光伏电池到氟聚合物结构膜上的附接系统技术方案

技术编号:7129562 阅读:154 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术描述了一种可伸展的膜系统,一个光伏器件通过钩和毛圈式织物或其等效物可拆除地附接在该膜系统上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一种可伸展的建筑膜系统,一个光伏器件通过钩和毛圈(hook and loop)式织物或其等效物可拆除地附接在该膜系统上。
技术介绍
光伏器件(也称为太阳能电池或太阳能模块)可以附于建筑物结构的屋顶上。这些器件将来自太阳的光能转化成可以被使用或被存储而用于后面用途的电能。许多建筑具有对于太阳能电池或太阳能模块布置而言所希望的屋顶。传统地,光伏系统的安装涉及到用机械搭扣(例如螺栓或螺钉)将该器件附接到一个屋顶上。尽管这可以有效地固定器件,但是在安装过程中可能发生对屋顶的损害。例如,这些孔洞可能泄漏,这些孔洞可能是其他最后失败(例如撕裂或开裂)的来源和/或螺钉或螺栓的安装可能是耗时的并且要求搭扣孔洞的精确的测量和钻孔。或许更重要的是, 机械搭扣是相对永久性的,并且光伏器件可能不容易在不留下受损的屋顶部分时进行移动或拆除。在屋顶具有“张紧的”或空气支撑型的构造时,此种与将光伏器件固定到屋顶上有关的问题被加重。建筑膜被用于张紧或空气支撑型的构造中,其中该膜横跨这些支撑性构件而被拉伸(置于张力下)。将一个光电装置通过螺钉或搭扣固定到此种建筑膜上将导致该膜因撕裂而完全失效或者至少提供了将允许泄漏的孔洞。因此,对于将光伏器件固定到建筑膜上的方式存在着需要,这些膜不会危害其抗水特性并且被整合在屋顶系统之中。
技术实现思路
本专利技术出乎意料地提供了一种光伏器件/建筑膜系统,该系统有利地具有可伸展的特性,使得该系统具有延长/伸展/收缩/变形而不损害该光伏器件的能力。在一个方面,可以理解的是在下面的建筑膜具有符合给定的大气条件(热、冷、雨、雪、风、等)的物理属性,而该光伏器件总体上是欠柔性的。然而,通过系统的独特构造,这种建筑膜可以顺应这些变化而该光伏器件保持是相对不可伸展的。作为一种隐喻,它可以被认为是类似于加利福尼亚的抗震建筑,其中该建筑被支撑在会吸收由于地震产生的变形的一系列滚轮/弹簧上,而该建筑的其余部分无需符合。类似地,在下面的建筑膜系统可以适应于天气有关的条件,而不要求该光伏器件这样做。该系统包括一个第一层,该第一层是氟聚合物包封的增强物与布置在该第一层的一个第二侧上的第一可粘结层的组合;一个第二层,该第二层是一种氟聚合物包封的增强物的一个组合,使得一个第一侧提供了一个未包封的增强物表面并且一个第二侧具有布置在其上的一个第二可粘结层,这样该第二层的第二侧与该第一层的第二侧进行粘结;一个第三层,该第三层包括布置在该第二层的未包封的增强物表面上的一种粘合剂;一个第四层,该第四层是布置在该第三层上的一个钩和毛圈搭扣;一个第五层,该第五层包括布置在该第四层上的一种粘合剂;以及布置在该第五层上的光伏器件。典型地,该第一层的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE),氟化的乙烯丙烯共聚物 (FEP),四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物(THV)或一种全氟烷氧基树脂(PFA)。该第一层的增强物一般是一种耐高温的纤维,例如玻璃、聚芳酰胺、聚酯、碳或金属纤维如织物、网眼织物、或非纺织的材料。在一个方面,该第一可粘结层是PFA、THV、PVDF, ETFE或FEP。该第一可粘结层可以是在第一和第二侧两者上。在另一个方面,该第二层的氟聚合物是聚四氟乙烯(PTFE),氟化的乙烯丙烯共聚物(FEP),四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物(THV)或一种全氟烷氧基树脂(PFA)。在另一个实施方案中,该第二层的增强物包括一种玻璃、聚芳酰胺、聚酯、碳纤维或金属纤维如织物、网眼织物、或非纺织的材料。该第二层是“单面的(sided)”;该增强物的一侧保持是未被该氟聚合物包封的。在又一个实施方案中,该第二层的第二可粘结层是PFA、THV、ETFE, PVDF或FEP。 这在该第二层的氟聚合物部分上发现。在又一个实施方案中,该第二层的未包封的增强物表面是处于与该第三层(一个粘合剂层)的接触中。示例性的粘合剂包括例如一种氯丁橡胶、一种两部分的环氧物、丁基橡胶或一种聚氨酯粘合剂。在又一个实施方案中,该第四层是布置在该第三粘合剂层上的一个钩和毛圈搭扣。在另一个方面,包括一种粘合剂的第五层被布置在该第四层上并且该光伏器件被布置在该第五层上。替代地,该钩和毛圈搭扣可以具有布置在该钩和毛圈搭扣上的一个或这两个粘合剂层。在又一个替代实施方案中,该光伏器件可以具有布置在外表面上的一个粘合剂层以粘附在该钩和毛圈搭扣的一部分上。也可以在该第一可粘结层与该第二可粘结层之间施加一个任选的可粘结层。如以上指出的,通过包含在此描述的系统的这些层,该系统本身是足够柔性的而能经受由于风、雨、雪、热、冷等等造成的物理变化。该构造是独特的,其中,例如该氟聚合物 /增强物层、可粘结层、和/或粘合剂全都为最终构建物提供了可伸展性。尽管披露了多个实施方案,但是对于本领域的普通技术人员而言从以下详细说明中本专利技术仍有其他实施方案将变得清楚。如将清楚的是,本专利技术能够在不同的显而易见的方面有变更,全都不背离本专利技术的精神和范围。因此,这些详细说明应被认为在本质上是说明性的而非限制性的。附图说明图1提供了本专利技术的一个实施方案。图2提供了本专利技术的另一个实施方案。图3提供了本专利技术的又一个实施方案。图4描绘了图3的实施方案,其中绕着一个光伏器件的周边布置了一个框架并且该框架是通过使用一个钩和毛圈系统或柔性材料而构造的以将该光伏器件固定到一个基底上。具体实施例方式在本说明书和权利要求中,术语“包括”和“包含”是开放的术语并且应解释为是指“包括但不限于......”。这些术语涵盖了更加限制性的术语“基本上由......组成”和“由......组成”。必须注意,如在此以及在所附权利要求中使用的,除非上下文另外明确地确定,否则单数形式“一种/ 一个(a/an)”、以及“该(the) ”包括复数性的指代。同样地,术语“一种”、“一个或多个”以及“至少一个”在此能够可互换地使用。还应该注意的是,术语“包含”、 “包括”、“其特征为”以及“具有”能够可互换地使用。除非另外定义,否则在此使用的所有技术的和科学的术语都具有与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。出于所有的目的,在此确切提及的所有公开物和专利都通过引用以其全文结合在此,这些目的包括说明和披露这些化学品、仪器、统计分析以及方法论(它们在可能与本专利技术相关而使用的公开物中进行了报告)。在本说明书中引用的所有参考文献均应被认为表明了本领域的技术水平。在此任何事物都不应解释为是承认本专利技术没有资格由于在先专利技术而先于此类披露。在一个方面,本专利技术出乎意料地提供了一种系统,该系统用于通过使用一个钩和毛圈式可接合的/可脱接合的搭扣系统而将一个光伏器件束缚在一个张紧的或空气支撑的建筑膜结构上。这种系统的一个优点是能够从该系统中拆除并且更换光电部件而不损害下面的支撑物。因此,当一个光电部件受到损害、被磨损、要求维护,等等时,该部件可以简单地进行拆除并进行更换亦或修理并且再次附接,而不需要同更传统的系统一样通过搭扣或螺钉来进行再附接。应理解的是另一个优点是该光伏部件被牢固地固定到该系统上,使得它可以经受风、雨、雪、热、冷、等等,同时仍然适应该膜的柔性以及伸长。该钩和毛圈搭扣系统提供了改换/更换这种器件同时仍提供一种足够强的接合而使这些元件不会造成部件很容易本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏器件/建筑膜系统,包括:一个第一层,该第一层包括一种氟聚合物包封的增强物,在该第一层的一个第二侧上布置有一个第一可粘结层;一个第二层,该第二层包括一种氟聚合物包封的增强物,使得一个第一侧提供了一个未包封的增强物表面并且一个第二侧具有布置在其上的一个第二可粘结层,这样使得该第二层的第二侧与该第一层的第二侧进行粘结;一个第三层,该第三层包括布置在该第二层的未包封的增强物表面上的一种粘合剂;一个第四层,该第四层包括布置在该第三层上的一个钩和毛圈式可接合的搭扣系统;一个第五层,该第五层包括布置在该第四层上的一种粘合剂;以及一个布置在该第五层上的光伏器件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:K·M·萨林
申请(专利权)人:美国圣戈班性能塑料公司
类型:发明
国别省市:US

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