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        光伏保溫一體式外墻板的研究

        2022-01-20 07:10:08尹麗華趙維維張翼飛保定嘉盛光電科技股份有限公司河北保定071000
        綠色建筑 2021年6期
        關(guān)鍵詞:建筑

        尹麗華,趙維維,張翼飛(保定嘉盛光電科技股份有限公司, 河北 保定 071000)

        1 技術(shù)背景

        光伏建筑一體化(Building Integrated PV,BIPV)是將太陽能光伏發(fā)電與建筑體結(jié)合起來,太陽能電池即為建筑物的一部分,既節(jié)省了寶貴的土地資源,又能就近供應(yīng)給建筑內(nèi)部用電。

        目前比較常見的是屋頂太陽能光伏一體化建筑,而與墻體結(jié)合的一體化建筑較少。而且外墻板在施工時,一般通過插槽與立柱的掛件相配合以將外墻掛板掛接到立柱上,但是現(xiàn)有外墻板為分體結(jié)構(gòu),施工時工序復(fù)雜、工期較長。而且隨著太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用,需要將太陽能光伏發(fā)電與建筑一體化,而現(xiàn)有的外墻板不能滿足太陽能光伏發(fā)電的要求。

        2 技術(shù)方案

        2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計

        光伏保溫一體式外墻板包括安裝框架,安裝框架兩側(cè)分別安裝有光伏組件和保溫層;保溫層采用防火保溫巖棉,保溫層的厚度為 100 mm;光伏組件與安裝框架之間設(shè)置有雙面貼,光伏組件通過雙面貼與安裝框架固定連接;安裝框架由四個首尾固定連接的安裝梁構(gòu)成,安裝梁上設(shè)置有第一連接部和第二連接部,第一連接部和第二連接部均與安裝梁一體成型。

        為避免因建筑沉降造成形變將外墻板損壞,在第一連接部靠近保溫層的一側(cè)開設(shè)有安裝槽,安裝槽兩側(cè)均固定設(shè)置有限位凸起,兩限位凸起之間設(shè)置有減震條,減震條為橡膠條,減震條的截面為 H 型,減震條與安裝槽相適配,減震條與限位凸起間隙配合。

        為方便固定保溫層,在保溫層與安裝框架之間設(shè)置有承接件,承接件為密目鋼絲網(wǎng),承接件與安裝框架固定連接,保溫層固定安裝在承接件上;承接件邊緣與安裝梁上的限位凸起接觸配合。

        為了保證光伏組件的穩(wěn)固性,在第二連接部靠近光伏組件的一側(cè)底部固定設(shè)置有托架,托架為 L 型結(jié)構(gòu);安裝框架底端的安裝梁上固定連接有限位托板,限位托板與托架限位配合,限位托板頂端與光伏組件底端抵接。

        為避免限位托板在安裝時,由于觸碰使限位托板與第二連接部的連接松動,進而影響到光伏組件安裝的穩(wěn)定性,限位托板分為限位段和承載段,限位段與第二連接部連接,同時在限位段的頂面兩端均設(shè)置有定位凸爪,使限位段在與第二連接部連接時,可以在定位凸爪及螺栓的作用下使限位段發(fā)生一定的形變,并使限位段與托架之間產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力,從而使限位托板連接更加牢固;承載段呈 L 型,并使承載段底端面為斜面,從而使兩外墻板之間的縫隙形成外側(cè)寬度大內(nèi)側(cè)寬度小的形狀,在對縫隙進行密封時,可以先使用密封條,將密封條放入到縫隙中,利用縫隙的結(jié)構(gòu)對密封條進行卡接固定,然后再使用密封膠密封,有利于提高縫隙的密封效果和速度。

        為避免光伏組件因限位托板損壞,在限位托板與光伏組件之間設(shè)置有緩沖墊,緩沖墊與限位托板固定連接。

        2.2 制作工藝

        2.2.1 材料準備

        根據(jù)光伏組件的形狀和大小選擇合適的安裝梁和防火保溫巖棉,并清洗制作光伏組件用的玻璃板。

        2.2.2 制作光伏組件

        在潔凈的下層玻璃板上方敷設(shè)第一層 PVB 膠膜,將電池組件敷設(shè)到第一層PVB 膠膜上,并在電池組件的上方敷設(shè)第二層 PVB 膠膜,然后蓋上上層玻璃板,實現(xiàn)雙玻組件的初步疊放;再依次將疊放好的雙玻組件進行層壓機層壓、氣壓釜定型。

        2.2.3 制作安裝框架

        安裝梁根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計要求進行沖壓成型,并將 4 個安裝梁依次利用角碼進行首尾固定,形成閉環(huán)的安裝框架。

        2.2.4 外墻板組裝

        將光伏組件利用雙面貼固定在安裝框架的一側(cè),并利用密封膠進行密封,再將防火保溫巖棉固定在安裝框架的另一側(cè),完成外墻板的制造。

        2.2.5 參數(shù)設(shè)置

        為了保證產(chǎn)品的成品率,提高產(chǎn)品的穩(wěn)定度和質(zhì)量,在光伏組件制造中氣壓釜定型分為升溫、保溫保壓、降溫降壓3 個階段,具體參數(shù)如表1 所示。

        表1 氣壓釜參數(shù)

        3 結(jié) 語

        光伏保溫一體式外墻板在使用時,可以直接進行安裝,改變了現(xiàn)有外墻板的安裝方式,施工工序簡單,大大加快了施工進度;而且外墻板上設(shè)置有光伏組件,滿足了外墻板能夠發(fā)電的要求,更加環(huán)保;而且光伏組件在發(fā)電時產(chǎn)生的熱量,可以被保溫層隔絕,有助于建筑的保溫。

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