CN114045961A - 一种光伏建筑一体化太阳能幕墙 - Google Patents

Abstract

本发明属于光伏与建筑一体化技术领域，且公开了一种光伏建筑一体化太阳能幕墙，包括外侧玻璃、内侧玻璃和发电组件，所述发电组件包括铝隔条，所述铝隔条的内部固定安装有两个PVB膜和一个太阳能薄膜电池，两个所述PVB膜将太阳能薄膜电池镶嵌在中间，所述PVB膜的外侧面固定安装有背板玻璃，所述背板玻璃的上下两端均固定安装有连接板。本发明通过被压缩的一号弹簧带动一号连接柱和外散热筒向导热筒的内侧方向移动，带动外散热筒和一号连接柱复位，使得一号对槽和一号散热槽重新错位，使得外散热筒自动关闭散热功能，本发明相对于现有技术而言，具有结构简单，成本低廉，散热效果好以及自动散热关闭功能。

Description

一种光伏建筑一体化太阳能幕墙

技术领域

本发明属于光伏与建筑一体化技术领域，具体为一种光伏建筑一体化太阳能幕墙。

背景技术

光伏建筑一般会使用一体化太阳能幕墙，太阳能幕墙，顾名思义：即利用太阳能电池板进行光伏转化发电的装置，光伏幕墙是由玻璃、太阳能电池板等核心部件组成的玻璃墙，通过铝合金安装件安装在光伏建筑的表面，不仅能有效对建筑室内进行隔温，还能将太阳能转化为电能并供社会使用，是一种具有环保性质的建筑外墙配件。

现有的光伏建筑一体化太阳能幕墙在使用时主要利用太阳光直射到其内置的太阳能薄膜电池板，通过太阳能薄膜电池板直接将太阳能转化为电能，因此，其存在一个普遍的问题：发热，太阳光并非百分百转化，有很大一部分的太阳光被反射出去，由于太阳光具有辐射，因此会造成太阳能幕墙温度升高，从而影响内部的太阳能电池工作，现有的解决方案便是将太阳能幕墙设置成中空，然后通过主动散热设备通过气流流动带走热量；但这种方式的缺陷极大：其一、结构复杂，成本高，太阳能幕墙的空间无法容许散热设备，且散热通道也没有条件；其二、太阳能幕墙本来就安装在建筑物高层位置，这个高度的周边气流流动性很大，根本不需要主动散热设备的加入；其三、无法自动散热，现有的主动散热设备无法自动感知太阳能幕墙的发热情况，很多时候是不需要进行散热的，因此，需要一种可实现自动散热功能的太阳能幕墙。

目前，光伏建筑一体化太阳能幕墙还有另一个功能，即隔热，通过反射太阳光使得建筑物室内免受太阳光辐射，避免室内温度因为太阳光升高，但这种设计只适用于夏天，在冬天的情况下，太阳能幕墙产生的热量完全可以供给建筑物室内，减少建筑物的供热成本，而现有技术中，太阳能幕墙由于只专注于散热，导致整体的结构与室内处于完全隔绝的状态，使得太阳能目前产生的热量白白浪费而无法有效供给室内，热量的浪费也是另一种形式的污染，急需解决。

现有的光伏建筑一体化太阳能幕墙主要依靠铝合金金属框进行安装和固定，铝合金作为合金的一种轻金属，其强度和成本之间需要平衡才能使用，而现有技术中，光伏建筑一体化太阳能幕墙在安装完毕后会对铝合金金属框施加很大的力，而在安装过程中无法有效掌握受力点，极易造成铝合金金属框的疲劳和弯曲变形，进而影响太阳能幕墙的正常使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏建筑一体化太阳能幕墙，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光伏建筑一体化太阳能幕墙，包括外侧玻璃、内侧玻璃和发电组件，所述发电组件包括铝隔条，所述铝隔条的内部固定安装有两个PVB膜和一个太阳能薄膜电池，两个所述PVB膜将太阳能薄膜电池镶嵌在中间，所述PVB膜的外侧面固定安装有背板玻璃，所述背板玻璃的上下两端均固定安装有连接板，所述背板玻璃通过连接板与外侧玻璃和内侧玻璃固定连接，所述外侧玻璃和内侧玻璃之间的四角处固定套接有导热筒，所述导热筒的内部密封套接有外散热筒和内散热筒，所述导热筒的中部固定安装有加热器，所述导热筒的内部填充有氦气，所述导热筒的正面和背面分别开设有一号复位槽和二号复位槽，所述一号复位槽和二号复位槽的内部均设置有前限位机构和后限位机构，所述导热筒外表面的前后两侧分别开设有一号散热槽和二号散热槽，所述外散热筒和内散热筒的外表面分别开设一号对槽和二号对槽；

当发电组件发热量过大时，热量会进入加热器的内部，使得加热器对位于导热筒内部的氦气进行加热，氦气受热之后会迅速膨胀并对外散热筒和内散热筒施压，但外散热筒会向前移动，如图4所示，而内散热筒则不会移动，此处会在后续的部分做出说明，当外散热筒被受热膨胀的氦气向前推动时，一号对槽会与一号散热槽逐渐重合，使得发电组件散发出来的热量沿着一号对槽和一号散热槽逸出，且由于外散热筒的开口朝向建筑物的外侧，高空的高速气流会加速热量的排出，从而为发电组件强化散热效果，同时，当热量排出的差不多时，氦气不再受热膨胀而是恢复原来的体积，此时，外散热筒会在前限位机构的作用下自动复位，从而实现发电组件的自动散热，相比较传统的散热方式采用电控等复杂结构，本设计不仅能利用高空的自然空气气流散热，还能自动封闭出风口；并且实质上的散热完全是自启动式的；光伏板能够根据温度变化自动开启或关闭散热功能；且散热的具体结构部分原理简单，零件多为不需要很高精度的简单的开口件；因此本设计的结构简单，制造成本维护成本低廉，并且效果稳定。

优选的，所述导热筒外表面的前侧开设有卡槽，所述外散热筒的外表面固定套接有固定环，所述固定环的内部开设有限位槽，所述限位槽的右侧开设有储油槽，所述储油槽的内部填充有煤油(温度变化导致的体积变化明显；价格偏移兵器容易获得)，所述限位槽的内部密封套接有卡柱和三号弹簧，所述三号弹簧的两端分别与限位槽和卡柱固定连接，所述外侧玻璃和内侧玻璃的外表面设置有安装件；

冬天时，如图5所示：储油槽内部填充的煤油由于自身热胀冷缩的性质会完全聚集于限位槽下侧的储油槽内并不再进入限位槽内部，此时，卡柱会在三号弹簧的作用下向下移动并卡进卡槽的内部，使得外散热筒在被受热膨胀的氦气推动时无法移动，此时，内散热筒便能在氦气的推动下向内侧玻璃的方向移动，使得二号对槽逐渐与二号散热槽重合，从而将发电组件产生的热量沿着二号散热槽和二号对槽排出并沿着内散热筒的开口进入室内，通过此设计，不仅实现了冬天低温环境下对发电组件散热功能，还能将多余的热量用于室内供暖，极大地降低了建筑物的供暖压力。

优选的，所述安装件包括外框、横固定件和纵固定件，所述横固定件和纵固定件的数量均为两个且分别位于外侧玻璃、内侧玻璃的上下两端以及左右两端，所述横固定件和纵固定件均与外侧玻璃和内侧玻璃固定连接，所述横固定件和纵固定件的外表面固定卡接有外框，所述外框位于外侧玻璃和内侧玻璃的外侧；

横固定件和纵固定件均通过密封胶与外侧玻璃和内侧玻璃固定连接，使得外侧玻璃和内侧玻璃能够牢牢地固定在一起，然后，配合导热筒与外侧玻璃和内侧玻璃的套接关系，横固定件和纵固定件被外侧玻璃和内侧玻璃夹持起来，从而形成了一个整体，同时，外框与横固定件和纵固定件固定连接，通过套接的设计，使得安装件整体的受力更加均衡，不易疲劳和变形。

优选的，所述前限位机构包括一号连接柱、一号弹簧和一号限位环，所述一号连接柱的外表面活动套接有一号弹簧和一号限位环，所述一号弹簧的两端分别与一号连接柱和一号限位环固定连接，所述一号限位环固定安装在一号复位槽的内部，所述一号连接柱的外侧一端与外散热筒固定连接；

当发电组件散发的热量经过加热器对导热筒内部的氦气进行加热，氦气受热膨胀后会推动外散热筒和内散热筒，此时，由于一号弹簧的劲度系数小于二号弹簧的劲度系数，从而使得外散热筒可以带动一号连接柱率先压缩一号弹簧，从而使得内散热筒不会移动，在完成散热之后，被压缩的一号弹簧具有一定的弹性势能，在导热筒中的氦气不再受热膨胀时会带动一号连接柱和外散热筒向导热筒的内部移动并复位，使得一号对槽和一号散热槽重新错开，实现了自动散热功能。

优选的，所述后限位机构包括二号连接柱、二号弹簧和二号限位环，所述二号连接柱的外表面活动套接有二号弹簧和二号限位环，所述二号弹簧的两端分别与二号连接柱和二号限位环固定连接，所述二号限位环固定安装在二号复位槽的内部，所述二号连接柱的外侧一端与内散热筒固定连接；

在冬天气温较低时，储油槽中进入限位槽内部的煤油会收缩进入储油槽的内部，使得三号弹簧可以带动卡柱卡进卡槽的内部，此时外散热筒无法移动，因此在发电组件发热时，热量通过加热器的传递对位于导热筒内部的氦气加热并使其膨胀，从而推动内散热筒向内侧玻璃的方向移动，使得二号对槽与二号散热槽重合，此时，外侧玻璃和内侧玻璃之间由发电组件产生的热量便可以沿着二号对槽和二号散热槽排出去，并沿着内散热筒的外侧开口排进室内，从而可以在冬天气温较低时将热量供给建筑室内，从而减小了建筑物的供暖压力。

优选的，所述加热器为空心圆筒结构，所述加热器的外表面固定连通有四个连通管，所述连通管贯穿导热筒并与外侧玻璃和内侧玻璃之间的空间连通；

加热器的设计很独特，其通过外表面四个连通的连通管与外侧玻璃和内侧玻璃之间的空间连通，这样的设计能够使得发电组件产生的热量直接进入加热器的内部，加热器由导热金属制成，通过加热器将热量转化为温度并对导热筒内部的氦气进行加热，这样设计的好处在于，将温度与热量进行无缝转化，不仅导热效率好，而且还避免了电子温度感应设备不耐高温的弊端。

优选的，所述导热筒内部位于外散热筒和内散热筒之间的部分填充有氦气，所述氦气通过压缩体积的方式注入导热筒的内部；

如图10所示，填充进入导热筒内部的氦气并非与原始空间呈现1:1的比例，由于外散热筒和内散热筒均与导热筒的内壁密封套接，因此存在一定的摩擦力，而通过压缩的方式注入氦气，使得被压缩而又未被加热的氦气对外散热筒和内散热筒具备了一定的原始推力，从而可以抵消外散热筒、内散热筒与导热筒内壁之间的摩擦力，使得外散热筒和内散热筒的传动效率更高。

优选的，所述一号对槽、二号对槽、一号散热槽和二号散热槽的横截面形状和尺寸均相同，所述外散热筒或内散热筒向导热筒的外侧移动时，所述一号对槽与一号散热槽重合，所述二号对槽与二号散热槽重合；

一号对槽和一号散热槽为相互交错的设计，二号对槽和二号散热槽为相互交错的设计，在发电组件的发热情况正常时，导热筒内部的氦气受热膨胀的程度便不足以为外散热筒或内散热筒的移动提供推力，此时，一号对槽与一号散热槽、二号对槽与二号散热槽呈现相互交错的排列方式，因此也无需排热，只有当发电组件的热量注意使得导热筒内部的氦气受热膨胀并推动外散热筒或内散热筒移动，才能使得一号对槽与一号散热槽重合，二号对槽与二号散热槽重合，此时，便能开启散热功能，此设计通过简单的错位排列替代了结构复杂、成本高昂的阀门。

优选的，所述三号弹簧始终处于被压缩的状态，所述卡柱的下端活动卡接在卡槽的内部时，所述三号弹簧被压缩的程度最小；

如图8所示，如果是在夏天气温较高的情况下，储油槽内部的煤油便会受热膨胀并进入限位槽的内部，然后通过自身体积膨胀所产生的向上的推力推动卡柱，带动卡柱向上移动，一方面使得卡柱的底端脱离卡槽的内部，同时，通过带动卡柱挤压三号弹簧获取力的平衡，使得在夏天炎热的气候下，外散热筒不会被卡柱卡住，从而完成对外散热的功能，在冬天时，储油槽内部的煤油的体积便会收缩，使得卡柱不再受到向上的推力，此时，被压缩的三号弹簧会向下推动卡柱使得卡柱的底端卡进卡槽的内部，外散热筒便不会再移动，此时，导热筒内部受热膨胀的氦气便会只推动内散热筒，从而将热量传递至建筑物的室内，此设计能将发电组件产生的热量用于建筑物室内的供暖，有效减小了建筑物的供暖压力。

优选的，所述横固定件和纵固定件均通过密封胶与外侧玻璃和内侧玻璃固定连接，所述外框通过装配的方式向外侧玻璃和内侧玻璃的内侧面挤压并分别对横固定件和纵固定件施压；

如图7所示，横固定件和纵固定件与外侧玻璃和内侧玻璃通过密封胶固定连接，使得两者固定地十分稳固，而外框夹在横固定件和纵固定件之间，通过装配的方式连接，使得安装件的整体受力更加平衡，不易发生疲劳和变形。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过设置有加热器将发电组件发出的热量进行传递，然后对导热筒内部的氦气进行加热，待发电组件产生的热量达到警戒标准时，通过受热膨胀的氦气推动外散热筒和内散热筒，通过设置有一号弹簧和二号弹簧，使得二号弹簧的劲度系数小于一号弹簧的劲度系数，使得氦气推动外散热筒移动，使得内散热筒在一号弹簧的作用下保持不动，通过开设有一号散热槽和一号对槽，使得外散热筒在向外移动的过程中保持一号对槽与一号散热槽重合，使得外侧玻璃和内侧玻璃之间由发电组件发热产生的热量沿着一号对槽和一号散热槽排出并沿着外散热筒的外侧开口排出去，最后通过高空的高速气流带走热量，从而实现了发电组件的散热功能，同时，通过设置有一号弹簧在外散热筒被推动向外移动时带动一号连接柱对其进行压缩，使得在外侧玻璃和内侧玻璃之间的热量排完后，氦气不再受热并不再提供推力，此时，通过被压缩的一号弹簧带动一号连接柱和外散热筒向导热筒的内侧方向移动，带动外散热筒和一号连接柱复位，使得一号对槽和一号散热槽重新错位，使得外散热筒自动关闭散热功能，本发明相对于现有技术而言，具有结构简单，成本低廉，散热效果好以及自动散热关闭功能。

2、本发明通过设置有固定环固定安装在外散热筒外表面的前端，通过开设有储油槽并填充有煤油，使得在冬天气温较低的情况下，利用煤油体积收缩的特性使得煤油进入储油槽的内部，使得三号弹簧作用于卡柱并带动卡柱向下移动，使得卡柱的底端卡进卡槽的内部，使得外散热筒无法移动，当发电组件发热并通过加热器对导热筒内部的氦气进行加热时，受热膨胀的氦气对外散热筒和内散热筒产生推力，由于此时外散热筒无法移动，内散热筒便受力向导热筒的外侧移动，通过移动使得二号散热槽与二号对槽重合，从而将外侧玻璃和内侧玻璃之间的热量传递至内散热筒的内部并最终传递至建筑物的内部，使得在气温较低的情况下将发电组件产生的热量用于建筑物供暖，极大地降低了建筑物的供暖压力，实现了热量的供暖化。

3、本发明通过设置有横固定件和纵固定件通过密封胶水固定安装在外侧玻璃和内侧玻璃的外表面，使得外侧玻璃和内侧玻璃与横固定件和纵固定件形成了一个整体，在安装的过程中，通过横固定件和纵固定件对外侧玻璃和内侧玻璃的内侧面施加相反的推动力，使得外侧玻璃和内侧玻璃固定后更加稳定，同时，通过设置有外框以装配的方式套接在横固定件和纵固定件的外表面，将横固定件和纵固定件牢牢固定在一起，不仅增强了外侧玻璃和内侧玻璃的稳定性，还使得横固定件和纵固定件形成的框架受力更加平衡，不易疲劳和弯曲形变。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构的侧面剖切示意图；

图3为本发明结构的侧面剖切示意图(剖切面为导热筒的纵截面)；

图4为本发明结构的分离示意图；

图5为本发明导热筒、外散热筒、前限位机构和固定环的分离示意图；

图6为本发明导热筒、内散热筒和后限位机构的分离示意图；

图7为本发明安装件的分离示意图；

图8为本发明固定环的横截面剖切示意图；

图9为本发明图2中A处机构的放大示意图；

图10为本发明图3中B处机构的放大示意图。

图中：1、外侧玻璃；2、内侧玻璃；3、发电组件；31、铝隔条；32、PVB膜；33、太阳能薄膜电池；34、背板玻璃；4、连接板；5、导热筒；51、一号散热槽；52、二号散热槽；6、加热器；7、外散热筒；8、一号对槽；9、一号复位槽；10、前限位机构；101、一号连接柱；102、一号弹簧；103、一号限位环；11、固定环；111、限位槽；112、储油槽；113、卡柱；114、三号弹簧；12、内散热筒；13、二号对槽；14、二号复位槽；15、后限位机构；151、二号连接柱；152、二号弹簧；153、二号限位环；16、安装件；161、外框；162、横固定件；163、纵固定件；17、卡槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1至图10所示，本发明实施例中，一种光伏建筑一体化太阳能幕墙，包括外侧玻璃1、内侧玻璃2和发电组件3，发电组件3包括铝隔条31，铝隔条31的内部固定安装有两个PVB膜32和一个太阳能薄膜电池33，两个PVB膜32将太阳能薄膜电池33镶嵌在中间，PVB膜32的外侧面固定安装有背板玻璃34，背板玻璃34的上下两端均固定安装有连接板4，背板玻璃34通过连接板4与外侧玻璃1和内侧玻璃2固定连接，外侧玻璃1和内侧玻璃2之间的四角处固定套接有导热筒5，导热筒5的内部密封套接有外散热筒7和内散热筒12，导热筒5的中部固定安装有加热器6，导热筒5的内部填充有氦气，导热筒5的正面和背面分别开设有一号复位槽9和二号复位槽14，一号复位槽9和二号复位槽14的内部均设置有前限位机构10和后限位机构15，导热筒5外表面的前后两侧分别开设有一号散热槽51和二号散热槽52，外散热筒7和内散热筒12的外表面分别开设一号对槽8和二号对槽13；

当发电组件3发热量过大时，热量会进入加热器6的内部，使得加热器6对位于导热筒5内部的氦气进行加热，氦气受热之后会迅速膨胀并对外散热筒7和内散热筒12施压，但外散热筒7会向前移动，如图4所示，而内散热筒12则不会移动，此处会在后续的部分做出说明，当外散热筒7被受热膨胀的氦气向前推动时，一号对槽8会与一号散热槽51逐渐重合，使得发电组件3散发出来的热量沿着一号对槽8和一号散热槽51逸出，且由于外散热筒7的开口朝向建筑物的外侧，高空的高速气流会加速热量的排出，从而为发电组件3强化散热效果，同时，随着热量的排出，导热筒5的温度降低，氦气不再受热膨胀而是恢复原来的体积，此时，外散热筒7会在前限位机构10的作用下自动复位，从而实现发电组件3的自动散热，相比较传统的散热方式采用电控等复杂结构，本设计不仅能利用高空的自然空气气流散热，还能自动封闭出风口；并且实质上的散热完全是自启动式的；光伏板能够根据温度变化自动开启或关闭散热功能；且散热的具体结构部分原理简单，零件多为不需要很高精度的简单的开口件；因此本设计的结构简单，制造成本和维护成本低廉，并且效果稳定。

其中，导热筒5外表面的前侧开设有卡槽17，外散热筒7的外表面固定套接有固定环11，固定环11的内部开设有限位槽111，限位槽111的右侧开设有储油槽112，储油槽112的内部填充有煤油(温度变化导致的体积变化明显；价格便宜并且容易获得)，限位槽111的内部密封套接有卡柱113和三号弹簧114，三号弹簧114的两端分别与限位槽111和卡柱113固定连接，外侧玻璃1和内侧玻璃2的外表面设置有安装件16；

冬天时，如图5所示：储油槽112内部填充的煤油由于自身热胀冷缩的性质会完全聚集于限位槽111下侧的储油槽112内，此时，卡柱113会在三号弹簧114的作用下向下移动并卡进卡槽17的内部，使得外散热筒7在被受热膨胀的氦气推动时无法移动，此时，内散热筒12便能在氦气的推动下向内侧玻璃2的方向移动，使得二号对槽13逐渐与二号散热槽52重合，从而将发电组件3产生的热量沿着二号散热槽52和二号对槽13排出并沿着内散热筒12的开口进入室内，通过此设计，不仅实现了冬天低温环境下对发电组件3散热功能，还能将多余的热量用于室内供暖，极大地降低了建筑物的供暖压力。

其中，安装件16包括外框161、横固定件162和纵固定件163，横固定件162和纵固定件163的数量均为两个且分别位于外侧玻璃1、内侧玻璃2的上下两端以及左右两端，横固定件162和纵固定件163均与外侧玻璃1和内侧玻璃2固定连接，横固定件162和纵固定件163的外表面固定卡接有外框161，外框161位于外侧玻璃1和内侧玻璃2的外侧；

横固定件162和纵固定件163均通过密封胶与外侧玻璃1和内侧玻璃2固定连接，使得外侧玻璃1和内侧玻璃2能够牢牢地固定在一起，然后，配合导热筒5与外侧玻璃1和内侧玻璃2的套接关系，横固定件162和纵固定件163被外侧玻璃1和内侧玻璃2夹持起来，从而形成了一个整体，同时，外框161与横固定件162和纵固定件163固定连接，通过套接的设计，使得安装件16整体的受力更加均衡，不易疲劳和变形。

其中，前限位机构10包括一号连接柱101、一号弹簧102和一号限位环103，一号连接柱101的外表面活动套接有一号弹簧102和一号限位环103，一号弹簧102的两端分别与一号连接柱101和一号限位环103固定连接，一号限位环103固定安装在一号复位槽9的内部，一号连接柱101的外侧一端与外散热筒7固定连接；

当发电组件3散发的热量经过加热器6对导热筒5内部的氦气进行加热，氦气受热膨胀后会推动外散热筒7和内散热筒12，此时，由于一号弹簧102的劲度系数小于二号弹簧152的劲度系数，从而使得外散热筒7可以带动一号连接柱101率先压缩一号弹簧102，从而使得内散热筒12不会移动，在完成散热之后，被压缩的一号弹簧102具有一定的弹性势能，在导热筒5中的氦气不再受热膨胀时会带动一号连接柱101和外散热筒7向导热筒5的内部移动并复位，使得一号对槽8和一号散热槽51重新错开，实现了自动散热功能。

其中，后限位机构15包括二号连接柱151、二号弹簧152和二号限位环153，二号连接柱151的外表面活动套接有二号弹簧152和二号限位环153，二号弹簧152的两端分别与二号连接柱151和二号限位环153固定连接，二号限位环153固定安装在二号复位槽14的内部，二号连接柱151的外侧一端与内散热筒12固定连接；

在冬天气温较低时，储油槽112中进入限位槽111内部的煤油会收缩进入储油槽112的内部，使得三号弹簧114可以带动卡柱113卡进卡槽17的内部，此时外散热筒7无法移动，因此在发电组件3发热时，热量通过加热器6的传递对位于导热筒5内部的氦气加热并使其膨胀，从而推动内散热筒12向内侧玻璃2的方向移动，使得二号对槽13与二号散热槽52重合，此时，外侧玻璃1和内侧玻璃2之间由发电组件3产生的热量便可以沿着二号对槽13和二号散热槽52排出去，并沿着内散热筒12的外侧开口排进室内，从而可以在冬天气温较低时将热量供给建筑室内，从而减小了建筑物的供暖压力。

其中，加热器6为空心圆筒结构，加热器6的外表面固定连通有四个连通管，连通管贯穿导热筒5并与外侧玻璃1和内侧玻璃2之间的空间连通；

加热器6的设计很独特，其通过外表面四个连通的连通管与外侧玻璃1和内侧玻璃2之间的空间连通，这样的设计能够使得发电组件3产生的热量直接进入加热器6的内部，加热器6由导热金属制成，通过加热器6将热量转化为温度并对导热筒5内部的氦气进行加热，这样设计的好处在于，将温度与热量进行无缝转化，不仅导热效率好，而且还避免了电子温度感应设备不耐高温的弊端。

其中，导热筒5内部位于外散热筒7和内散热筒12之间的部分填充有氦气，氦气通过压缩体积的方式注入导热筒5的内部；

如图10所示，填充进入导热筒5内部的氦气并非与原始空间呈现1:1的比例，由于外散热筒7和内散热筒12均与导热筒5的内壁密封套接，因此存在一定的摩擦力，而通过压缩的方式注入氦气，使得被压缩而又未被加热的氦气对外散热筒7和内散热筒12具备了一定的原始推力，从而可以抵消外散热筒7、内散热筒12与导热筒5内壁之间的摩擦力，使得外散热筒7和内散热筒12的传动效率更高。

其中，一号对槽8、二号对槽13、一号散热槽51和二号散热槽52的横截面形状和尺寸均相同，外散热筒7或内散热筒12向导热筒5的外侧移动时，一号对槽8与一号散热槽51重合，二号对槽13与二号散热槽52重合；

一号对槽8和一号散热槽51为相互交错的设计，二号对槽13和二号散热槽52为相互交错的设计，在发电组件3的发热情况正常时，导热筒5内部的氦气受热膨胀的程度便不足以为外散热筒7或内散热筒12的移动提供推力，此时，一号对槽8与一号散热槽51、二号对槽13与二号散热槽52呈现相互交错的排列方式，因此也无需排热，只有当发电组件3的热量注意使得导热筒5内部的氦气受热膨胀并推动外散热筒7或内散热筒12移动，才能使得一号对槽8与一号散热槽51重合，二号对槽13与二号散热槽52重合，此时，便能开启散热功能，此设计通过简单的错位排列替代了结构复杂、成本高昂的阀门。

其中，三号弹簧114始终处于被压缩的状态，卡柱113的下端活动卡接在卡槽17的内部时，三号弹簧114被压缩的程度最小；

如图8所示，如果是在夏天气温较高的情况下，储油槽112内部的煤油便会受热膨胀并进入限位槽111的内部，然后通过自身体积膨胀所产生的向上的推力推动卡柱113，带动卡柱113向上移动，一方面使得卡柱113的底端脱离卡槽17的内部，同时，通过带动卡柱113挤压三号弹簧114获取力的平衡，使得在夏天炎热的气候下，外散热筒7不会被卡柱113卡住，从而完成对外散热的功能，在冬天时，储油槽112内部的煤油的体积便会收缩，使得卡柱113不再受到向上的推力，此时，被压缩的三号弹簧114会向下推动卡柱113使得卡柱113的底端卡进卡槽17的内部，外散热筒7便不会再移动，此时，导热筒5内部受热膨胀的氦气便会只推动内散热筒12，从而将热量传递至建筑物的室内，此设计能将发电组件3产生的热量用于建筑物室内的供暖，有效减小了建筑物的供暖压力。

其中，横固定件162和纵固定件163均通过密封胶与外侧玻璃1和内侧玻璃2固定连接，外框161通过装配的方式向外侧玻璃1和内侧玻璃2的内侧面挤压并分别对横固定件162和纵固定件163施压；

如图7所示，横固定件162和纵固定件163与外侧玻璃1和内侧玻璃2通过密封胶固定连接，使得两者固定地十分稳固，而外框161夹在横固定件162和纵固定件163之间，通过装配的方式连接，使得安装件16的整体受力更加平衡，不易发生疲劳和变形。

工作原理及使用流程：

首先，将导热筒5套接在外侧玻璃1和内侧玻璃2的四角处并固定起来，在外侧玻璃1和内侧玻璃2的四边涂抹密封胶水，将横固定件162和纵固定件163固定在外侧玻璃1和内侧玻璃2的外表面，将外框161套接在横固定件162和纵固定件163的外表面，以装配的方式进行固定并安装在建筑物上面，通过横固定件162和纵固定件163的压合设计，使得安装件16整体受力更加均衡，不易发生疲劳和弯曲变形；

然后，使得发电组件3正常工作，当太阳光穿过外侧玻璃1并作用于发电组件3时，发电组件3在发电的同时也在发热，热量沿着加热器6的连通管进入加热器6的内部并对加热器6加热，加热器6由导热金属制成，具有极高的到热性能，不仅成本低，而且避免了电子温度感应设备不耐高温的弊端，随着发电组件3产生的热量越来越多，加热器6开始受热并对导热筒5内部氦气进行加热：

在夏天气温较高的情况下：储油槽112内部的煤油受热膨胀并迅速流动至限位槽111的内部，推动卡柱113向移动并压缩三号弹簧114，此设计可以使得卡柱113的底端不会卡进二号复位槽14的内部，保证在高温气候下外散热筒7正常移动并执行散热功能，受热膨胀的氦气推动外散热筒7和内散热筒12，由于一号弹簧102的劲度系数小于二号弹簧152的劲度系数，外散热筒7会带动一号连接柱101向导热筒5的外侧方向移动，带动一号连接柱101拉伸一号弹簧102，内散热筒12不会发生移动，然后一号对槽8和一号散热槽51重合，使得外侧玻璃1和内侧玻璃2之间的热量沿着一号散热槽51和一号对槽8排出去，最后通过高空的高速气流将热量带走实现散热功能，此设计能够实现低成本的自动有效散热，待热量散完后，外散热筒7不再受到向外的推力，此时，被拉伸的一号弹簧102舒展并带动一号连接柱101和外散热筒7向导热筒5的内侧方向移动，带动一号连接柱101和外散热筒7复位，使得一号对槽8和一号散热槽51重新错位，实现散热功能的自动关闭；

在冬天气温较低的情况下：进入限位槽111内部的煤油体积受冷收缩并进入储油槽112的内部，此时，由于卡柱113不再受到向上的推力，三号弹簧114会作用于卡柱113，带动卡柱113向下移动并卡接在卡槽17的内部，使得外散热筒7无法移动，因此，在发电组件3发热时，通过加热器6对导热筒5中的氦气进行加热，氦气受热膨胀会推动外散热筒7和内散热筒12，此时，内散热筒12受力向导热筒5的外侧方向移动，带动二号连接柱151移动，拉伸二号弹簧152，使得二号对槽13与二号散热槽52重合，此时，外侧玻璃1和内侧玻璃2之间热量沿着二号对槽13和二号散热槽52进入内散热筒12的内部，最后通过内散热筒12的开口处进入建筑物室内，为建筑物供暖，从而有效降低了建筑物的供暖压力。

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或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作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过程、方法、物品或者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过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种光伏建筑一体化太阳能幕墙，包括外侧玻璃(1)、内侧玻璃(2)和发电组件(3)，所述发电组件(3)包括铝隔条(31)，所述铝隔条(31)的内部固定安装有两个PVB膜(32)和一个太阳能薄膜电池(33)，两个所述PVB膜(32)将太阳能薄膜电池(33)镶嵌在中间，所述PVB膜(32)的外侧面固定安装有背板玻璃(34)，所述背板玻璃(34)的上下两端均固定安装有连接板(4)，所述背板玻璃(34)通过连接板(4)与外侧玻璃(1)和内侧玻璃(2)固定连接，其特征在于：所述外侧玻璃(1)和内侧玻璃(2)之间的四角处固定套接有导热筒(5)，所述导热筒(5)的内部密封套接有外散热筒(7)和内散热筒(12)，所述导热筒(5)的中部固定安装有加热器(6)，所述导热筒(5)的内部填充有氦气，所述导热筒(5)的正面和背面分别开设有一号复位槽(9)和二号复位槽(14)，所述一号复位槽(9)和二号复位槽(14)的内部均设置有前限位机构(10)和后限位机构(15)，所述导热筒(5)外表面的前后两侧分别开设有一号散热槽(51)和二号散热槽(52)，所述外散热筒(7)和内散热筒(12)的外表面分别开设一号对槽(8)和二号对槽(13)。

2.根据权利要求1所述的一种光伏建筑一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述导热筒(5)外表面的前侧开设有卡槽(17)，所述外散热筒(7)的外表面固定套接有固定环(11)，所述固定环(11)的内部开设有限位槽(111)，所述限位槽(111)的右侧开设有储油槽(112)，所述储油槽(112)的内部填充有煤油，所述限位槽(111)的内部密封套接有卡柱(113)和三号弹簧(114)，所述三号弹簧(114)的两端分别与限位槽(111)和卡柱(113)固定连接，所述外侧玻璃(1)和内侧玻璃(2)的外表面设置有安装件(16)。

3.根据权利要求2所述的一种光伏建筑一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述安装件(16)包括外框(161)、横固定件(162)和纵固定件(163)，所述横固定件(162)和纵固定件(163)的数量均为两个且分别位于外侧玻璃(1)、内侧玻璃(2)的上下两端以及左右两端，所述横固定件(162)和纵固定件(163)均与外侧玻璃(1)和内侧玻璃(2)固定连接，所述横固定件(162)和纵固定件(163)的外表面固定卡接有外框(161)，所述外框(161)位于外侧玻璃(1)和内侧玻璃(2)的外侧。

4.根据权利要求1所述的一种光伏建筑一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述前限位机构(10)包括一号连接柱(101)、一号弹簧(102)和一号限位环(103)，所述一号连接柱(101)的外表面活动套接有一号弹簧(102)和一号限位环(103)，所述一号弹簧(102)的两端分别与一号连接柱(101)和一号限位环(103)固定连接，所述一号限位环(103)固定安装在一号复位槽(9)的内部，所述一号连接柱(101)的外侧一端与外散热筒(7)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种光伏建筑一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述后限位机构(15)包括二号连接柱(151)、二号弹簧(152)和二号限位环(153)，所述二号连接柱(151)的外表面活动套接有二号弹簧(152)和二号限位环(153)，所述二号弹簧(152)的两端分别与二号连接柱(151)和二号限位环(153)固定连接，所述二号限位环(153)固定安装在二号复位槽(14)的内部，所述二号连接柱(151)的外侧一端与内散热筒(12)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种光伏建筑一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述加热器(6)为空心圆筒结构，所述加热器(6)的外表面固定连通有四个连通管，所述连通管贯穿导热筒(5)并与外侧玻璃(1)和内侧玻璃(2)之间的空间连通。

7.根据权利要求1所述的一种光伏建筑一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述导热筒(5)内部位于外散热筒(7)和内散热筒(12)之间的部分填充有氦气，所述氦气通过压缩体积的方式注入导热筒(5)的内部。

8.根据权利要求1所述的一种光伏建筑一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述一号对槽(8)、二号对槽(13)、一号散热槽(51)和二号散热槽(52)的横截面形状和尺寸均相同，所述外散热筒(7)或内散热筒(12)向导热筒(5)的外侧移动时，所述一号对槽(8)与一号散热槽(51)重合，所述二号对槽(13)与二号散热槽(52)重合。

9.根据权利要求2所述的一种光伏建筑一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述三号弹簧(114)始终处于被压缩的状态，所述卡柱(113)的下端活动卡接在卡槽(17)的内部时，所述三号弹簧(114)被压缩的程度最小。

10.根据权利要求3所述的一种光伏建筑一体化太阳能幕墙，其特征在于：所述横固定件(162)和纵固定件(163)均通过密封胶与外侧玻璃(1)和内侧玻璃(2)固定连接，所述外框(161)通过装配的方式向外侧玻璃(1)和内侧玻璃(2)的内侧面挤压并分别对横固定件(162)和纵固定件(163)施压。

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