阅读说明：本技术 一种屋顶光伏架空隔热保温凳及其制备工艺 (Roof photovoltaic overhead heat insulation stool and preparation process thereof ) 是由 陶海全 方振雷 张燎原 凌强 张超 于 2019-10-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种屋顶光伏架空隔热保温凳及其制备工艺,包括安装结构框、支撑结构,所述支撑结构装配于所述安装结构框的下端,且所述安装结构框通过所述支撑结构与建筑物屋顶固连；光伏组件,所述光伏组件嵌装固定于所述嵌装空间；所述支撑结构的下端通过混凝土基础与所述建筑物屋顶固连；本发明的该保温凳结构简单、易于加工、成本低、施工简单方便、夏季隔热、冬季保温效果好,减低建筑物屋顶热损失,通过在其内集成了光伏组件能够吸收太阳能用于储备后使用,节约了能源,具有很高的经济效益,降低整个建筑的能耗问题。(The invention discloses a roof photovoltaic overhead heat insulation stool and a preparation process thereof, and the roof photovoltaic overhead heat insulation stool comprises an installation structure frame and a supporting structure, wherein the supporting structure is assembled at the lower end of the installation structure frame, and the installation structure frame is fixedly connected with a building roof through the supporting structure; the photovoltaic module is embedded and fixed in the embedding space; the lower end of the supporting structure is fixedly connected with the roof of the building through a concrete foundation; the heat-insulation bench disclosed by the invention has the advantages of simple structure, easiness in processing, low cost, simplicity and convenience in construction, heat insulation in summer and good heat-insulation effect in winter, the heat loss of the roof of a building is reduced, the photovoltaic module is integrated in the heat-insulation bench, the solar energy can be absorbed for use after being stored, the energy is saved, the heat-insulation bench has high economic benefit, and the energy consumption problem of the whole building is reduced.)

一种屋顶光伏架空隔热保温凳及其制备工艺

技术领域

本发明涉及建筑物隔热保温技术领域，尤其涉及一种屋顶光伏架空隔热保温凳及其制备工艺。

背景技术

建筑物的屋顶常年接收着阳光的照射，同时，在寒冷的冬季，建筑物的屋顶也会因积雪处于较为低温的状态。因此，建筑物的屋顶需要做保温和隔热的处理，以免在居住中室内环境出现“夏季热、冬季冷”的情况。

太阳能光伏板是一种能够接收光能，并将光能转化为电能的装置，其多适用于房屋的屋顶，或者窗户上，利用接收光能并转化光能的特性，不单单能够利用转化的电能为加热板供电以提供热能，同时，太阳能光伏板转化的电能还可以存储于蓄电池内，在后期家庭小功率电器使用中可以充当备用电源，以此来减小家庭的用电负担。

但是，经过长时间研究发现，现有技术中针对屋顶“夏季热、冬季冷”的情况并没有一种很好的装置能够解决，因此，基于这一技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种能够既收集太阳能又可以避免出现“夏季热、冬季冷”现象的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构新颖、充分吸收太阳能、能够与建筑物屋顶装配使用的屋顶光伏架空隔热保温凳及其制备工艺。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种屋顶光伏架空隔热保温凳，该保温凳安装于建筑物屋顶，所述保温凳包括：

安装结构框，所述安装结构框内部形成为嵌装空间；

支撑结构，所述支撑结构装配于所述安装结构框的下端，且所述安装结构框通过所述支撑结构与建筑物屋顶固连；

光伏组件，所述光伏组件嵌装固定于所述嵌装空间；

该保温凳还包括：

集成于所述安装结构框下端并与所述光伏组件电性连接的接线盒，所述接线盒外置有电源线；

所述支撑结构的下端通过混凝土基础与所述建筑物屋顶固连；

所述支撑结构分为前侧支撑腿和后侧支撑腿；

所述前侧支撑腿和后侧支撑腿的相对高度通过所述混凝土基础调整；

所述支撑结构和安装结构框之间预制安装板结构，所述支撑结构和安装结构框通过所述安装板结构可拆卸安装。

进一步的，所述安装结构框整体为上下两端均镂空的四边形框体结构；

所述安装结构框的下端向内延伸形成有第一安装部；

所述安装结构框的上端向内延伸形成有加固部；

所述前侧支撑腿和后侧支撑腿的上端均形成有与所述第一安装部配合的第二安装部；

所述第一安装部和第二安装部均为板体结构；

所述第一安装部和第二安装部组成所述安装结构；

所述第一安装部和第二安装部螺栓紧固以形成可拆卸安装结构。

进一步的，所述混凝土基础包括一与所述前侧支撑腿和/或所述后侧支撑腿安装的结构槽；

所述前侧支撑腿下端安装有所述结构槽时，所述前侧支撑腿的下部部分嵌入所述结构槽内；

所述后侧支撑腿下端安装有所述结构槽时，所述后侧支撑腿的下部部分嵌入所述结构槽内；

所述结构槽的外周通过混凝土制作为基础；

所述建筑物屋顶预埋锚栓，且所述锚栓部分延伸出屋顶；

所述混凝土基础包裹所述锚栓以与所述建筑物屋顶形成固定连接。

进一步的，所述结构槽具有沿竖直方向延伸的第一板、以及沿水平方向延伸并固连于所述第一板下端的第二板；

所述第一板和第二板形成为上端开放的长方形槽；

所述前侧支撑腿、后侧支撑腿的下端能够嵌入所述长方形槽内；

所述结构槽的上端部分外漏于所述混凝土基础外。

进一步的，沿所述结构槽的水平方向安装有加固螺栓，所述加固螺栓贯穿所述支撑结构以限制所述支撑结构与所述结构槽的竖直位移。

进一步的，所述光伏组件由下至上依次包括背板玻璃、电池芯片和前板玻璃；

所述背板玻璃和电池芯片之间通过封装胶膜粘贴固定并形成密封；

所述前板玻璃和电池芯片之间通过封装胶膜粘贴固定并形成密封；

所述背板玻璃支撑于所述第一安装部的内侧；

所述加固部搭接于所述前板玻璃的上部；

所述电池芯片、封装胶膜侧面通过密封胶膜填充密封；

所述背板玻璃为钢化玻璃，且所述背板玻璃朝向建筑物屋顶一侧贴敷有反光纸；

所述前板玻璃为硬质玻璃或柔性钢化玻璃或超白钢化玻璃；

所述封装胶膜为EVA胶膜；

所述密封胶膜为丁基橡胶胶带；

所述安装结构框为铝边框。

进一步的，所述电池芯片选用叠片硅晶电池。

本发明公开的一种屋顶光伏架空隔热保温凳的制备工艺，其主要包括以下工艺步骤：

S1、将3.2mm后的钢化玻璃、250μm的EVA胶膜、串焊连接好的硅晶芯片、250μm的EVA胶膜、1mm的PIB密封胶膜、3.2mm的钢化玻璃由下至上依次层叠，形成为待层压组件，并将待层压组件放入压层机内；

S2、升温阶段，开启层压机加热部分，控制升温温度范围在80～100℃，保持腔内温度为80℃；

S3、抽真空阶段，敷设和片完成的待压层组件进入层压机内腔抽真空，抽真空时间为400～800s，真空度控制为5～25Pa；

S4、加压第一阶段，对待压层组件进行加压，压力控制为35～60(-kPa)，加压时间控制在120～240s；

S5、加压第二阶段，对待压层组件进行第二次加压，压力控制为60～85(-kPa)，加压时间控制在120～240s；

S6、加压第三阶段，对待压层组件进行第三次加压，压力控制为85～100(-kPa)，加压时间控制在720～900s；

S7、冷却阶段，层压完毕后形成的光伏组件输送至冷却区域冷区，冷却时间控制为300～600s，冷却至室温；

S8、切边，将冷却后的光伏组件放置在作业平台上，利用刀具进行光伏组件边缘胶膜的割除清理；

S9、装接线盒，将接线盒利用硅胶粘贴在组件引出端的组件背面，进行绝缘防水密封，然后对密封固话完成的组件进行残留物擦洗清洁；

S10、将处理后的光伏组件嵌装于安装结构框内，并将支撑结构螺栓紧固于底部、并通过混凝土基础与建筑物屋顶固连。

进一步的，所述步骤S10中支撑结构安装高度通过所述混凝土基础调整，所述支撑结构的安装高度的确定根据建筑物屋顶的上表面的延伸方向确定。

在上述技术方案中，本发明提供的一种屋顶光伏架空隔热保温凳及其制备工艺，具有以下有益效果：

本发明的该保温凳结构简单、易于加工、成本低、施工简单方便、夏季隔热、冬季保温效果好，减低建筑物屋顶热损失，通过在其内集成了光伏组件能够吸收太阳能用于储备后使用，节约了能源，具有很高的经济效益，降低整个建筑的能耗问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种屋顶光伏架空隔热保温凳的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种屋顶光伏架空隔热保温凳的支撑结构与混凝土基础的连接结构示意图。

附图标记说明：

1、安装结构框；2、支撑结构；3、混凝土基础；4、接线盒；

101、第一安装部；102、加固部；

201、第二安装部；202、结构槽；203、加固螺栓；

501、电池芯片；502、背板玻璃；503、前板玻璃；504、封装胶膜；505、密封胶膜。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

参见图1～图2所示；

本发明的一种屋顶光伏架空隔热保温凳，该保温凳安装于建筑物屋顶，保温凳包括：

安装结构框1，安装结构框1内部形成为嵌装空间；

支撑结构2，支撑结构2装配于安装结构框1的下端，且安装结构框1通过支撑结构2与建筑物屋顶固连；

光伏组件，光伏组件嵌装固定于嵌装空间；

该保温凳还包括：

集成于安装结构框1下端并与光伏组件电性连接的接线盒4，接线盒4外置有电源线；

支撑结构2的下端通过混凝土基础3与建筑物屋顶固连；

支撑结构2分为前侧支撑腿和后侧支撑腿；

前侧支撑腿和后侧支撑腿的相对高度通过混凝土基础3调整；

支撑结构2和安装结构框1之间预制安装板结构，支撑结构2和安装结构框1通过安装板结构可拆卸安装。

具体的，本实施例公开了一种集成于建筑物房屋屋顶，并与屋顶安装固定的保温凳，在实际使用中，该保温凳呈多组一起使用，能够充分发挥作用；该保温凳主要包括用以嵌装光伏组件的安装结构框1，该安装结构框1内部形成有嵌装空间，将光伏组件嵌装于嵌装空间内，同时在安装结构框1的下部安装有上述的支撑结构2，利用支撑结构2与建筑物屋顶形成装配，而主要的安装方式是利用混凝土基础3固定的方式。由于建筑物屋顶的走向会有不同，因此，需要利用混凝土基础3对支撑结构2进行坡度设定，使指定位置的光伏组件能够充分接收太阳能，而整个建筑物屋顶可能是由平面和坡面组成的，因此，混凝土基础3的高度也会根据建筑物屋顶的走向适当改变，以保证光伏组件能够朝向对应的阳光一侧，提高光电转化效率。

优选的，本实施例中安装结构框1整体为上下两端均镂空的四边形框体结构；

安装结构框1的下端向内延伸形成有第一安装部101；

安装结构框1的上端向内延伸形成有加固部102；

前侧支撑腿和后侧支撑腿的上端均形成有与第一安装部101配合的第二安装部201；

第一安装部101和第二安装部201均为板体结构；

第一安装部101和第二安装部201组成安装结构；

第一安装部101和第二安装部201螺栓紧固以形成可拆卸安装结构。

其中，上述的混凝土基础3包括一与前侧支撑腿和/或后侧支撑腿安装的结构槽202；

前侧支撑腿下端安装有结构槽202时，前侧支撑腿的下部部分嵌入结构槽202内；

后侧支撑腿下端安装有结构槽202时，后侧支撑腿的下部部分嵌入结构槽202内；

结构槽202的外周通过混凝土制作为基础；

建筑物屋顶预埋锚栓，且锚栓部分延伸出屋顶；

混凝土基础3包裹锚栓以与建筑物屋顶形成固定连接。

本实施例进一步限定了安装结构框1的结构、以及与安装结构框1装配的支撑结构2的结构。其中，安装结构框1作为光伏组件的承载部件，其内部形成的嵌装空间将光伏组件牢牢固定在其内，同时，为了方便接收太阳能，安装结构框1的上下两端均为开放结构，光伏组件整体嵌入安装结构框1内，让太阳能接受面暴露出来，以保证后期接收太阳能，而安装结构框1的下端开放能够方便接线盒4的安装和接线。而本实施例的接线盒4外界有电源线能够与用电设备电性连接，例如电加热管、小型用电设备等，该光伏组件将太阳能转化为电能后储存备用，作为备用电源使用，同时，将照射在屋顶的太阳能吸收，也能够解决“夏天热”的问题，而本实施例的光伏组件转化的太阳能后期可以作为供热设备的电源，以此针对屋顶“冬天冷”的问题。

另外，为了方便安装支撑结构2，即上述的前侧支撑腿和后侧支撑腿，设计了结构槽202，该结构槽202一方面能够供支撑结构2嵌装，另一方面可以与混凝土基础3形成连接，这样设计能够方便后期更换任一组件，不会破坏掉整体结构，尤其支撑结构2以上的主要部件。

优选的，本实施例中结构槽202具有沿竖直方向延伸的第一板、以及沿水平方向延伸并固连于第一板下端的第二板；

第一板和第二板形成为上端开放的长方形槽；

前侧支撑腿、后侧支撑腿的下端能够嵌入长方形槽内；

结构槽202的上端部分外漏于混凝土基础3外。

为了使得卡接后的支撑结构2更加稳定，沿结构槽202的水平方向安装有加固螺栓203，加固螺栓203贯穿支撑结构2以限制支撑结构2与结构槽202的竖直位移。

优选的，本实施例中光伏组件由下至上依次包括背板玻璃502、电池芯片501和前板玻璃503；

背板玻璃502和电池芯片501之间通过封装胶膜504粘贴固定并形成密封；

前板玻璃503和电池芯片501之间通过封装胶膜504粘贴固定并形成密封；

背板玻璃502支撑于第一安装部101的内侧；

加固部102搭接于前板玻璃503的上部；

电池芯片501、封装胶膜504侧面通过密封胶膜505填充密封；

背板玻璃502为钢化玻璃，且背板玻璃502朝向建筑物屋顶一侧贴敷有反光纸；

前板玻璃503为硬质玻璃或柔性钢化玻璃或超白钢化玻璃；

封装胶膜504为EVA胶膜；

密封胶膜505为丁基橡胶胶带；

安装结构框1为铝边框。

其中，上述的电池芯片501选用叠片硅晶电池。

本实施例的背板玻璃需要对电池芯片起到保护和支撑作用，具有一定的绝缘性、阻水性、耐老化性，可以延长使用寿命、降低长期使用过程中功率衰减问题，作为优选的材质，本实施例的背板玻璃502选用钢化玻璃。

本实施例的前板玻璃503具有一定的透光性、耐候性、绝缘性、阻水性和机械强度，可以对电池芯片501起到保护和支撑作用，延长电池使用寿命。其可以是硬质玻璃、柔性钢化玻璃、超白钢化玻璃等。而本实施例的前板玻璃503最为优选的是超白钢化玻璃。

本实施例的封装胶膜504选用具有一定的透光性、耐候性、高粘结强度、高电阻率的材质。而作为优选的是，本实施例的封装胶膜504选用EVA封装胶膜。

本实施例的密封胶膜505需要具有良好的化学稳定性和热稳定性，最突出的是气密性和水密性，还需要具有良好的耐热、耐臭氧、耐老化、奶化学药品、并有吸震、电绝缘性能，对阳光以及臭氧具有良好的抵抗性，可以有效增加该装置的结构稳定性。而结合上述工艺要求，本实施例的密封胶膜505优选为丁基橡胶胶带。

本发明公开的一种屋顶光伏架空隔热保温凳的制备工艺，其主要包括以下工艺步骤：

S1、将3.2mm后的钢化玻璃、250μm的EVA胶膜、串焊连接好的硅晶芯片、250μm的EVA胶膜、1mm的PIB密封胶膜、3.2mm的钢化玻璃由下至上依次层叠，形成为待层压组件，并将待层压组件放入压层机内；

S2、升温阶段，开启层压机加热部分，控制升温温度范围在80～100℃，保持腔内温度为80℃；

S3、抽真空阶段，敷设和片完成的待压层组件进入层压机内腔抽真空，抽真空时间为400～800s，真空度控制为5～25Pa；

S4、加压第一阶段，对待压层组件进行加压，压力控制为35～60(-kPa)，加压时间控制在120～240s；

S5、加压第二阶段，对待压层组件进行第二次加压，压力控制为60～85(-kPa)，加压时间控制在120～240s；

S6、加压第三阶段，对待压层组件进行第三次加压，压力控制为85～100(-kPa)，加压时间控制在720～900s；

S7、冷却阶段，层压完毕后形成的光伏组件输送至冷却区域冷区，冷却时间控制为300～600s，冷却至室温；

S8、切边，将冷却后的光伏组件放置在作业平台上，利用刀具进行光伏组件边缘胶膜的割除清理；

S9、装接线盒4，将接线盒4利用硅胶粘贴在组件引出端的组件背面，进行绝缘防水密封，然后对密封固话完成的组件进行残留物擦洗清洁；

S10、将处理后的光伏组件嵌装于安装结构框1内，并将支撑结构2螺栓紧固于底部、并通过混凝土基础3与建筑物屋顶固连。

优选的，上述步骤S10中支撑结构2安装高度通过混凝土基础3调整，支撑结构2的安装高度的确定根据建筑物屋顶的上表面的延伸方向确定。

在上述技术方案中，本发明提供的一种屋顶光伏架空隔热保温凳及其制备工艺，具有以下有益效果：

本发明的该保温凳结构简单、易于加工、成本低、施工简单方便、夏季隔热、冬季保温效果好，减低建筑物屋顶热损失，通过在其内集成了光伏组件能够吸收太阳能用于储备后使用，节约了能源，具有很高的经济效益，降低整个建筑的能耗问题。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。