CN103233560B - 一种集成建筑物护栏一体化的光伏装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光伏产品技术领域，特别涉及一种集成建筑物护栏一体化的光伏装置。该装置包括建筑物护栏组件、安装在建筑物护栏组件上的光伏组件，以及与光伏组件连接的逆变/充放电控制系统，所述建筑物护栏组件包括安装支架、扶手，所述光伏组件包括层压设置的太阳电池、置于太阳电池两侧面的粘接层、钢化玻璃保护层以及用于密封太阳电池、粘接层、钢化玻璃保护层边缘的封装胶，所述光伏组件上连接有接线盒，所述光伏发电控制系统包括与光伏组件依次连接的微逆变器、控制器、蓄电池。本发明的光伏装置与原有护栏一体化设计，减少设计及安装成本，此外，大大减少建筑的常规能源耗能，让建筑自身产生清洁能源供给建筑自身的需要，使建筑成为绿色的节能建筑。
Description
技术领域
本发明属于光伏产品技术领域，特别涉及一种集成建筑物护栏一体化的光伏装置。
背景技术
光伏技术是一种新型的节能手段，以其清洁能源、对环境友好、国家政策扶持等各种自身优势，目前广泛应用于大型地面光伏电站及部分屋顶电站中。
将传统建筑节能技术与可再生能源建筑应技术相结合，将会促进太阳能发电从偏远地区的分散应用，向整体城市统一规划方向发展。
光伏建筑一体化的大力研究主要有以下几个原因：一是节省空间；二是可自发自用，减少建筑能耗；三是节约成本，适用新型建筑维护材料，替代了昂贵的外装饰材料，减少建筑物的整体造价；四是在用电高峰期可以向电网供电，解决电网峰谷供需矛盾；五是杜绝了由一般化石燃料发电带来的空气污染。
现在技术中，光伏组件多安装在屋顶，为平板状结构设计，这种设计能有效吸收太阳能，得到更好的光电转化效率，但是，其仍存在以下不足：
（1）不能与原有建筑形成一体化设计，增加后期光伏系统设计与安装成本；
（2）现有的光伏建筑一体化构件形式单一，不符合现代的建筑审美；
（3）安装前需要专业的系统设计人员对支架进行预先设计，安装时需要专业的设备、器材、人员，安装成本较高；
（4）安装时对原有建筑的承重、防水等结构有一定的破坏；
（5）安装后，引线对整体外观有一定的破坏。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，具体公开一种集成建筑物护栏一体化的光伏装置，该集成建筑物护栏一体化的光伏装置与原有护栏一体化设计，减少设计及安装成本，此外，大大减少建筑的常规能源耗能，让建筑自身产生清洁能源供给建筑自身的需要，使建筑成为绿色的节能建筑。
为了达到上述技术目的，本发明是按以下技术方案实现的：
本发明所述的集成建筑物护栏一体化的光伏装置，包括建筑物护栏组件、安装在建筑物护栏组件上的光伏组件，以及与光伏组件连接的光伏发电控制系统，所述建筑物护栏组件包括安装支架和固定在安装支架上的扶手，所述光伏组件包括层压设置的太阳电池、置于太阳电池两侧面的粘接层、钢化玻璃保护层以及用于密封太阳电池、粘接层、钢化玻璃保护层边缘的封装胶，所述光伏组件上电连接有接线盒，所述光伏发电控制系统包括与光伏组件依次电连接的微逆变器、控制器、蓄电池。
作为上述技术的进一步改进，所述太阳电池为单晶硅电池或多晶硅电池或彩色电池或双面电池或薄膜电池。
在本发明中，所述太阳电池呈矩形阵列排布，该矩形阵列排布的太阳电池的排布面积占光伏组件总表面积的40%～90%，光线透过率在10%～80%。
在本发明中，所述粘接层为EVA粘接层或PVB粘接层，所述EVA粘接层或PVB粘接层的透光率在80%～98%。
在本发明中，所述钢化玻璃保护层的长度范围是1000mm～2000mm、宽度范围是500mm～1000mm、厚度保护2mm～10mm，既保证了光伏构建的机械强度，也考虑护栏尺寸的美观度。
在本发明中，所述接线盒安装在光伏组件上，该接线盒内设有旁路二极管。
在本发明中，所述光伏组件的两侧面通过连接柱固定在安装支架上。
在本发明中，所述安装支架的中部为空心设计，方便走线。
此外，所述集成建筑物护栏一体化的光伏装置还包括环境检测仪。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明安装时无须对光伏构件的安装支架进行重复设计，按照现有阳台栏杆安装方式即可；引线简单，通过中空的安装支架将引线引至地面下再统一走线；
（2）本发明所述的光伏组件安装时与建筑修建同时进行，避免重复施工的问题，同时不会对建筑本身的承重、防水等结构设计带来破坏。
（3）本发明所述的光伏组件每个用户单元（阳台）的系统通过微逆变器对该系统的直流输出进行整流逆变，该设计能避免楼宇间的局部遮挡现象，保证未受遮挡用户的正常发电状态；此外，通过控制器对蓄电池的充放电进行控制，使系统在夜间也能正常供电。
（4）该发明还配有环境检测仪，能实时监控太阳福照度、温度、湿度、风速等环境参数。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明做详细的说明：
图1是本发明所述的集成建筑物护栏一体化的光伏装置结构示意图。
图2是本发明中光伏组件结构示意图。
图3是本发明中光伏发电控制系统结构示意图。
具体实施方式
实施例一：
如图1、图2、图3所示，本发明所述的集成建筑物护栏一体化的光伏装置，包括建筑物护栏组件、安装在建筑物护栏组件上的光伏组件3，以及与光伏组件3连接的光伏发电控制系统，所述建筑物护栏组件包括安装支架1和固定在安装支架1上的扶手2，所述光伏组件3包括层压设置的太阳电池31、置于太阳电池31两侧面的EVA粘接层或PVB粘接层32、钢化玻璃保护层33以及用于密封太阳电池31、EVA粘接层或PVB粘接层32、钢化玻璃保护层33边缘的封装胶34，所述光伏组件3上电连接有接线盒7，所述光伏发电控制系统包括与光伏组件依次电连接的微逆变器4、控制器5、蓄电池6。
将上述光伏组件安装在高层建筑中，所述太阳电池31采用156mm*156mm的彩色晶硅电池，该太阳电池31排布方式为4行5列，该太阳电池31总面积占光伏组件3总面积的55%左右，EVA粘接层或PVB粘接层32层压后的透光率大于90%，钢化玻璃保护层33尺寸为1300mm*850mm*3.2mm，钢化玻璃保护层33的设置既保证了光伏组件3的机械强度，也考虑护栏尺寸的美观度。
此外，如图2所示，所述光伏组件3的层压结构是：钢化玻璃保护层33-EVA粘接层或PVB粘接层32-太阳电池31-EVA粘接层或PVB粘接层32-钢化玻璃保护层33，层压后用封装胶6将各自的边缘的外围结构封装，然后通过四个连接柱8将光伏组件3安装于铝合金制成的安装支架1上，引线通过安装支架1的中心孔引至地下走线。
本发明所述的集成建筑物护栏一体化的光伏装置的直流输出通过微逆变器4进行整流逆变，通过控制器5与蓄电池8组成光伏发电控制系统，实现充放电功能。
此外，所述集成建筑物护栏一体化的光伏装置还包括环境检测仪，能实时监控太阳福照度、温度、湿度、风速等环境参数，使用方便可靠。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，其不同之处在于：本实施例是将光伏组件安装在开阔的阳台中，太阳电池31采用双面电池，该太阳电池31排布方式为4行6列的矩阵式排布，该太阳电池31总面积占光伏组件总面积的70%左右，EVA粘接层或PVB粘接层32层压后的透光率大于90%，钢化玻璃保护层33尺寸为1300mm*850mm*3.2mm。
本发明并不局限于上述实施方式，凡是对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意味着包含这些改动和变型。
Claims (7)
1.一种集成建筑物护栏一体化的光伏装置，其特征在于：包括建筑物护栏组件、安装在建筑物护栏组件上的光伏组件，以及与光伏组件连接的逆变/充放电控制系统，所述建筑物护栏组件包括安装支架和固定在安装支架上的扶手，所述光伏组件包括层压设置的太阳电池、置于太阳电池两侧面的粘接层、钢化玻璃保护层以及用于密封太阳电池、粘接层、钢化玻璃保护层边缘的封装胶，所述光伏组件上电连接有接线盒，所述逆变/充放电控制系统包括与光伏组件依次电连接的微逆变器、控制器、蓄电池；
所述太阳电池为单晶硅电池或多晶硅电池或彩色电池或双面电池或薄膜电池；
所述太阳电池呈矩形阵列排布，该矩形阵列排布的太阳电池的排布面积占光伏组件总表面积的40％～90％，光线透过率在10％～80％；
所述集成建筑物护栏一体化的光伏装置还包括环境检测仪。
2.根据权利要求1所述的集成建筑物护栏一体化的光伏装置，其特征在于：所述粘接层为EVA粘接层或PVB粘接层。
3.根据权利要求2所述的集成建筑物护栏一体化的光伏装置，其特征在于：所述EVA粘接层或PVB粘接层的透光率在80％～98％。
4.根据权利要求1所述的集成建筑物护栏一体化的光伏装置，其特征在于：所述钢化玻璃保护层的长度范围是1000mm～2000mm、宽度范围是500mm～1000mm、厚度范围是2mm～10mm。
5.根据权利要求1所述的集成建筑物护栏一体化的光伏装置，其特征在于：所述接线盒安装在光伏组件上，该接线盒内设有旁路二极管。
6.根据权利要求1所述的集成建筑物护栏一体化的光伏装置，其特征在于：所述光伏组件的两侧面通过连接柱固定在安装支架上。
7.根据权利要求1所述的集成建筑物护栏一体化的光伏装置，其特征在于：所述安装支架的中部为空心设计。
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