技术领域

太阳能光伏墙砖涉及一种新型墙面。 它能实现太阳能电池组件与建筑一体化。

技术背景

目前太阳能电池组件发电主要安装在建筑物屋 顶， 太阳能电池组件安装在屋顶发电有很 大的局限性， 因使用面积小， 发电量有限。 尽管己有安装在建筑物外墙的太阳能玻璃幕墙 发 电装置， 但玻璃幕墙不能保留传统建筑风格。 安装玻璃幕墙不但成本高， 而且还导致建筑通 风、透气、透光功能差， 影响室内人体健康。有些建筑根本不适合安装 太阳能玻璃幕墙发电。 另外， 为节约该墙砖的制造成本， 节省地球资源， 设计了用材少的太阳能光伏墙砖结构。 发明内容

本发明太阳能光伏墙砖， 它把太阳能电池组件与特制建筑墙砖结合起来 ， 构成新型太阳 能电池组件用于发电和装饰建筑物外墙面。 它由内镶式， 镶在竖边框（1 )、横边框（2)方形 框架内的太阳能电池组件（3)、 接线盒（4)、 电池导线（5)、 压边缝（6)、 粘接在太阳能电 池组件（3 )底面的花色底层（8)及结合在光伏墙砖背面的 隔热层（7)构成， 由外镶式， 镶 在竖边框 （9)、 横边框 ( 10)方形框架内的太阳能电池组件 （11 )、 接线盒（12)、 电池导线 ( 13)、 压边缝（14)、 粘接在太阳能电池组件 （11 )底面的花色底层 （17)及结合在光伏墙 砖背面的隔热层 （15 )构成，

内镶式的竖边框 （1 )、 横边框 （2)有能镶进太阳能电池组件（3 ) 的槽子， 外镶式的竖 边框 （9)、 横边框 （10)有能镶进太阳能电池组件（11 ) 的槽子。

内镶式的竖边框 （1 )、 横边框 （2)， 外镶式的竖边框 （9)、 横边框（10) 分别由瓷材、 天然大理石材及人造大理石材制成， 并通过强力胶， 如大理石胶将其各接头处结合形成方形 框架。

在横边框 (2)与竖边框 (1)或横边框（10)与竖边框 (9)两端对接斜面的中间处，分别钻对应 的垂直孔，孔内插入止栓 (34)和 (35) .同时在强力胶的作用下,有利于将横边框 (2)与竖边框（1) 或者横边框（10)与竖边框 更牢固地连接成方框,防止竖边框 (1)或竖边框 (9)移位脱落. 上述边框也可用铁角钢， 不锈钢作为基础材料制作而成。

竖边框（18)、 横边框（19) 由铁角钢， 不锈钢制成方形框架， 太阳能电池组件（20)用 内镶式镶在方形框架内， 并用强力胶将其粘在方形框架上， 和用强力胶形成压边缝（24) 固 定太阳能电池组件 （20)， 接线盒（22)、 电池导线 （23 )及花色层 （21 ) 与太阳能电池组件 (20) 背板结合， 隔热层 （25 )镶在方形框架内、 用强力胶将其粘在方形框结构内， 上下横 边框（19)有用于干挂的干挂孔（26), 铁角钢外表面用镀膜工艺处理， 装饰其表面。

用与竖边框 （18)、 横边框 ( 19)外表面结合竖面板 （27)和横面板（28)， 其面板由瓷 材、天然大理石材、人造大理石材铝塑板、 不锈钢板及铝型材制成， 装饰其方形框架外表面， 用强力胶将它们分别粘在方形框架表面， 使用固定销 （29) 固定它们， 以防脱落。

用原色铝型材或彩色铝型材制作方形框架， 与现有制作太阳能电池组件方形框结构方式 相同， 只是在上下横边框处挖出用于干挂的类似干挂 孔（26) 的孔， 方形框架内增加隔热层 及太阳能电池组件背板形成花色层。

在太阳能电池组件（3、 11 )的底层， 制成与竖边框（1、 9)、横边框（2、 10)的表面相 同或相近似的花色层 （8、 17), 从该墙砖正面能看到电池组件（3、 11 )底层的花色层 （8、 17)。 达到与上述方形框架表面花色一致。

上述各太阳能电池组件由单晶硅、 多晶硅、 非晶硅薄膜太阳能电池， 少晶硅太阳能电池 等制作而成。 该墙砖由干挂钢结构将其安装在墙面时， 上下横边框 (2)和上下横边框（10)有干挂所 需的槽口 （31 )或孔洞 （31 )。

隔热层（7)或隔热层（15)结合在墙砖背面， 或单独贴在准备安装上述光伏墙砖的干挂 钢结构区域的墙面上， 在夏季时， 能阻止太阳热能通过墙体进入室内， 在冬季时， 能阻止室 内热能通过墙体导出室外， 达到节能目的。

连接导线（33 )的线管（31 )装在干挂钢结构角钢（30)、 之间的墙面上， 被太阳能光伏 墙砖隐藏在里面， 有利于外墙体表面美观。干挂钢结构角钢（30) 由螺钉（32)固定在墙面。

内镶式的竖边框 （1 )和横边框（2)， 外镶式的竖边框 （9)和横边框 ( 10)可分别制成 整体方形框架， 无需强力胶将其粘接成形。

太阳能电池墙砖的工作原理是： 将多个太阳能光伏墙砖被干挂钢结构将其安装 在建筑物 的外墙上， 形成大面积的太阳能光伏组件吸收太阳能发电 ， 各个太阳能电池导线（5、 13 )依 据用户的用电要求， 逋过支导线 (21)连接在总导线上， 各条连接导线分别装在线管 (19)内， 线 管 (19)安装在千挂钢结构之间的光伏墙砖背后， 总导线通过墙孔进入室内通过并网逆变器并 入市电电网工作， 或接蓄电池、 充放电保护器、 逆变器器件向用电器供电， 或与太阳能电子 控制器结合直接向用电器供电。

附图说明

图 1是内镶式太阳能光伏墙砖的主视图， 表达镶在竖边框（1 )、 横边框（2)方形框架内 的太阳能电池组件（3 ) 结合的状况。

图 2是内镶式太阳能光伏墙砖左视剖视图， 表达太阳能光伏墙砖各层的组合情况。

图 3是太阳能光伏墙砖横边框 （2) 的主视图。

图 4是太阳能光伏墙砖横边框（2) 的左视剖视图。

图 5是太阳能光伏墙砖竖边框 ( 1 )主视图。

图 6是太阳能光伏墙砖竖边框（1 )俯视图.

图 7是外镶式太阳能光伏墙砖的主视图， 表达镶在竖边框 （9)、 横边框 （10)方形框架 内的太阳能电池组件（11 ) 结合的状况。

图 8是外镶式太阳能光伏墙砖左视剖视图， 表达太阳能光伏墙砖各层的组合情况。

图 9是太阳能光伏墙砖横边框（10) 的主视图.

图 10是太阳能光伏墙砖横边框 （10) 的左视剖视图。

图 11是太阳能光伏墙砖竖边框 （9)主视图。

图 12是太阳能光伏墙砖竖边框（9)俯视图.

图 13是太阳能光伏墙砖竖边框（18)、 横边框 （19) 由铁角钢， 不锈钢制成方形框架的 主视图

图 14是太阳能光伏墙砖竖边框 （18)、 横边框 （19) 由铁角钢， 不锈钢制成方形结构的 左视剖视图， 表达太阳能光伏墙砖各层的组合情况。

图 15是横边框（19)) 的主视图。

图 16是横边框（19) 的俯视图。

图 Π是竖面板（27)和横面板（28) 的主视图。

图 18是竖面板（27)和横面板（28) 与铁角钢竖边框 （18)、 横边框 ( 19) 结合的左视 剖视图。 免画图 14铁角钢竖边框 （18)、 横边框 （19) 内部其他构件。

图 19是四片太阳能光伏墙砖干挂在墙面的组合图� ��。

具体实施方式 制作内镶式太阳能光伏墙砖方形框架， 将瓷材、 天然大理石材或人造大理石材用冷加工 方法切割成能制造竖边框（1〉、横边框（2)的 条形原材料， 将条形石材用水刀或机刀片挖槽 子， 将竖边框 （1 )、 横边框（2)条形原材料的两头切割成 45度角。 用强力胶， 如大大理石 胶分别粘接竖边框 ( 1 )和横边框（2) 的接头部位， 形成太阳能光伏墙砖方形框架。

用常规方法制作太阳能电池组件（3)， 安装接线盒（4)、 电池导线（5)。 在该组件的底 层贴上与竖边框（1 )、 横边框（2)的表面相同或相近似的花色层（8)� � 如即时贴， 从该墙砖 正面能看到电池组件（3 )底层的花色层（8)， 即时贴的花色图案。 使之与上述方形框架表面 花色图案一致或花色层 （8)制成单独花色图案。

用常规方法制作太阳能电池组件（3 )时， 将 TPT、 TPE、 PVC等制成彩色背板与太阳 能电池组件（3 )通过层压机层压于一体。

组装太阳能光伏墙砖， 将贴有花色层 （8)太阳能电池组件（3 )装入内镶式太阳能光伏 墙砖方形框架内， 用强力胶形成压边缝（6)将太阳能电池组件 （3 )与太阳能光伏墙砖的方 形框架粘接于一体。

制作保温层，将隔热效果好的隔热层（7)通过� ��力胶与太阳能光伏墙砖背面粘接于一体。 制作外镶式太阳能光伏墙砖方法与上述制作内 镶式太阳能光伏墙砖方法基本相同， 其制 作过程不再重复。

在横边框 (2〉与竖边框 (1)或横边框（10〉与竖边框 (9)两端对接斜面的中间处,分别钻对应 的垂直孔， 钻孔时事先制作专用夹具分别将各边框定位， 以便钻垂直孔，孔内插入与之直径相 同的止栓 (34)和 (35) .同时涂上强力胶,将横边框 (2)与竖边框 (1)或者横边框（10)与竖边框 (9) 更牢固地连接成方框,防止竖边框移位脱落.

用铁角钢， 不锈钢作为基础材料制作方形框架。

竖边框（18)、 横边框 （19) 由铁角钢， 不锈钢切割成所需长度， 将竖边框 （18)、 横边 框（19)焊接形成方形框架， 用常规方式制作太阳能电池组件（20)， 用内镶式法，将太阳能 电池组件（20)镶在方形框架内， 并用强力胶将其粘在方形框架上， 和用强力胶形成压边缝 (24) 固定太阳能电池组件（20), 接线盒（22)、 电池导线 （23 )及花色层（21 ) 与太阳能 电池组件 （20)背板结合， 隔热层 （25)镶在方形框架内、 用强力胶将其粘在方形框架内， 上下横边框（19)在机床上钻孔或铣孔， 制作用于干挂的干挂孔（26)， 铁角钢外表面用镀膜 工艺处理， 装饰其表面。

制作与竖边框（18)、 横边框（19)外表面结合竖面板（27)和横面板（ 28)时， 分别将 瓷材、 天然大理石材、 人造大理石材铝塑板、 不锈钢板或铝型材制成一定形状， 并将它们打 孔， 用强力胶将它们分别粘在方形框架表面， 使用固定销（29) 固定它们。 其余制作该太阳 能光伏墙砖方法与用表面镀膜铁角钢， 不锈钢作为基础材料制作太阳能光伏墙砖方法 相同。

用原色铝型材或彩色铝型材制作方形框架， 与现有制作太阳能电池组件方形框架方式相 同， 只是在上下横边框处挖出用于干挂的类似干挂 孔（26) 的孔， 方形框架内增加隔热层及 太阳能电池组件背板形成花色层。

在太阳能电池组件（3、 11、 20) 的底层， 制成与竖边框 （1、 9、 18)、 横边框 （2、 10、 19)的表面相同或相近似的花色层（8、 17、 21 )， 从该墙砖正面能看到电池组件（3、 11、 20) 底层的花色层 （8、 17、 21 ), 实现与上述边框表面花色相同或相似。

为将该墙砖用干挂钢结构将其安装在墙面， 上下横边框（2)和上下横边框（10)用水刀 或机加工形成千挂所需的槽口 （31 )或孔洞（31 )。

将隔热效果好的隔热材料加工成隔热层 （7)、 隔热层 （15 ) 或隔热层 （25)所需的尺寸 面积， 分别结合在其墙砖背面， 或将其隔热材料单独贴在准备安装上述光伏墙 砖的干挂钢结 构区域的墙面上。

内镶式的竖边框 （1 )和横边框 （2)， 外镶式的竖边框 （9)和横边框 （10)可分别制成 整体方形框架， 无需强力胶将其粘接成形。 其方法是制作模具， 将瓷性材料一次性成形， 制 作整体方形框架， 或将天然大理石材及人造大理石材在设备上一 次性制成方形框架。

安装太阳能光伏墙砖的步骤是： 首先将建筑物墙面整平， 在墙面根据太阳能电池墙砖的 面积， 按照千挂钢结构的方式画出统一的格^ ¹ 线条， 其安装方式与现有干挂结构安装方式相 同。 连接导线 （30)和线管 （28) 固定于干挂钢结构角钢 （27)之间的墙面上， 被太阳能光 伏墙砖隐藏在里面， 有利于外墙体表面美观。 将多个太阳能光伏墙砖干挂在钢架结构上， 用 专用强力胶， 如大大理石胶将多个太阳能光伏墙砖的缝隙封 严实， 防水进入墙内， 连接太阳 能光伏墙砖的总导线通过墙孔进入室内接并网 逆变器并入市电电网工作， 或接蓄电池、 充放 电保护器、 逆变器器件向用电器供电， 或与太阳能电子控制器结合直接向用电器供电 。