金属瓦及光伏屋面

文档序号:497907 发布日期:2022-01-07 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 金属瓦及光伏屋面 (Metal tile and photovoltaic roof ) 是由 朱疆 谭小春 于 2021-10-27 设计创作,主要内容包括:本申请实施例提供了一种金属瓦及光伏屋面,金属瓦应用于光伏屋面,所述光伏屋面包括屋面和设置于所述屋面上的光伏系统,所述光伏系统包括多个光伏组件,相邻的两个所述光伏组件之间设有间隙,所述金属瓦包括相对的第一表面和第二表面;所述第一表面与所述屋面相对;所述第二表面上设有反光结构,所述反光结构与两个所述光伏组件之间的间隙相对,用于增大光线反射到所述光伏屋面中光伏组件的背面上的反射率,其中,所述光线为太阳光通过所述间隙照射到所述第二表面上的光线。(The embodiment of the application provides a metal tile and a photovoltaic roof, wherein the metal tile is applied to the photovoltaic roof, the photovoltaic roof comprises the roof and a photovoltaic system arranged on the roof, the photovoltaic system comprises a plurality of photovoltaic assemblies, a gap is arranged between every two adjacent photovoltaic assemblies, and the metal tile comprises a first surface and a second surface which are opposite; the first surface is opposite to the roof; the photovoltaic roof is characterized in that a light reflecting structure is arranged on the second surface, the light reflecting structure is opposite to the gap between the two photovoltaic modules and used for increasing the reflectivity of light reflected to the back surface of the photovoltaic modules in the photovoltaic roof, wherein the light is sunlight and irradiates to the light on the second surface through the gap.)

金属瓦及光伏屋面

技术领域

本申请涉及建筑光伏技术领域,具体涉及一种金属瓦及光伏屋面。

背景技术

BIPV(Building Integrated Photovoltaic,光伏建筑一体化)技术是将光伏发电集成到建筑上,BIPV具有多种不同的安装形式,例如光伏屋面。光伏幕墙和光伏天棚灯,光伏屋面应用广泛。光伏屋面的制造过程通常为:首先将金属板通过模压机模压成型为金属瓦;然后将多个金属瓦安装于屋面上;最后将多个光伏组件通过结构胶固定在金属瓦上。

在光伏屋面中,光伏组件通常使用双玻组件,双玻组件中的电池为双面电池,以提高光伏组件的发电效率。多个光伏组件通常沿着金属瓦从屋脊到屋檐分布,相邻的两个光伏组件之间设有间隙,以便光伏组件进行接线,同时避免光伏组件之间发生碰撞。在光伏屋面中,光伏组件的背面可接触的光线主要来源于照射在两个光伏组件之间间隙中的金属瓦上的太阳光所反射的光线。

然而,由于金属瓦表面平整,很难将太阳光的光线反射到光伏组件的背面,大部分光线都会被直接反射到光伏组件外,只有少部分光线能被光伏组件有效利用,使得光伏组件的发电效率较低,从而导致光伏屋面的发电效率较低。

发明内容

本申请实施例提供了一种金属瓦和光伏屋面,以解决相关技术中金属板很难将太阳光的光线反射到光伏组件的背面,导致光伏屋面的发电效率低的技术问题。

为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:

第一方面,本申请实施例提供了一种金属瓦,应用于光伏屋面,所述光伏屋面包括屋面和设置于所述屋面上的光伏系统,所述光伏系统包括多个光伏组件,相邻的两个所述光伏组件之间设有间隙,所述金属瓦位于所述屋面与所述光伏系统之间;

所述金属瓦包括相对的第一表面和第二表面,所述第一表面与所述屋面相对;

所述第二表面上设有反光结构,所述反光结构与两个所述光伏组件之间的间隙相对,用于增大光线反射到所述两个所述光伏组件的背面上的反射率,其中,所述光线为太阳光通过所述间隙照射到所述第二表面上的光线。

进一步的,所述第二表面上设有反光贴膜,所述反光贴膜远离所述第二表面的表面上设有所述反光结构。

进一步的,所述反光结构包括多个依次连接的凸起。

进一步的,所述凸起的截面形状为等腰三角形,所述等腰三角形的底边位于所述第二表面上。

进一步的,所述等腰三角形的底角在15-90°之间,且所述等腰三角形的高大于10um。

进一步的,所述凸起的截面形状为弧形,所述弧形沿背离所述第二表面的方向弯曲。

进一步的,所述凸起的截面形状为等腰梯形。

进一步的,所述反光贴膜包括胶粘层和具有所述反光结构的金属层;

所述胶粘层固定于所述第二表面上。

进一步的,所述金属层为银层或铝层;

所述胶粘层的材质为丙烯酸类胶粘剂或者环氧树脂类胶粘剂。

本申请实施例提供的金属瓦至少具有以下优势:

在本申请实施例中,金属瓦包括相对的第一表面和第二表面,第一表面靠近光伏屋面中的屋面上;第二表面上设有反光结构,反光结构与光伏屋面中两个光伏组件之间的间隙相对,用于增大光线反射到该两个光伏组件的背面上的反射率,其中,光线为太阳光通过间隙照射到第二表面上的光线,这样,照射到各间隙中的太阳光有更多地光线可以反射到对应的两个光伏组件的背面,以使更多地光线可以被光伏组件的背面利用,从而增大了光伏组件的发电效率,进而增大了光伏屋面的发电效率。

第二方面,本申请实施例提供了光伏屋面,包括上述金属瓦。

所述光伏屋面所具有的优势与上述金属瓦所具有的优势相同,此处不在赘述。

附图说明

图1表示本申请实施例提供的一种金属瓦与两个光伏组件的示意图之一;

图2表示本申请实施例提供的一种金属瓦与两个光伏组件的示意图之二;

图3表示本申请实施例提供的一种金属瓦与两个光伏组件的示意图之三;

图4表示本申请实施例提供的一种模压机的示意图;

图5表示本申请实施例提供的一种粘贴反光贴膜的装置的示意图;

图6表示本申请实施例提供的一种反光贴膜的示意图;

图7表示本申请实施例提供的金属瓦上反光结构进行定位的示意图。

附图标记:

10:金属瓦;11:反光结构;111:凸起;12:反光贴膜;121:胶粘层;122:金属层;

20:光伏组件;

30:模压机;31:进料区;32:压型区;33:压花区;34:出料区;

40:粘贴反光贴膜的装置;41:上料区;42:牵引区;43:粘贴区。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本申请实施例中,提供了一种金属瓦,可以应用于光伏屋面,光伏屋面包括屋面和设置于屋面上的光伏系统,光伏系统包括多个光伏组件20,相邻的两个光伏组件20之间设有间隙,金属瓦10位于屋面与光伏系统之间,参照图1至图3,金属瓦10具体可以包括第一表面和第二表面,第一表面与屋面相对;第一表面用于固定于光伏屋面中的屋面上;第二表面上设有反光结构11,反光结构11与两个光伏组件20之间的间隙相对,用于增大光线反射到该两个光伏组件20的背面上的反射率,其中,光线为太阳光通过间隙照射到第二表面上的光线。

实际中,光伏屋面包括屋面和设置于屋面上的光伏系统,光伏系统包括多个光伏组件,相邻的两个光伏组件之间设有间隙,金属瓦位于屋面与光伏系统之间。光伏屋面的制造过程通常为:首先将金属板通过模压机模压成型为金属瓦;然后将多个金属瓦安装于屋面上;最后将多个光伏组件通过结构胶固定在金属瓦上。

具体而言,参照图1至图3,金属瓦10包括相对的第一表面和第二表面,第一表面与光伏屋面中的屋面相对,也就是说,第二表面靠近光伏系统,也可以认为,第二表面为金属瓦10面向太阳光的表面,第一表面为金属瓦10背向太阳光的表面。光伏组件20可以通过结构胶固定于金属瓦10的第二表面上。金属瓦10的第二表面上设有反光结构11,反光结构11设置于与两个光伏组件20之间的间隙相对的位置,以增大光线反射到该两个光伏组件20的背面上的反射率,其中,光线为太阳光通过间隙照射到第二表面上的光线,这样,照射到各间隙中的太阳光有更多地光线可以反射到对应的光伏组件的背面上,以使更多地光线可以被光伏组件的背面利用,从而增大了光伏组件的发电效率,进而增大了光伏屋面的发电效率。

由于光伏屋面包括多个光伏组件20,各相邻的两个光伏组件20之间具有间隙,也就是说,光伏屋面中可能具有多处间隙。这样,一张金属瓦10可能会对应多处间隙,一张金属瓦10上设置的反光结构11的数目应与其上对应的间隙数目相同,一个反光结构11与一个间隙相对。

现有技术中,一张金属瓦通常是一张金属板通过模压机30模压成型的,参照图4,模压机30通常包括进料区31、压型区32和出料区34,进料区31用于放置金属板原料;压型区32用于对金属板进行模压,以形成金属瓦;出料区34用于对金属瓦进行裁剪,以出料。

具体而言,金属瓦10的第二表面上的反光结构11通常通过模压机进行模压成型。参照图4,与现有的模压机相比,本实施例在现有的模压机30上增加压花区33,压花区33主要对金属瓦10进行压花的工艺,以在金属瓦10的第二表面上制作反光结构11。如图4所示,反光结构11是在模压机30出料之前增加的一道压花的工艺,该工艺是通过设计好的模具通过一定的压力压在金属瓦10与间隙相对的位置。该位置的设定可以通过光伏组件20的具体结构和位置预先在模压机30控制系统上进行设定,以实现在金属瓦10上与各间隙相对的位置精确地进行表面处理,从而在金属瓦10上与间隙相对的位置制作出经过设计的反光结构11。

在本申请实施例中,第二表面上设有反光贴膜12,反光贴膜12远离第二表面的表面上设有反光结构11。

具体而言,除了上述使用压花的工艺制作反光结构11外,还可以通过贴膜工艺实现。贴膜工艺为在模压机30出料之前的位置设置粘贴反光贴膜12的装置。参照图5,粘贴反光贴膜12的装置包括上料区41、牵引区42、裁切区(图中未示出)和粘贴区43,反光贴膜12为卷装。贴膜工艺的流程为:反光贴膜12从上料区41牵引到牵引区42,牵引到所需长度后,通过裁切区进行裁切,最后在粘贴区43粘贴到金属瓦10的第二表面上预设的位置。其中,粘贴区43在进行粘接的时候可以从上往下进行粘接,也可以从左到右进行粘贴,还可以从右到左进行粘贴,具体可以根据实际情况进行设定。

具体而言,反光贴膜12粘贴到金属瓦10的第二表面上,反光贴膜12远离第二表面的表面上设有反光结构11,这样,当太阳光从两个光伏组件20的间隙中照射到反光结构11上后,反光结构11会将更多的光线反射到该两个光伏组件20的背面上,以被该两个光伏组件20的背面利用,从而增大该两个光伏组件20的发电效率,进而增大光伏屋面的发电效率。

现有技术中,在光伏屋面的安装过程中,每个光伏组件的安装都需要通过定位工装完成,为了保证光伏组件安装在正确的位置上,定位工装的使用会降低安装效率,由于通过人工放置定位装置的方式定位,很难保证光伏组件的定位精度,导致光伏组件的安装位置的误差,从而影响屋面系统的美观性。

在本实施例中,可以根据光伏组件20的具体结构和需要安装的位置,预先在模压机30的控制系统中设定好金属瓦10的第二表面上需要制作反光结构11的具体位置,然后通过压花的工艺或贴膜工艺在预定的具体位置完成反光结构11的制作。由于预定的位置是控制系统控制的,又由于反光结构11具有辨识度,因此,参照图7,预定的位置可以作为光伏组件20安装的定位点,与现有通过定位工装定位相比,该定位点的定位更加精确,不仅可以节省大量的人力成本,还可以使光伏屋面更加美观。

在本申请实施中,如图1至图3所示,反光结构11包括多个依次连接的凸起111。

具体而言,根据光线反射的原理,在平整的表面上设置凸起,可以增加光线的反射率,因此,本实施例在金属瓦10的第二表面上的反光结构11包括多个依次连接的凸起111。

在本申请的一种可选实施例中,如图1所示,凸起111的截面形状为等腰三角形,等腰三角形的底边位于第二表面上,也即,等腰三角形的顶角靠近光伏组件20,底边远离光伏组件20。

进一步的,等腰三角形的底角的角度在15-90°之间,该底角的角度范围为[15°,90°),也即,包括15°,不包括90°。等腰三角形的高大于10um。实际中,等腰三角形的高还应小于预设距离的一半,预设距离为第二表面到光伏组件20的背面之间的距离。这样,可以使照射在反光结构11上的光线有更多可以反射到光伏组件20的背面。

需要说明的是,反光结构11的宽度一般与对应间隙的宽度相等,如图1所示的反光结构11,可以提升光伏组件20的发电量在1%-5%之间,该范围具体为[1%,5%]。然而,为了进一步提升光伏组件20的发电量,可以适当将反光结构11的宽度制作的比对应间隙的宽度大一点,例如2cm、4cm等。这样,在制作反光结构11时,可以在模压机30的控制系统中进行设置,为了使反光结构11可以作为安装光伏组件20的定位点,可以通过模压机30的控制系统在发光结构与对应间隙的宽度相同的位置坐上标记。

在本申请的另一种可选实施例中,如图2所示,凸起111的截面形状为弧形,弧形沿背离第二表面的方向弯曲。

进一步的,弧形可以为优弧、劣弧和半圆形中的一种,具体可以根据实际情况进行设定,本实施例对此可以不做限定。

在本申请的在一种可选实施例中,如图3所示,凸起111的截面形状为等腰梯形,等腰梯形的下底位于所述第二表面上,也即,等腰梯形的下底远离光伏组件20,上底靠近光伏组件20。

进一步的,为了使照射到反光结构11上有更多的光线可以反射的光伏组件20的背面,等腰梯形的上底可以短一点,例如,上底为下底的1/6或者1/8等,具体可以根据实际情况进行设定。并且,等腰梯形的下底的两个内角的角度角度范围为[15°,90°),等腰梯形的高大于10um。实际中,等腰梯形的高还应小于预设距离的一半,预设距离为第二表面到光伏组件20的背面之间的距离。

需要说明的是,本实施反光结构11的具体形状不局限于图1至图3所示的形状,也可以为其他利用光线反射的远离来增加光线反射率的结构,具体情况可以根据实际情况进行设定。

在本申请实施例中,参照图6,反光贴膜12包括胶粘层121和具有反光结构11的金属层122;胶粘层121固定于第二表面上。

具体而言,胶粘层121通常采用丙烯酸类胶粘剂或者环氧树脂类胶粘剂制成,当然,不局限于这两种,也可以为其他具有黏性的胶粘剂。胶粘层121粘接于金属瓦10的第二表面预设的位置上。

具体而言,具有反光结构11的金属层122指的是:如图6所示,金属层122的截面形状与反光结构11的截面形状相同,或者,金属层122远离胶粘层121的表面上设有反光结构11。金属层122的材质可以为铝、银等金属材质,具体可以根据实际情况进行设定。

需要说明的是,为了保护反光贴膜12胶粘层121的粘度,胶粘层121远离金属层122的表面上设有保护膜。粘接反光贴膜的装置40可以在粘贴区43之前设置撕膜区,在裁切后,在撕膜区将保护膜撕掉后,在进入粘贴区43进行粘贴。

本申请实施例提供的金属瓦至少具有以下优势:

在本申请实施例中,金属瓦包括相对的第一表面和第二表面,第一表面靠近光伏屋面中的屋面;第二表面上设有反光结构,反光结构与光伏屋面中两个光伏组件之间的间隙相对,用于增大光线反射到该两个光伏组件的背面上的反射率,其中,光线为太阳光通过间隙照射到第二表面上的光线,这样,照射到各间隙中的太阳光有更多地光线可以反射到对应的光伏组件的背面上,以增大光伏组件的发电效率,从而增大光伏屋面的发电效率。

在本申请实施例中,还提供了光伏屋面,包括上述金属瓦。

具体而言,光伏屋面包括多个上述金属瓦10和多个光伏组件20。光伏组件20通常使用双玻组件,双玻组件中的电池为双面电池,以提高光伏组件20的发电效率。光伏屋面的制造过程通常为:首先将金属板通过模压机30模压成型为金属瓦10;然后将多个金属瓦10安装于屋面上;最后将多个光伏组件20通过结构胶固定在金属瓦10上。多个光伏组件20通常沿着金属瓦10从屋脊到屋檐分布,相邻的两个光伏组件20之间设有间隙,以便光伏组件20进行接线,同时避免光伏组件20之间发生碰撞。

光伏组件20的背面可接触的光线主要来源于照射在两个光伏组件20之间间隙中的金属瓦10上的太阳光所反射的光线。由于金属瓦10的第二表面上设有用于增大光线反射到上述两个光伏组件20的背面上的反射率的反光结构11,反光结构11的具体结构上文已经详述,此处不再赘述,这样,照射到各间隙中的太阳光有更多地光线可以反射到对应的光伏组件的背面上,以增大光伏组件的发电效率,从而增大光伏屋面的发电效率。

所述光伏屋面所具有的优势与上述金属瓦所具有的优势相同,此处不在赘述。

需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本申请实施例的可选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的原理及实现方式,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

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