CN101565978A - 光伏幕墙安装系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种光伏幕墙安装系统，其包括纵向框架、与纵向框架连接的横向框架以及与纵向框架和横向框架固接用于安装光伏组件的附框。纵向框架的截面包括上半部的第一口形腔体及下半部的第一工形结构；横向框架的截面包括上半部的第二口形腔体及下半部的第二工形结构。其中，所述第一和第二工形结构的两侧为开槽式设计，用于作为光伏组件的走线槽，其上盖有扣板，用于实现电源线的走线隐蔽及保护。本发明的有益效果在于：提供了结构简单、安装方便、走线隐蔽及相互间连接强度高的纵向和横向框架，构建了适应各种光伏电池幕墙组件的安装系统。

Description

光伏幕墙安装系统

技术领域

本发明涉及太阳能光伏组件的支撑与安装系统，尤其涉及一种用于光伏建筑一体化(Building Integrted Photovoltic-BIPV)的幕墙结构安装系统(以下简称光伏幕墙安装系统)。

背景技术

太阳能光伏发电技术现在已经得到了广泛的应用，尤其是将太阳能发电装置与建筑相结合，形成光伏幕墙，这对实现建筑的发电、采光、隔热的多种功能有着十分重要的意义。然而由于光伏组件重量大，结构复杂，引线困难，走线不方便等，决定着其不能像普通玻璃一样很方便地安装，这就需要根据光伏组件的特点设计开发专门用来安装光伏组件的安装系统，使光伏组件的安装更为简单方便、安全可靠、维修方便，同时又不影响其作为建筑物幕墙时的外型保持美观。

发明内容

本发明是针对光伏组件作为建筑幕墙进行安装而专门设计的光伏幕墙安装系统，本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种光伏幕墙安装系统，使得框架结构及框架间连接方式简单、连接强度高以及接线简单且走线隐蔽。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种光伏幕墙安装系统，其包括纵向框架、与纵向框架连接的横向框架以及与纵向框架和横向框架上固接的用于安装光伏组件的附框。所述纵向框架的截面包括上半部的第一口形腔体及下半部的第一工形结构；所述横向框架的截面包括上半部的第二口形腔体及下半部的第二工形结构；其中所述第一工形结构与所述第二工形结构的两侧为开槽式设计，作为光伏组件的走线槽，且其上设有可拆卸式扣板；所述第二口形腔体的高度小于所述第一口形腔体的高度；所述横向框架以及纵向框架通过销钉与连接件进行连接。

本发明具有以下有益效果：

1、提供了结构简单、安装方便及相互间连接强度高的纵向和横向框架；

2、口形腔体的设计主要起到方便纵向框架和横向框架连接的作用，并且节省了加工材料，减轻了整个光伏幕墙安装系统的自重。

3、扣板的设计起到了能够将导线完全隐藏在框架内部的作用，提高了对导线的密封和保护能力，构建了适应各种光伏电池幕墙组件的电源走线结构，维修简单且外形美观。

附图说明

图1为本发明一个实施例的光伏幕墙安装系统的俯视示意图；

图2为沿图1中A-A线的侧视示意图；

图3为本发明一个实施例的纵向框架的截面示意图；

图4为本发明一个实施例的横向框架的截面示意图；

图5为本发明一个实施例的纵向框架和扣板的截面示意图；

图6为本发明一个实施例的横向框架和扣板的截面示意图；

图7为本发明一个实施例的附框在光伏组件背面布置的示意图；

图8为图7的侧视示意图；

图9为本发明一个实施例的光伏幕墙安装系统的俯视示意图，示出了光伏组件电源线的另一种走线方式；

图10为沿图9中B-B线的侧视示意图。

主要附图标记说明

1纵向框架    11第一口形腔体    12第一工形结构

2横向框架    21第二口形腔体    22第二工形结构

3光伏组件    31附框

4连接件      5中压板    61扣板

7泡沫棒或密封胶    8防噪绝缘垫片    9横向接缝面板    10穿线孔

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

图1为本发明一个实施例的光伏幕墙安装系统的安装结构俯视示意图。图2为图1的光伏幕墙安装系统的安装结构侧视图。

如图所示，本发明的光伏幕墙安装系统包括纵向框架1、与纵向框架1连接的横向框架2以及与纵向框架1和横向框架2固接的用于安装光伏组件的附框31。其中，纵向框架1是该安装系统的主支撑结构，横向框架2为次支撑结构。

以下将详细介绍纵向框架1、横向框架2及附框31的结构及其相互间的连接结构。

图3为本发明一个实施例的纵向框架的截面示意图。如图所示，纵向框架1为截面包括上半部的第一口形腔体11与下半部的第一工形结构12的型材。图4为本发明一个实施例的横向框架的截面示意图。如图所示，类似的，横向框架2为截面包括上半部的第二口形腔体21与下半部的第二工形结构22的型材。

上述的第一口形腔体11和第二口形腔体21的设计主要起到方便纵向框架1和横向框架2连接的作用，并且节省了加工材料，减轻了整个光伏幕墙安装系统的自重。另外，如图所示，第一口形腔体11的高度大于第二口形腔体21的高度。第一工形结构12和第二工形结构22为两侧开槽式设计，且具有扣板结构。

图5为本发明一个实施例的纵向框架和扣板的截面示意图，图6为本发明一个实施例的横向框架和扣板的截面示意图。如图所示，在本发明的一个实施例中，在纵向框架1的第一工形结构12的腰部13上设有穿线孔10，当然，在横向框架2上也设有穿线孔10(见图1)，第一工形结构12和第二工形结构22两侧的开槽作为光伏组件走线槽63。穿线孔10可以为椭圆形等各种合适的形状，其边缘可以套有绝缘防水橡胶护圈，对穿过纵向和横向框架的电源线形成保护。另外，在纵向框架1的第一工形结构12两侧的开槽处安装有可装卸的扣板61，同样，在横向框架2的第二工形结构22两侧的开槽处也安装有可装卸的扣板61。当电源线在走线槽内布线完成后，盖上扣板，从而实现了对线路的密封和保护，半封闭的槽式结构的走线槽使得电源线布线方便，并且方便日后线路的检测和维护工作。接下来以纵向框架1为例进行说明扣板的安装。如图5所示，在第一工形结构12两侧开槽的型材上分别设置凹槽和突起，用于与扣板61上相应的突起接合从而卡紧扣板61，当然，凹槽和突起的布置并不限于此，或者也可以采用本领域公知的其它结构。如图6所示，横向框架2与扣板61的连接可以采用相同或类似的结构。

图1为本发明一个实施例的光伏幕墙安装系统的俯视示意图。如图中清楚的示出的，纵向框架1固定在建筑物上或与建筑物相固接的光伏组件主支撑架构上(未示出)，其作为该光伏幕墙安装系统的主支撑结构，横向框架2将各纵向框架1在横向上连接在一起，从而形成整体的网格结构。横向框架2与纵向框架1连接时，连接部分包括通过连接件连接或通过销钉连接两种方式。这种连接方式具有连接结构简单且连接强度高的优点。

先介绍销钉连接。如图6所示，在横向铝框2的第二口形腔体21上连接有销钉安装圆管26，在其中事先装入弹簧销钉20。在纵向铝框1的第一口形腔体11上设有相应的销钉插孔16，连接时，将弹簧销钉20插入纵向框架1的销钉插孔16中，实现横向框架2与纵向框架1的后部连接，具体如图1中所示。

接下来介绍连接件连接。连接件44是连接纵向框架1和横向框架2的主要部分，其呈板状。如图6所示，在横向框架2的第二工形结构22的腰部23设有连接件插槽27，在横向框架2加工时，通过不锈钢抽丝铆钉41预先将连接件44的一端固定在横向框架2的连接件插槽27内(当然也可以不设连接件插槽27，直接将其固定在横向框架2上或其他适当的位置)，连接件44的另一端用不锈钢螺栓42固定在纵向框架1上，从而实现了横向框架2和纵向框架1的主体连接，具体如图1中所示。

如图1所示，在本发明的实施例中，还可以在横向框架2与纵向框架1的连接面处，即图1中扣板61的外表面处，安装防噪绝缘垫片8，该垫片为橡胶材料，可以防止横向框架2与纵向框架1的直接接触与摩擦，并且起到防噪、绝缘的作用，降低横向框架2与纵向框架1之间的金属腐蚀。

下面结合图1及图2说明本发明的实施例的光伏系统的安装结构。如图1所示，光伏组件3为背面式安装框的夹层玻璃结构，夹层玻璃内部的太阳电池可以是单晶硅、多晶硅、非晶硅等各种类的太阳电池。该形式的光伏组件3最大的特点就是附框31的背面隐藏设计。通过中压板5将光伏组件3的附框31压紧抵靠于纵向框架1和横向框架2上，再通过连接件如螺栓等将中压板5与纵向框架1和横向框架2固接，从而实现光伏组件与安装框架之间的固定。

具体来说，如图7和图8所示，其为本发明一个实施例的附框和光伏组件相对布置的示意图，该附框31为槽式结构，槽口朝向光伏组件3的边缘，可以用胶粘的方式将附框31固定在光伏组件3背面四周。中压板5也大致呈板状，如图1所示，中压板5压紧相邻光伏组件3的附框31的槽壁，通过不锈钢螺钉51将中压板5固定在纵向框架1上，采用同样的方式将中压板5固定在横向框架2上，从而实现光伏组件3的固定。实际应用中，可以根据需要设置多个中压板5。

光伏组件3固定在支撑框架上之后，光伏组件3之间的缝隙可以通过填充泡沫棒或密封胶7来密封。

光伏组件3安装完成后，光伏组件3的电源线从其背面的接线盒33引出后通过穿线孔10进入横向框架2内部，再进入纵向框架1。在电源线在纵向框架1的走线槽63内布线完成后，盖上扣板61即可实现走线的隐蔽和保护。图9和图10中示出了与图1和图2中光伏组件不同的电源线的另一种走线方式。当然，可以根据实际情况设计不同的走线方式。根据本发明，电源线可以在纵向和横向框架的内部很方便地穿过。另外，还可以将电源导线的长度略长于走线槽的长度，这样，由于走线槽为腔体结构设计，电源导线具有一定的柔韧性，当外界环境发生较大变化时，导线可以根据需要进入或退出，抵消了铝型材框架对导线的拉伸作用，有效地保护了导线。

如图2和图10所示，在本发明的实施例中还可以在光伏组件3的下端设置L形角托板32，用于加固附框31与光伏组件3的连接。角托板32的一端通过抽丝铆钉固定在附框31的槽壁上，另一端与光伏组件3的下底边抵接。

为实现接缝的隐藏，达到美观的目的，如图2所示，在本发明的实施例中还可以包括安装在光伏组件3之间的接缝部的横向接缝面板9。横向接缝面板9包括压板92和与压板92卡接的装饰线板93。压板92与光伏组件3之间可以填充有胶条91或其它柔性材料，优选的，胶条91可以采用三元乙丙胶条等，如此可以防止压板92和光伏组件3直接接触而损害光伏组件3。用不锈钢螺钉94将压板92固定在纵向框架1上，压板92可以在横向上以一定的间隔设置多个。装饰线板93可以通过其内侧的凸起卡入压板92上的卡槽，从而完成整体横向接缝面板9的安装。

本发明中的纵向和横向框架2、连接件4、中压板5、扣板61、压板92、装饰线板93等均可以由铝合金材料或其它适合的轻质材料制成。另外，在附图中，示出的第一和第二工形结构的腰部为双板设计以提高腰部的结构强度，但是本领域的技术人员应该理解的是，腰部可以为简单的单板设计。

以上所述仅为本发明的部分实施方式和优选实施例而已，凡依本发明权利要求所做的等同设计变化，均在本发明的保护范围内。本发明的光伏幕墙安装系统的通用性很强，无论是单层玻璃光伏组件、双层玻璃光伏组件以及多层玻璃光伏组件，都可以使用该安装系统，安装快捷，结构牢固，对光伏发电技术与建筑相结合的推广具有十分重大的意义。

Claims (11)

1、一种光伏幕墙安装系统，包括纵向框架(1)、与纵向框架(1)连接的横向框架(2)以及与纵向框架(1)和横向框架(2)固接用于安装光伏组件(3)的附框(31)，其特征在于：

所述纵向框架(1)的截面包括上半部的第一口形腔体(11)以及下半部的第一工形结构(12)，其中所述第一工形结构(12)的两侧为开槽式设计，作为光伏组件的走线槽；

所述横向框架(2)的截面包括上半部的第二口形腔体(21)以及下半部的第二工形结构(22)，其中所述第二口形腔体(21)的高度小于所述第一腔体(11)的高度，且所述第二工形结构(22)的两侧为开槽式设计，作为光伏组件的走线槽。

2、根据权利要求1所述的光伏幕墙安装系统，其特征在于，所述纵向框架(1)和/或所述横向框架(2)上设有穿线孔(10)。

3、根据权利要求2所述的光伏幕墙安装系统，其特征在于，所述穿线孔(10)上套有护圈。

4、根据权利要求1所述的光伏幕墙安装系统，其特征在于，在所述第一工形结构(12)和/或所述第二工形结构(22)的两侧安装可装卸的扣板(61)。

5、根据权利要求1所述的光伏幕墙安装系统，其特征在于，所述第二口形腔体(21)上连接有预装有弹簧销钉(20)的销钉安装圆管(26)，所述第一口形腔体(11)上设有相应的销钉插孔(16)。

6、根据权利要求1或2所述的光伏幕墙安装系统，其特征在于，所述横向框架(2)上设有连接件插槽(27)，所述光伏幕墙安装系统还包括连接件(4)，所述连接件(4)的一端固定在所述连接件插槽(27)内，另一端固定在所述纵向框架(1)上从而实现所述纵向框架(1)与横向框架(2)的固接。

7、根据权利要求1所述的光伏幕墙安装系统，其特征在于，在所述横向框架(2)与所述纵向框架(1)的连接面处安装防噪绝缘垫片(8)。

8、根据权利要求1所述的光伏幕墙安装系统，其特征在于，在相邻光伏组件(3)之间包括至少一个中压板(5)，所述中压板(5)压紧附框(31)，利用紧固件将所述中压板(5)与所述纵向框架(1)和所述横向框架(2)固接从而将光伏组件安装在所述纵向框架(1)与横向框架(2)上。

9、根据权利要求1所述的光伏幕墙安装系统，其特征在于，所述附框(31)为槽口朝向所述光伏组件(3)的边缘的槽式结构。

10、根据权利要求8所述的光伏幕墙安装系统，其特征在于，还包括L形角托板(32)，其一端固定在所述附框(31)上，另一端与所述光伏组件(3)的下底边抵接。

11、根据权利要求1或10所述的光伏幕墙安装系统，其特征在于，在光伏组件(3)之间的接缝部还包括横向接缝面板(9)，所述横向接缝面板(9)包括压板(92)和与所述压板(92)卡接的装饰线板(93)，其中压板(92)与所述纵向框架(1)固接。

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