筑的保温性能，但光伏装置作为建筑幕墙，需要在完成建筑施工后才能在建筑表面安装，整体安装流程复杂且对施工人员的数量和技术水平要求较高。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中光伏装置需要完成建筑施工后才能在建筑表面安装，整体安装流程复杂且施工难度大的缺陷，从而提供一种装配式光伏外墙。
5.本实用新型提供的装配式光伏外墙，包括至少一个墙体单元，所述墙体单元包括墙体框架和光伏板，所述墙体框架设置有连接部，所述墙体单元适于通过所述连接部与另一所述墙体单元连接，所述墙体框架与所述光伏板连接；
6.所述光伏板适于通过导线与电接受单元电连接；
7.和/或所述光伏板适于通过导线与另一所述墙体单元的光伏板电连接。
8.可选的，所述墙体框架的第一端面开设有容纳腔，所述光伏板设置于所述容纳腔内。
9.可选的，所述容纳腔的开口处安装有凸透镜。
10.可选的，所述凸透镜为菲涅尔透镜。
11.可选的，所述光伏板与所述第一端面间设置有分频器，所述分频器适于吸收太阳光中波长较长的波段，且允许所述光伏板适于吸收的波段通过。
12.可选的，所述分频器包括壳体、流管，所述壳体与所述流管连通，所述壳体内充有分频液，所述壳体适于通过所述流管与热回收单元连通；
13.和/或所述壳体适于通过所述流管与另一所述墙体单元的流管连通。
14.可选的，所述热回收单元包括换热器和热水供应端，所述换热器的一端与所述流管连通，所述换热器的另一端与所述热水供应端连通。
15.和/或所述分频液为乙二醇。
16.可选的，所述连接部为设置在所述墙体框架周侧的凸块和凹槽，所述墙体单元的凸块与另一所述墙体单元的凹槽适形配合，和/或所述墙体单元的凹槽与另一所述墙体单元的凸块适形配合，所述凸块与所述凹槽配合时，所述墙体单元的流管与另一所述墙体单元的流管连通，并贯穿所述凸块；
17.和/或所述流管上设置有阀门；
18.和/或所述墙体框架内固定有支架，所述支架适于固定所述壳体；
19.和/或所述壳体的内部设置有集流管与微通道，所述微通道的两端分别与不同的所述集流管连通，交叉的所述微通道相互连通，所述流管与所述集流管连通。
20.可选的，所述墙体框架的周侧设置有连接点，所述连接点与所述光伏板的导线电连接；
21.和/或所述电接受单元包括逆变器和电利用端，所述逆变器的一端与所述光伏板电连接，所述逆变器的另一端与所述电利用端电连接。
22.可选的，所述连接部为设置在所述墙体框架外表面的卡槽，所述装配式光伏外墙还包括连接件，所述连接件设置有至少两个卡接头，所述卡接头与所述卡槽适配，所述连接件的卡接头适于插入不同墙体单元的卡槽内，以连接所述墙体单元。
23.本实用新型具有以下优点：
24.1.本实用新型提供的装配式光伏外墙，装配式光伏外墙由至少一个墙体单元组成，墙体单元包括墙体框架和光伏板，墙体框架与光伏板连接，墙体单元与其它墙体单元连接时，光伏板同时与其它光伏板电连接，并与电接受单元电连接，光伏系统的安装与墙体的组装同步开展，不需要在建筑施工完成后单独安装，模块化的组装方式，使光伏外墙整体安装流程简单且施工难度小。
25.2.本实用新型提供的装配式光伏外墙，光伏板设置于容纳腔内，墙体框架能够为光伏板提供保护，防止光伏板收到蹭碰，提升光伏板的使用寿命。
26.3.本实用新型提供的装配式光伏外墙，凸透镜设置在容纳腔的开口处，不仅能够为光伏板提供保护，防止异物进入墙体框架内伤害光伏板，还可以将太阳光聚集到光伏板上，提升太阳能品质。
27.4.本实用新型提供的装配式光伏外墙，凸透镜为菲涅尔透镜，能够起到聚光作用，且镜片的厚度薄，对应地减小了墙体框架的所需厚度。
28.5.本实用新型提供的装配式光伏外墙，分频器设置在墙体框架的进光口与光伏板之间，能够选择性的吸收与光伏板不匹配的电磁波，并允许光伏板适于吸收的电磁波通过，在不影响光伏板正常发电的前提下，避免与光伏板不匹配的电磁波被光伏板吸收，导致光伏板温度升高而使发电效率下降。
29.6.本实用新型提供的装配式光伏外墙，分频器不仅能够过滤电磁波，分频器中的分频液还能够吸收太阳光中的热量并通过流管与热回收单元连通，将太阳光中的热量收集利用，使光伏外墙对太阳能的利用更加充分。
30.7.本实用新型提供的装配式光伏外墙，分频液选用乙二醇，经由乙二醇过滤后的电磁波能够被光伏板高效吸收，且光伏板不易发热，发电效率高。
31.8.本实用新型提供的装配式光伏外墙，不同墙体单元通过凹槽与凸块的配合实现相互连接，分别延伸至凸块、凹槽的两段流管在墙体单元连接时接通，连接精度更高且利于密封。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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
中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本实用新型实施例装配式光伏外墙的结构示意图；
34.图2为本实用新型实施例装配式光伏外墙的墙体单元的结构示意图；
35.图3为本实用新型实施例装配式光伏外墙的墙体单元的内部示意图；
36.图4为本实用新型实施例装配式光伏外墙的分频器的结构示意图。
37.附图标记说明：
38.10、墙体单元；11、墙体框架；111、容纳腔；112、凸块；113、凹槽；114、卡槽；115、连接点；12、光伏板；121、导线；13、壳体；131、流管；132、阀门；133、支架；134、集流管；135、微通道；14、菲涅尔透镜；2、换热器；21、第一水泵；22、第二水泵；23、热水供应端；3、逆变器；4、连接件；41、卡接头。
具体实施方式
39.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属于本实用新型保护的范围。
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
43.实施例
44.参考图1-图4，本实用新型实施例提供的装配式光伏外墙，包括至少一个墙体单元10，墙体单元10包括墙体框架11和光伏板12，墙体框架11设置有连接部，墙体单元10适于通过连接部与另一墙体单元10连接，墙体框架11与光伏板12连接；
45.光伏板12适于通过导线121与电接受单元电连接；
46.和/或光伏板12适于通过导线121与另一墙体单元10的光伏板12电连接。
47.本实施例中，装配式光伏外墙由至少一个墙体单元10组成，墙体单元10包括墙体框架11和光伏板12，墙体框架11与光伏板12连接，墙体单元10与其它墙体单元10连接时，光伏板12同时与其它光伏板12电连接，并与电接受单元电连接，光伏系统的安装与墙体的组装同步开展，不需要在建筑施工完成后单独安装，模块化的组装方式，使光伏外墙整体安装
流程简单且施工难度小。
48.本实施例中，对光伏板12在墙体框架11上的安装位置不作具体限定，作为一种实施方式，光伏板12安装在墙体框架11的外表面；作为另一种实施方式，参考图3，墙体框架11的第一端面开设有容纳腔111，光伏板12设置于容纳腔111内。其中，第一端面指阳光易于照射到的墙面。
49.本实施方式中，墙体框架11的第一端面开设有容纳腔111，光伏板12设置于容纳腔111内，墙体框架11能够为光伏板12提供保护，防止光伏板12受到蹭碰，提升光伏板12的使用寿命。
50.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，容纳腔111的开口处安装有凸透镜。
51.本实施方式中，凸透镜设置在容纳腔111的开口处，不仅能够为光伏板12提供保护，防止异物进入墙体框架11内伤害光伏板12，还可以将太阳光聚集到光伏板上，提升太阳能品质。
52.本实施例中，对凸透镜的类型不作具体限定，作为一种优选的实施方式，参考图3，凸透镜为菲涅尔透镜14，采用高透光材料制成，具体可以是玻璃，平面位于外侧，并与墙体框架11固定连接，菲涅尔透镜能够起到聚光作用，且镜片的厚度薄，对应地减小了墙体框架11的所需厚度。
53.在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，光伏板12与第一端面间设置有分频器，分频器适于吸收太阳光中波长较长的电磁波，且允许光伏板12适于吸收的电磁波通过。
54.本实施方式中，分频器设置在墙体框架11的进光口与光伏板12之间，能够选择性的吸收与光伏板12不匹配的电磁波，并允许光伏板12适于吸收的电磁波通过，在不影响光伏板12正常发电的前提下，避免与光伏板12不匹配的电磁波被光伏板12吸收，导致光伏板12温度升高而使发电效率下降。
55.本实施例中，对分频器的结构不作具体限定，能够实现上述功能即可，作为一种实施方式，分频器为固定在容纳腔111内的滤光片；作为另一种实施方式，参考图3，分频器包括壳体13、流管131，壳体13与流管131连通，壳体13内充有分频液，壳体13适于通过流管131与热回收单元连通。同样的，壳体13也可以通过流管131与另一墙体单元10的流管131连通。
56.本实施方式中，分频器中的分频液能够吸收太阳光中的热量并通过流管131与热回收单元连通，将太阳光中的热量收集利用，使光伏外墙对太阳能的利用更加充分。
57.本实施例中，对热回收单元的结构不作具体限定，作为一种实施方式，热回收单元包括换热器2和热水供应端23，换热器2的一端与流管131连通，换热器2的另一端与热水供应端23连通。具体的，参考图1，热水供应端23为热水罐，系统中第一水泵21驱动分频液在墙体单元10内循环，吸收长波电磁波中的热量，第二水泵22驱动热水罐中的水进入换热器2与分频液换热升温，水温上升后，热水罐可为建筑供给生活热水。
58.本实施例中，对分频液的种类不作具体限定，符合过滤要求即可，作为一种实施方式，分频液为乙二醇。
59.本实施方式中，乙二醇对400nm-1100nm波长范围内的电磁波透过率较高，在1100nm-1200nm波长范围内的电磁波透过率急剧下降，对波长大于1400nm的电磁波吸收率
较高，而光伏板12选用聚光硅电池时，因聚光硅电池的最佳光谱相应波段为700nm-1050nm，经由乙二醇过滤后的电磁波能够被光伏板12高效吸收，且光伏板12不易发热，发电效率高。
60.本实施例中，对光伏板12的类型不作具体限定，作为一种实施方式，光伏板12为聚光硅电池；作为另一种实施方式，光伏板12为gainp/gaas/ge多结电池。
61.本实施例中，导线121、流管131的布置方式随墙体框架11的形状而定，作为一种具体的实施方式，参考图2、图3和图4，箱体框架截面为方形，壳体13与光伏板12的截面也为方形，装配式光伏外墙可在实际应用过程中根据需要对任意数量的墙体单元10进行组合。每个墙体单元10的四个流管131分别与壳体13的四个侧边连通，在一墙体单元10与另一墙体单元10连接后，不同墙体单元10间的流管131、导线121也相应接通。
62.作为一种优选的实施方式，参考图2，连接部为设置在墙体框架11周侧的凸块112和凹槽113，墙体单元10的凸块112与另一墙体单元10的凹槽113适形配合，也可以是墙体单元10的凹槽113与另一墙体单元10的凸块112适形配合，凸块112与凹槽113配合时，墙体单元10的流管131与另一墙体单元10的流管131连通，并贯穿凸块112。光伏外墙装配完成后，可以将外墙外侧多余的凸块112切除，利用具备绝缘、防水功能的填充物对外墙外侧的凹槽113进行填充。
63.本实施方式中，不同墙体单元10通过凹槽113与凸块112的配合实现相互连接，分别延伸至凸块112、凹槽113的两段流管131在墙体单元10连接时接通，连接精度更高且利于密封。
64.作为一种优选的实施方式，流管131上设置有阀门132。
65.本实施方式中，墙体单元10的各段流管131设置阀门132，能够根据光伏外墙的墙体形状灵活设计分频液的流向，使各墙体单元10的分频液有序流动，提升系统的换热效率。
66.作为一种优选的实施方式，墙体框架11内固定有支架133，支架133适于固定壳体13。具体的，参考图3，墙体框架11内设置4副支架133，各支架133的一端与墙体框架11固定，另一端与壳体13固定，以实现壳体13与墙体框架11固定，保证过滤效果。
67.本实施例中，对壳体13的结构不作具体限定，作为一种实施方式，参考图4，壳体13的内部设置有集流管134与微通道135，微通道135的两端分别与不同的集流管134连通，交叉的微通道135相互连通，流管131与集流管134连通。
68.本实施方式中，壳体13内部为横纵相连的微通道135，保证分频液能够畅通流动的同时，利于分频液吸热。
69.作为一种优选的实施方式，墙体框架11的周侧设置有连接点115，连接点115与光伏板12的导线121电连接。具体的，参考图2，光伏板12的正极连接点115和负极连接点115设置于墙体框架11的四个侧面，每个面边缘各一对。墙体单元10与其它墙体单元10连接时，墙体单元10间的连接点115直接接触实现连通，导线121不需要接通时，只需在墙体框架11间的接缝填充具备绝缘、防水功能的涂覆粘合剂即可。
70.作为一种优选的实施方式，电接受单元包括逆变器3和电利用端，逆变器3的一端与光伏板12电连接，逆变器3的另一端与电利用端电连接。逆变器3能够将光伏板12产生的直流电转变为交流电，利于电能利用。系统运行过程中，墙体单元10内光伏板12所产生的电能通过导线121传输至逆变器3，逆变器3将电能逆变后并入建筑内电网为建筑供电。
71.本实施例中，对连接部的结构不作具体限定，能够实现墙体单元10间连接即可，作
为一种实施方式，连接部为设置在墙体框架11外表面的卡槽114，装配式光伏外墙还包括连接件4，连接件4设置有至少两个卡接头41，卡接头41与卡槽114适配，连接件4的卡接头41适于插入不同墙体单元10的卡槽114内，以连接墙体单元10。具体的，参考图1和图2，墙体框架11的侧边两端均开设有卡槽114，连接件4包含两个与卡槽114适配的卡接头41，每个卡接头41与一墙体框架11的卡槽114卡接，相邻的两个墙体单元10通过连接件4连接。
72.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种装配式光伏外墙，其特征在于，包括至少一个墙体单元(10)，所述墙体单元(10)包括墙体框架(11)和光伏板(12)，所述墙体框架(11)设置有连接部，所述墙体单元(10)适于通过所述连接部与另一所述墙体单元(10)连接，所述墙体框架(11)与所述光伏板(12)连接；所述光伏板(12)适于通过导线(121)与电接受单元电连接；和/或所述光伏板(12)适于通过导线(121)与另一所述墙体单元(10)的光伏板(12)电连接。2.根据权利要求1所述的装配式光伏外墙，其特征在于，所述墙体框架(11)的第一端面开设有容纳腔(111)，所述光伏板(12)设置于所述容纳腔(111)内。3.根据权利要求2所述的装配式光伏外墙，其特征在于，所述容纳腔(111)的开口处安装有凸透镜。4.根据权利要求3所述的装配式光伏外墙，其特征在于，所述凸透镜为菲涅尔透镜(14)。5.根据权利要求2所述的装配式光伏外墙，其特征在于，所述光伏板(12)与所述第一端面间设置有分频器，所述分频器适于吸收太阳光中波长较长的电磁波，且允许所述光伏板(12)适于吸收的电磁波通过。6.根据权利要求5所述的装配式光伏外墙，其特征在于，所述分频器包括壳体(13)、流管(131)，所述壳体(13)与所述流管(131)连通，所述壳体(13)内充有分频液，所述壳体(13)适于通过所述流管(131)与热回收单元连通；和/或所述壳体(13)适于通过所述流管(131)与另一所述墙体单元(10)的流管(131)连通。7.根据权利要求6所述的装配式光伏外墙，其特征在于，所述热回收单元包括换热器(2)和热水供应端(23)，所述换热器(2)的一端与所述流管(131)连通，所述换热器(2)的另一端与所述热水供应端(23)连通；和/或所述分频液为乙二醇。8.根据权利要求6所述的装配式光伏外墙，其特征在于，所述连接部为设置在所述墙体框架(11)周侧的凸块(112)和凹槽(113)，所述墙体单元(10)的凸块(112)与另一所述墙体单元(10)的凹槽(113)适形配合，和/或所述墙体单元(10)的凹槽(113)与另一所述墙体单元(10)的凸块(112)适形配合，所述凸块(112)与所述凹槽(113)配合时，所述墙体单元(10)的流管(131)与另一所述墙体单元(10)的流管(131)连通，并贯穿所述凸块(112)；和/或所述流管(131)上设置有阀门(132)；和/或所述墙体框架(11)内固定有支架(133)，所述支架(133)适于固定所述壳体(13)；和/或所述壳体(13)的内部设置有集流管(134)与微通道(135)，所述微通道(135)的两端分别与不同的所述集流管(134)连通，交叉的所述微通道(135)相互连通，所述流管(131)与所述集流管(134)连通。9.根据权利要求1-8任一项所述的装配式光伏外墙，其特征在于，所述墙体框架(11)的周侧设置有连接点(115)，所述连接点(115)与所述光伏板(12)的导线(121)电连接；和/或所述电接受单元包括逆变器(3)和电利用端，所述逆变器(3)的一端与所述光伏板(12)电连接，所述逆变器(3)的另一端与所述电利用端电连接。
10.根据权利要求1-8任一项所述的装配式光伏外墙，其特征在于，所述连接部为设置在所述墙体框架(11)外表面的卡槽(114)，所述装配式光伏外墙还包括连接件(4)，所述连接件(4)设置有至少两个卡接头(41)，所述卡接头(41)与所述卡槽(114)适配，所述连接件(4)的卡接头(41)适于插入不同墙体单元(10)的卡槽(114)内，以连接所述墙体单元(10)。

技术总结
本实用新型涉及技术领域，具体涉及一种装配式光伏外墙。本实用新型提供的装配式光伏外墙包括至少一个墙体单元，所述墙体单元包括墙体框架和光伏板，所述墙体框架设置有连接部，所述墙体单元适于通过所述连接部与另一所述墙体单元连接，所述墙体框架与所述光伏板连接；所述光伏板适于通过导线与电接受单元电连接；和/或所述光伏板适于通过导线与另一所述墙体单元的光伏板电连接。本实用新型提供的装配式光伏外墙，光伏系统的安装与墙体的组装同步开展，不需要在建筑施工完成后单独安装，模块化的组装方式，使光伏外墙整体安装流程简单且施工难度小。且施工难度小。且施工难度小。


技术研发人员：钟声远 谢宁宁 蔺新星 丁若晨 郑志美
受保护的技术使用者：中国长江三峡集团有限公司
技术研发日：2023.02.28
技术公布日：2023/7/28