环保型能源发电屋面制造技术

本发明专利技术涉及有助于发电的建筑集成太阳能系统领域。它是一种可用作于屋面，外墙或其他建筑应用的太阳能板。本发明专利技术还涉及到制备、设计和生产太阳能水泥板的方法，其通过将水泥板与太阳能板结合，以形成设想的独立实体。太阳能水泥板(SCB)包括多个太阳能捕获组件(如光伏电池(PV)等)，安装在经过特殊处理的纤维水泥板或类似材料的基板上。太阳能水泥板(SCB)包括作为面板的钢化玻璃和/或薄膜、作为中间层的乙烯乙酸乙烯酯薄膜、及作为背面层的聚氟乙烯薄膜。太阳能水泥板(SCB)通过对面板、中间层的薄膜和背板薄膜与纤维水泥板或类似材料的基板复合在一起，形成具有防水功能的集成屋面。最终形成一种独特的集成太阳能产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】环保型能源发电屋面交叉引用本专利技术需求于2017年3月31日交的印度临时专利申请“环保型能源发电屋面”第201741011843号为的优先权。其全部内容结合于此作为参考。
本专利技术涉及一种承重建筑一体化的太阳能水泥板的能源发电领域。在此专利技术的太阳能板，是以能源发电屋面、外墙和其他结构的多种形式予以公开。它还涉及设计、制备和生产太阳能板的方法。
技术介绍
燃烧矿物燃料、煤和其他能产生电力的不可再生资源的使用的增加，产生有害的碳排放物排放至大气中。这些碳排放对环境产生负面影响，大幅增加全球了气温变暖，酿成了多次自然灾害。因此，通过使用风能和太阳能等更多的可再生能源发电，来降低碳排放是非常必要的。个人和企业已经被太阳能的优点吸引了，它不仅对环境有益，还能自身发电。太阳能或光伏通过利用太阳光产生可用的电力，已经运用了数十年。光伏板通常选以最大限度暴露在阳光的位置下进行安装。这些地点一般在建筑工业的屋面和住宅的屋面。因此，市面上开发了各种将光伏板安装在建筑物屋面上方的办法和装置。最常见用于屋面的太阳能或光伏产品的解决方案包括：独立的太阳能电池板，其安装在现有的屋面或结构上，使用框架支撑或直接安装到结构上的方法。这些产品是利用现有的屋面结构作为载体，而不是替代现有屋面结构。光伏产品布线方法是使用传统的并联或串联电路，以及标准的压接或凸耳型进行连接。通常，太阳能或光伏模块以螺钉、螺母和螺栓装配方式，安装在屋面上额外搭建的框架结构上、屋面上或者露台上。因此，硬件安装过程中，安装工人经常面临屋面安装空间不足、崎岖的地面或不平的屋面上等尴尬情况。现有的安装结构通常过于复杂，也不易生产加工和安装。此外，许多太阳能板的安装结构包含太多的组件。考虑到这些问题，到目前为止对太阳能的适用性是非常有限的。在此能源发电领域中，迫切需要开发一种更有效的方法和适合该国家所需的太阳能产品。另一个主要推行的障碍是在建筑形式上，在确定建筑屋面后，变更或修改成太阳能屋面的可行性或便利性。为了大规模地市面上推广太阳能，在城镇化的建设中，屋面的改造可能是非常至关重要的。有关的推行再生能源作为太阳能屋面的其他问题是：a)现有的屋面设计无法承载太阳能模块；b)屋面改造和在现有结构上加固的费用过高且不易；现有传统模式的屋面仅作为建筑顶部的遮挡物。目前的金属屋面具有非常高的热传递系数，从而不适于在人道条件下生活和工作。因此，从该角度来看，还需要开发更好的屋面解决方案。与传统的屋面解决方案相比，使用所出的能源发电屋面，可降低从屋面外界向建筑物本身传递4-5摄氏度。如果在房屋内发生火灾事故，现有的金属屋面设计方案是非常不安全的。由于建筑物本体的温度透射率升高，使其难以居住。长期暴露在外金属屋面，因下雨会导致屋面生锈。一旦生锈，屋面的强度就会减弱，并且在恶劣的天气情况下，容易发生坍塌或变形，造成事故。US5768831A公开了一种由粘土、陶瓷、混凝土、纤维水泥或合成材料制成的屋面瓦片，用作太阳能电池板的载体，太阳能电池板附着在载体上。太阳能板固定在屋面瓦或屋面板或墙板的上面，以至少2条邻边相对的组合方式拼接，安置在屋面瓦或屋面板或墙板的凹槽中。欧洲专利申编号EP0440103A2公开了一种附着在屋面瓦上方的太阳能板。屋面瓦边缘的对立面配有两条带有倒钩式的支撑，可将具有柔韧度的太阳能板从支架两边的上方嵌入其中，锁扣在屋面瓦上，确保太阳能板不被抬起。这两种情况下，很明显，在市面上屋面瓦的加工尺寸公差较大，使得太阳能板不能够很好的固定在屋面上；要么太松散，要么太大。JP-A-3124070公开了安装在普通框架用金属挂钩固定在太阳能电池的底部，与其框架连接固定。CN201620531U公开了一种基材板和太阳能电池板，其中太阳能电池板分布在基材板的表面上，太阳能电池板包括上层的透明(TPT)层和下层的太阳能电池。太阳能电池板和基材板采用EVA以封层或复合或粘黏或灌封固化的方式整合一起。基材板的背面设有两个悬挂槽和至少一个布线槽。其中悬挂槽用门闩的方式与两个基材板和墙面连接，布线槽设置在悬挂槽之间。US9590557B2公开了一种用于产生电的光伏电池的砌块产品。更具体地描述了结合混凝土砌块光伏面板(或其他砖石材料)的结构属性和太阳能光伏能源发电。本专利还描述了制造、安装和电源连接等类似混凝土砌块光伏面板的方法。US9647159B2公开了一种光伏板，由背板、前板和在两者之间的光伏电池组成。其中光伏板含保护元件，该保护元件沿前板的边缘延伸且不伸超出最上表面前板。这些已知的光伏面板的缺点在于，由于突出的外框架，上表面容易积水、积灰、树叶等，长期下来会导致面板的性能劣化甚至失效。此外，包边从板的四面和上层向外延伸，所以光伏面板非常凸显，因此从美学感观上来说，不是非常美观。在传统的太阳能屋面中，为了避免阴影效应，面板之间的间隙通常为50mm，行间为600mm至1000mm。与现有的太阳能水泥板相比，这种排列方式浪费了大量空间，导致更少的发电量。因此，在相同空间中，这种排列方式少了至少20-30％发电量。从上述事实可以看出，现在需要的是提供一种可用作屋面又可同时发电的集成屋面解决方案。这个屋面除了是一个舒适的遮阳篷外，还可以利用永久性可再生能源发电(即太阳光来发电)，从而保护地球免受以其他形式所产生的气体污染。这里需要强调的是，除了太阳光之外，没有无需原材料，且在发电期间不排放尾气的设备。因此，太阳能发电不会产生像煤基发电那样，产生碳排放和像灰一样的废料。
技术实现思路
本专利技术是以保护地球环境，尽可能依靠可再生能源而设计的。本专利技术是通过提供合适的解决方案，选用易于转换的方式，从传统的屋面转换成太阳能集成屋面，及利用日光原料产生独特的复合型能源发电板。说明书的标题中已表明了本专利技术在阳光辐射范围下，可用作为屋面、外墙、墙面等具有环保、节能、能量发电并可作为“承重”用的集成产品。主要原理是根据各种建筑集成材料制成的屋面和墙体的结构属性与太阳能的结构属性相结合研制而成。本说明也描述了制造、安装和太阳能发电板的连接方式等方法。根据本专利技术的第一部分，公开了通过多块太阳能水泥板(SCB)连接，组合成环保型能量发电结构。太阳能水泥板(SCB)由多个太阳能捕获组件，如光伏(PV)电池。根据本专利技术的第一部分，太阳能水泥板(SCB)面板使用钢化玻璃和/或薄膜，固定在纤维水泥基板的凹槽剖面上方。乙烯乙酸乙烯酯(EVA)薄膜作为中间夹层和覆于一层聚氟乙烯薄膜在板上。如此形成的能源发电屋面，具有载重、屋面防漏、防火和隔热的功能。根据本专利技术的第一部分，诸如光伏(PV)电池的太阳能捕获组件，两端带有正负极，以串联方式，连接到光伏电路板上，并且通过带有公母连接器的接线盒与外部电源连接。根据本专利技术的第一部分，太阳能水泥板(SCB)进一步结合了混凝土板或墙体材料的结构属性，在无需附加条件的情况下产生电能，并且简单地描述了集成系统具有结实的框架作为支撑。集成的太阳能水泥板非常易于使用，只需使用自钻螺钉，耐候密封胶和耐候胶带即可安装在钢结构上。集成的太阳能水泥板可直接通过螺丝固定，将其铺设在钢框架上，与市面上的需要使用的夹具、螺母和螺栓等进行安装的太阳能板相比，安装要简单的很多。根据本专利技术的第一部分，环保型能源发电屋面投本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.使用多张太阳能水泥板(SCB)形成的环保型能源发电屋面，包括：数个太阳能捕获组件(如光伏电池)，固定在多条经过特殊处理纤维水泥基板凹槽中或类似材料的基板中；钢化玻璃和/或薄膜，固定在纤维水泥基板的凹槽剖面上方；乙烯乙酸乙烯酯(EVA)薄膜作为中间夹层；聚氟乙烯薄膜；以及如此形成的能源发电屋面，具有载重、屋面防漏、防火和隔热的功能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.31 IN 2017410118431.使用多张太阳能水泥板(SCB)形成的环保型能源发电屋面，包括：数个太阳能捕获组件(如光伏电池)，固定在多条经过特殊处理纤维水泥基板凹槽中或类似材料的基板中；钢化玻璃和/或薄膜，固定在纤维水泥基板的凹槽剖面上方；乙烯乙酸乙烯酯(EVA)薄膜作为中间夹层；聚氟乙烯薄膜；以及如此形成的能源发电屋面，具有载重、屋面防漏、防火和隔热的功能。2.根据权利要求1所述的太阳能水泥板(SCB)，由多层材料组合而成，包括：面板为一层钢化玻璃和/或薄膜；中间层为一层乙烯乙酸乙烯酯(EVA)薄膜；数个太阳能电池串联连接；另一层乙烯乙酸乙烯酯(EVA)薄膜；一层聚氟乙烯作为背面层(薄膜)；再一层乙烯乙酸乙烯酯(EVA)薄膜；以及选用适当厚度的板作为基板，其中基板上的长条矩形(凹槽)和腹板加强了板的强度，且避免和保护了荷载从面板上方传递至固定在长条凹糟中的太阳能捕获组件。3.根据权利要求1所述的太阳能水泥板(SCB)，由一个特制的托盘和模具组成，专门用于将太阳能发电组件封装在基板中。4.根据权利要求1所述的能源发电屋面，其特点在于，在基板外围的腹板上，可直接使用自攻螺钉将所述板固定到结构上，而不需要额外的固定部件来固定。5.根据权利要求1所述的能源发电屋面，其特点在于，使用无框屋面或者外墙可减少超过20-30％的地面使用空间。6.根据权利要求1所述的能源发电屋面，其特点在于，提供了无需双层支撑结构的屋顶或外墙，正常发电的解决方案。7.根据权利要求1所述的能源发电屋面，结合板和墙的结构特性，设计成的太阳能发电屋面或外墙，可在4至6年间收回投资成本。8.根据权利要求1所述的能源发电屋面，具有以下各种优点，例如：可直接作为屋面，无需要再使用金属屋面板或瓦块屋面；与其他太阳能发电屋面相比，它可以多产生大于20％的电能；具有高阻热性，因此可降低从屋面外界向建筑物本身传递4-5摄氏度的温度；使用寿命为50年，能源发电超过25年；具有很高的审美价值；具有阻燃性和防触电功能；是无害的；无需隔热垫；以及不产生噪音，并最大限度地降低受高温和雨水的影响。9.根据权利要求1所述的能源发电屋面，其形成的屋面、外墙等，通过产生的电能可为物主创造超过25年的收益。10.根据权利要求1所述的能源发电屋面，其特点在于，可用于以下方面的集成太阳能系统，是可持续能源领域的突破性发明：住宅；商业；工业屋面；巴士站；停车场；绿色能源充电站；或者类似建筑物。11.太阳能水泥板(SCB)，组成：钢化玻璃和/或薄膜作为面板；多个中间层；数个太阳能捕获组件，如光伏(PV)；一块经过特殊处理的纤维水泥板或类似材料作为基板，其中太阳能捕获部件固定在基板的凹槽中；以及面板沿着凹槽的外轮廓搁置在多...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦姆西·克里希纳·卡丹，
申请(专利权)人：瓦姆西·克里希纳·卡丹，
类型：发明
国别省市：印度,IN