一种金属板、金属屋面及BIPV系统技术方案

本发明专利技术公开一种金属板、金属屋面及BIPV系统，涉及光伏技术领域，以提高金属板的使用寿命。该金属板包括钢基板和设在钢基板表面的镀层；钢基板的化学成分包括C、Mn、P、S、Cr、Ni、Cu、Mo、以及余量的铁和不可避免的杂质；镀层的化学成分包括Al、Mg、以及余量的Zn和不可避免的杂质。本发明专利技术提供的金属板、金属屋面用于制作BIPV系统。BIPV系统。BIPV系统。

【技术实现步骤摘要】
一种金属板、金属屋面及BIPV系统


[0001]本专利技术涉及光伏
，尤其涉及一种金属板、金属屋面及BIPV系统。

技术介绍

[0002]光伏建筑一体化(BIPV)是一种将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。
[0003]目前，光伏双玻组件的线性功率输出的质保时间长达30年，其实际使用寿命大于30年。而现有技术中，碳钢金属板制作的金属屋面的使用寿命小于20年，金属屋面与光伏组件寿命不匹配的问题，会大幅缩短整个BIPV系统的使用寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种金属板、金属屋面及BIPV系统，以提高金属板的使用寿命。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种金属板。该金属板包括钢基板和设在钢基板表面的镀层；
[0006]钢基板的化学成分包括C、Mn、P、S、Cr、Ni、Cu、Mo、以及余量的铁和不可避免的杂质；
[0007]镀层的化学成分包括Al、Mg、以及余量的Zn和不可避免的杂质。
[0008]采用上述技术方案时，一方面，金属板的镀层含有Al和Mg元素。在大气环境中，镀层中的Al和Mg元素接触空气后，会自身氧化形成致密的氧化膜。这层致密的氧化膜位于镀层的表面，也就是金属板的表面，可以作为物理屏障，起到保护镀层和钢基板不被腐蚀的作用。另一方面，金属板的钢基板含有Cr、Ni、Cu、Mo、P元素。当镀层消耗完，钢基板的表面接触大气环境时，Cr、Ni、Cu、Mo和P元素会与空气接触发生化学反应，在钢基板的表面形成锈层。该锈层致密性较好且与钢基板的附着力较强，可以阻挡空气中的腐蚀性介质接触钢基板，从而可以抑制钢基板的腐蚀问题，延长钢基板的使用寿命。
[0009]本专利技术将上述的镀层和钢基板结合在一起。在金属板实际使用过程中，镀层表面的氧化膜、作为牺牲阳极的镀层、钢基板表面的锈层和钢基体先后作为保护结构起到抗腐蚀的作用。多层保护结构的联合作用下，可以大大延长金属板的使用寿命，使得金属板的寿命大于30年。
[0010]在一些实现方式中，钢基板的化学成分还包括Si。在钢基板浸镀形成镀层的过程中，Si可以抑制钢基板中的杂质元素Fe与镀液(镀层)中Al发生反应，避免形成Fe和Al的金属间化合物。而Fe和Al的金属间化合物硬脆性强，在钢基板成型加工中容易引发开裂问题，导致镀层与钢基板之间的附着力下降。本专利技术在钢基板中加入Si，一方面可以避免镀液中加入Si时，多元金属间化合物使镀层塑性下降、复杂成型时镀层容易开裂的问题，从而可以提高镀层的塑性，确保镀层的性能。另一方面可以避免镀液熔点升高，避免浸镀工序能耗的增加，可以有效的控制浸镀工艺能耗，降低成本。
[0011]在一些实现方式中，Si在钢基板中的质量百分含量的100倍与Al在镀层中的质量
百分含量之比为1.8～4.2。此时，Si的添加量与Al的添加量较为匹配，可以较好的起到抑制Fe与Al反应的作用。
[0012]在一些实现方式中，Si在钢基板中的质量百分含量的100倍与Al在镀层中的质量百分含量之比为2～3.5。此时，当Si和Al的添加量满足该范围，一方面可以起到较优的抑制Fe与Al反应的作用，另一方面，可以避免Si含量过大对钢基板的不利影响。
[0013]在一些实现方式中，钢基板的化学成分包括：0.02wt％～0.08wt％的C、0.20wt％～1.60wt％的Si、0.60wt％～1.80wt％的Mn、0.01wt％～0.09wt％的P、0.025wt％以下的S、0.15wt％～3.60wt％的Cr、0.15wt％～3.60wt％的Ni、0.15wt％～0.60wt％的Cu、0.15wt％～0.60wt％的Mo、以及余量的铁和不可避免的杂质。此时，C和Mn可以使钢基板具有较好的机械强度，起到较好的支撑作用；Cr、Ni、Cu、Mo、P元素可以使钢基板具有较好的耐腐蚀性能，Si可以使钢基板避免表面脆化。并且，当钢基板按照上述配比制作时，可以将机械强度、耐腐蚀性能和抗表面脆化较好的平衡起来，从而得到综合性能较优，使用寿命较长的钢基板。经测试，该配比的钢基板，在普通大气环境中的年腐蚀速率仅为0.002mm
‑
0.016mm，相对于普通碳钢基板其耐大气腐蚀性能提高了3
‑
8倍，大幅延长了钢基板、金属板的使用寿命。
[0014]在一些实现方式中，镀层的化学成分包括：5wt％～60wt％的Al、2wt％～6wt％的Mg、以及余量的Zn和不可避免的杂质。此时，无论是Al占主导，还是Zn占主导，在该配比下，Al和Mg形成氧化膜均具有较大的密度，可以起到较好的保护作用。
[0015]在一些实现方式中，金属板为表面处理后的金属板，表面处理为钝化处理、涂油处理、耐指纹处理中的一种或多种。此时，可以防止金属板在运输、储存期间产生黑锈，避免金属在运输储存期间老化，进而可以提高金属板的使用寿命。
[0016]在一些实现方式中，镀层有两层，分别位于钢基板相对的两个表面。此时，镀层在钢基板表面的覆盖面积较大，可以对钢基板的两面均起到保护作用，进而可以最大限度的减少钢基板暴露在大气环境中。
[0017]第二方面，本专利技术提供一种金属屋面。该金属屋面包括至少一个第一方面或第一方面任一实现方式所描述的金属板。
[0018]第二方面提供的金属屋面的有益效果，可以参考第一方面或第一方面任一实现方式所描述的金属板的有益效果，在此不再赘言。
[0019]第三方面，本专利技术提供一种BIPV系统。该BIPV系统包括至少一个第一方面或第一方面任一实现方式所描述的的金属板。
[0020]第三方面提供的BIPV系统的有益效果，可以参考第一方面或第一方面任一实现方式所描述的金属板的有益效果，在此不再赘言。
附图说明
[0021]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0022]图1为本专利技术实施例提供的金属板的结构示意图。
[0023]附图标记：
[0024]图1中，11
‑
钢基板，12
‑
镀层。
具体实施方式
[0025]为了便于清楚描述本专利技术实施例的技术方案，在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]需要说明的是，本专利技术中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本专利技术中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
[0027]本专利技术中，“至少一个”是指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属板，其特征在于，包括钢基板和设在所述钢基板表面的镀层；所述钢基板的化学成分包括C、Mn、P、S、Cr、Ni、Cu、Mo、以及余量的铁和不可避免的杂质；所述镀层的化学成分包括Al、Mg、以及余量的Zn和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的金属板，其特征在于，所述钢基板的化学成分还包括Si。3.根据权利要求2所述的金属板，其特征在于，所述Si在所述钢基板中的质量百分含量的100倍与Al在所述镀层中的质量百分含量之比为1.8～4.2。4.根据权利要求2所述的金属板，其特征在于，所述Si在所述钢基板中的质量百分含量的100倍与Al在所述镀层中的质量百分含量之比为2～3.5。5.根据权利要求1～4任一项所述的金属板，其特征在于，所述钢基板的化学成分包括：0.02wt％～0.08wt％的C、0.20wt％～1.60wt％的Si、0.60wt％～1.80wt％的Mn、0.01wt％～0...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭小春，朱疆，
申请(专利权)人：西安隆基绿能建筑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：