CN101882639A - 建筑物屋顶及光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光伏组件，与其它光伏组件配合使用，包括太阳能电池片(1)和保护太阳能电池片(1)的外框(2)，外框(2)具有凹陷部(21)和与凹陷部(21)相对的凸起部(22)，且相邻的两光伏组件中，一者的凹陷部(21)与另一者的凸起部(22)配合连接。本发明所提供的光伏组件可以替代传统屋瓦安装于屋顶，并与屋顶成为一个整体，无须再后期增加光伏组件安装构件和破坏屋顶的承重、防水等结构设计，且其安装方便，具备传统屋顶瓦安装技能的人士就可以进行安装，无须专业安装设备、人员等，提高了光伏组件的安装效率，降低了光伏组件形成的建筑物屋顶的安装成本。本发明还提供一种包括上述光伏组件的建筑物屋顶。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能领域，特别是涉及一种光伏组件，本发明还涉及一种由上述光伏组件形成的建筑物屋顶。
背景技术
太阳能是一种低碳可再生能源，与常规能源相比，使用方便且成本低廉，太阳能光伏组件用于把太阳光能直接转化为电能，为用电设备供或向电网输送电能，适宜当前节能降耗的社会发展需要。光伏组件可以安装在各个地点，房屋顶层有相当广阔的利用空间，利用屋顶安装光伏组件是一件利国利民的事情。
现有的光伏组件安装在屋顶时均为平板状结构设计，只能安装成平板结构的屋顶，这样的屋顶能有效吸引太阳能，为利用太阳能提供了便利条件，但同时也存在以下不足：
1)不能够和屋顶做成一体结构设计，均是在现有的屋顶上再铺设一层光伏组件，其施工时间较长，存在重复施工的问题；
2)现有的平板式屋顶品种单一，屋顶的美观程度较差；
3)平板型的光伏组件形成的屋顶抗变形能力差，致使屋顶的使用寿命较短；
4)平板型的光伏组件另外，容易反光大，大面积铺设后会给空间造成严重的光污染；
5)其安装时需要配备专业的安装设备、器材和人员，费时费力。
6)而且安装后维修、检测保养不便，需要在屋顶预留一定的空间进行电源引线的二次安装；
7)现有光伏组件安装时需后期再屋顶增加固定装置，破坏屋顶原本的整体结构及承重设计，对房屋屋顶造成破坏。
因此，如何在屋顶安装光伏组件，提高太阳能的利用率，减小光伏组件在屋顶安装时的难度，提高安装效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种光伏组件，该光伏组件能有效降低光伏组件的安装难度，提高光伏组件的安装效率。本发明的另一个目的是提供一种由上述光伏组件形成的建筑物屋顶。
为实现上述发明目的，本发明提供一种光伏组件，与其它所述光伏组件配合使用，包括太阳能电池片和保护所述太阳能电池片的外框，所述外框具有凹陷部和与所述凹陷部相对的凸起部，且相邻的两所述光伏组件中，一者的所述凹陷部与另一者的所述凸起部配合连接。
优选地，所述凹陷部与所述凸起部之间设有弹性支撑件，该弹性支撑件的两端分别与所述凹陷部和所述凸起部相抵。
优选地，所述凸起部具有中空结构，所述弹性支撑件设于所述中空结构的内部。
优选地，所述外框具有容纳所述太阳能电池片的弧形部，所述凹陷部和所述凸起部分别位于所述弧形部的两侧。
优选地，所述弧形部与所述凸起部之间具有水平部；所述凸起部与所述水平部垂直，且其延伸方向与所述弧形部的弯曲方向相同。
优选地，该光伏组件的上表面和下表面均设有钢化玻璃。
优选地，所述外框具有针式导线，以及与所述针式导线相对的导电孔，相邻的两所述光伏组件中一者的所述针式导线与另一者的所述导电孔配合连接；所述太阳能电池片的电流引出线与所述针式导线或所述导电孔连通。
优选地，所述光伏组件的下侧设有防水接线盒，所述电流引出线与所述防水接线盒连通。
优选地，所述外框设有螺丝安装孔，相邻所述光伏组件的所述螺丝安装孔相匹配。
本发明还提供一种建筑物屋顶，由若干如上述任一项所述的光伏组件相互配合形成。
本发明所提供的光伏组件，与其它所述光伏组件配合使用，包括太阳能电池片和保护所述太阳能电池片的外框。与现有技术不同的是，本发明所提供的光伏组件外框具有凹陷部和与所述凹陷部相对的凸起部，且相邻的两所述光伏组件中，一者的凹陷部与另一者的凸起部配合连接。安装光伏组件时，只需要将一个光伏组件的凹陷部与另一个光伏组件的凸起部配合在一起，就能实现相邻两个光伏组件的安装，其结构简单，生成成本低；而且安装过程简单，安装难度低，效率高。利用这样的光伏组件形成的建筑物屋顶便于安装，可以有效降低安装成本。
在一种优选的实施方式中，所述外框具有容纳所述太阳能电池片的弧形部，所述凹陷部和所述凸起部分别位于所述弧形部的两侧。即使光伏组件形成弧形结构，类似于传统建筑中的瓦片，与建筑物本身的屋顶形成一个整体，从而有效提高光伏组件的适用范围。
在另一种优选的实施方式中，所述外框具有针式导线，以及与所述针式导线相对的导电孔，相邻的两所述光伏组件中一者的所述针式导线与另一者的所述导电孔配合连接；所述太阳能电池片的电流引出线与所述针式导线或所述导电孔连通。一个光伏组件的针式导线与另一个光伏组件的导电孔配合后，太阳能电池片中的电流可以从一个光伏组件传导至另一个光伏组件，从而实现多个光伏组件之间的串联或并联。针式导线与导电孔相配合的结构比较简单，实现成本低，而且可以采用边安装边接线的安装方法，避免铺设好光伏组件后再接线的重复工作方式，减小了安装工作量；同时也杜绝了二次安装时可能出现的误接、错接的现象，提高了建筑物屋顶的可靠性。
在提供上述光伏组件的基础上，本发明还提供一种由上述光伏组件形成的建筑物屋顶；由于光伏组件具有上述技术效果，由该光伏组件形成的建筑物屋顶也具有相应的技术效果。
附图说明
图1为本发明所提供光伏组件一种具体实施方式的俯视图；
图2为图1所示光伏组件的主视图；
图3为图1所示光伏组件的侧视图；
图4为相邻两个光伏组件在一种具体实施方式的配合安装示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种光伏组件，该光伏组件能有效降低光伏组件的安装难度，提高光伏组件的安装效率。本发明的另一核心是提供一种由上述光伏组件形成的建筑物屋顶。
本文所涉及的上、下等方位词，是以光伏组件正常工作时的位置为基准来定义的。应当理解，本文中所采用的方位词不应当限制本专利的保护范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图4，图1为本发明所提供光伏组件一种具体实施方式的俯视图；图2为图1所示光伏组件的主视图；图3为图1所示光伏组件的侧视图；图4为相邻两个光伏组件在一种具体实施方式的配合安装示意图。
本发明所提供的光伏组件，用于形成建筑物屋顶，在使用中多个光伏组件配合使用。该光伏组件包括太阳能电池片1和保护太阳能电池片1的外框2。与现有技术不同的是，本发明所提供光伏组件的外框2具有凹陷部21和与凹陷部21相对的凸起部22，且相邻的两个光伏组件中，一者的凹陷部21与另一者的凸起部22配合连接。安装光伏组件时，只需要将一个光伏组件的凹陷部21与另一个光伏组件的凸起部22配合在一起，就能实现相邻两个光伏组件的安装，其结构简单，生成成本低；而且安装过程简单，安装难度低，效率高。利用这样的光伏组件形成的建筑物屋顶便于安装，可以有效降低安装成本。
需要说明的是，本文所述的相对，系指相邻的两光伏组件安装后，其一者的凹陷部21与另一者的凸起部22的位置相对应。
在一种具体的实施方式中，可以在凹陷部21与凸起部22之间设置弹性支撑件，且使该弹性支撑件的两端分别与凹陷部21和凸起部22相抵。弹性支撑件可以根据建筑物屋顶正常的变形、收缩，自行适应建筑物屋顶尺寸微小的变化，以减小光伏组件的变形，进而减小光伏组件产生挤裂或者松动现象的可能，延长光伏组件的使用寿命，提高建筑物屋顶的可靠性。
具体地，凸起部22可以具有中空结构，弹性支撑件设于中空结构的内部。这样，弹性支撑件设于中空结构内，并与凸起部22一起置于凹陷部21内，通过凸起部22与凹陷部21的配合，连接两个光伏组件。如图3所示，凹陷部21可以为光伏组件上一个中空的结构，凸起部22的外形与凹陷部21的中空结构相适配。以光伏组件安装状态为例，光伏组件的凹陷部21可以为向下的柱体，凸起部22可以为向上的柱体，且向下的柱体套装在向上的柱体外部；弹性支撑件安装在向上的柱体内部。显然，凹陷部21和凸起部22可以具有多种其它结构。
进一步地外框2可以具有容纳太阳能电池片的弧形部24，凹陷部21和凸起部22分别位于弧形部24的两侧。即使光伏组件形成弧形结构，类似于传统建筑中的瓦片，与建筑物本身的屋顶形成一个整体，从而有效提高光伏组件的适用范围。
可以采用UV辐射固化技术制作具有曲面的光伏组件，使光伏组件具有弧面外型，同时还可以制作出多种颜色的光伏组件，满足不同的建筑风格需要，进一步提高光伏组件的适用性。这样，光伏组件能够代替传统的屋顶瓦使用，安装快捷，且与屋顶成为一个整体，不破坏屋顶的承重等结构。
在一种具体的实施方式中，可以弧形部24与凸起部22之间设置水平部25。其中，凸起部22与水平部25垂直，且凸起部22的延伸方向与弧形部24的弯曲方向相同。如图3和图4所示，弧形部24向上弯曲，凹陷部21向下延伸，凸起部22也向上延伸，则水平部25在弧形部24和凸起部22之间可以形成位置较低的引流槽，当两个相邻的光伏组件连接后，弧形部24与凸起部22之间的引流槽可以用于引导水流，使光伏组件形成的建筑物屋顶可以将雨水迅速排走，并有效防止雨水、灰尘进入建筑物内，确保建筑物的安全。
显然，上述的引流槽可以形成与弧形部24与凹陷部21之间，只要相邻的两个光伏组件能形成位置较低的结构，就能在屋顶中起到引流槽的作用。
进一步地，可以在光伏组件的上表面设置钢化玻璃，钢化玻璃具有足够的强度，将其安装在光伏组件的上表面，不仅太阳光能透过钢化玻璃，使太阳能电池片1能有效吸收太阳光，满足光伏组件的要求；而且可以增强光伏组件的刚度和强度，使光伏组件能满足建筑物的强度要求。
显然，还可以使该光伏组件的上表面和下表面均设置钢化玻璃。即在太阳能电池片1的表面和背板均采用钢化玻璃作为保护层，两层钢化玻璃之间敷设太阳能电池片1，使光伏组件的结构更牢固、外表更美观，可以承受正常屋顶施工人员的重量和抵抗冰雹的冲击。
在另一种具体的实施方式中，外框2还可以具有针式导线26，以及与针式导线26相对的导电孔27，相邻的两光伏组件中一者的针式导线26与另一者的导电孔27配合连接。安装光伏组件时，将相邻的两光伏组件中一者的针式导线26插装入另一者的导电孔27中，使两个光伏组件连通；太阳能电池片1的电流引出线与针式导线26或导电孔27连通。一个光伏组件的针式导线26与另一个光伏组件的导电孔27配合后，太阳能电池片1中的电流可以从一个光伏组件传导至另一个光伏组件，从而实现多个光伏组件之间的串联或并联。
显然，上述的针式导线26与导电孔27位置相对，系指相邻的两个光伏组件安装时，一者的针式导线26与另一者的导电孔27位置恰好对应，使针式导线26可以插装入导电孔27中。
针式导线26与导电孔27相配合的结构比较简单，实现成本低，而且可以采用边铺设光伏组件边接线的安装方法，避免铺设好光伏组件后再接线的重复工作方式，减小了安装的工作量；同时也杜绝了二次安装时可能出现的导线误接、错接的现象，提高了建筑物屋顶的可靠性。
同时，还可以在光伏组件的下侧设有防水接线盒，电流引出线与防水接线盒连通。根据电压、电流的需要，可以将该光伏组件选择性地串联或并联，防水接线盒也可以采用边铺光伏组件边接线的方法安装，避免了传统屋顶组件先铺好组件再接线的重复工作方式，彻底杜绝了二次安装时容易出现的误装、错装的现象。这样的结构简单，不需要专业的人员进行安装，普通的建筑工人就可以完成，从而有效减小安装光伏组件屋顶的用工成本。
安装光伏组件时，需要连通的两光伏组件可以通过针式导线26和导电孔27连通，也可以通过防水接线盒连通。光伏组件只具有针式导线26与导电孔27的连接结构，或者只具有防水接线盒的结构，就能满足光伏组件的安装需要。进一步地，外框2上还可以设有螺丝安装孔28，且相邻光伏组件的螺丝安装孔28相匹配。在相邻的两个光伏组件的凸起部22和凹陷部21配合搭接好后，可以用螺丝等部件将相邻的光伏组件通过其螺丝安装孔28固定连接在一起，使相邻的光伏组件连接更牢固，建筑物屋顶可靠性更高。该加固方式安装方便快捷，同时还便于检测维修。
这样，本发明所提供的光伏组件可以替代传统屋瓦安装于屋顶，并与屋顶成为一个整体，无须再后期增加光伏组件安装构件和破坏屋顶的承重、防水等结构设计，且其安装方便，具备传统屋顶瓦安装技能的人士就可以进行安装，无须专业安装设备、人员等，提高了光伏组件的安装效率，降低了光伏组件屋顶的安装成本。
除了上述光伏组件，本发明还提供一种包括上述光伏组件的建筑物屋顶，该建筑物屋顶其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
以上对本发明所提供的建筑物屋顶及光伏组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种光伏组件，与其它所述光伏组件配合使用，包括太阳能电池片(1)和保护所述太阳能电池片(1)的外框(2)，其特征在于，所述外框(2)具有凹陷部(21)和与所述凹陷部(21)相对的凸起部(22)，且相邻的两所述光伏组件中，一者的所述凹陷部(21)与另一者的所述凸起部(22)配合连接。
2.根据权利要求1所述的光伏组件，其特征在于，所述凹陷部(21)与所述凸起部(22)之间设有弹性支撑件，该弹性支撑件的两端分别与所述凹陷部(21)和所述凸起部(22)相抵。
3.根据权利要求2所述的光伏组件，其特征在于，所述凸起部(22)具有中空结构，所述弹性支撑件设于所述中空结构的内部。
4.根据权利要求1-3任一项所述的光伏组件，其特征在于，所述外框(2)具有容纳所述太阳能电池片(1)的弧形部(24)，所述凹陷部(21)和所述凸起部(22)分别位于所述弧形部(24)的两侧。
5.根据权利要求4所述的光伏组件，其特征在于，所述弧形部(24)与所述凸起部(22)之间具有水平部(25)；所述凸起部(22)与所述水平部(25)垂直，且其延伸方向与所述弧形部(24)的弯曲方向相同。
6.根据权利要求5所述的光伏组件，其特征在于，该光伏组件的上表面和下表面均设有钢化玻璃。
7.根据权利要求4所述的光伏组件，其特征在于，所述外框(2)具有针式导线(26)，以及与所述针式导线(26)相对的导电孔(27)，相邻的两所述光伏组件中一者的所述针式导线(26)与另一者的所述导电孔(27)配合连接；所述太阳能电池片(1)的电流引出线与所述针式导线(26)或所述导电孔(27)连通。
8.根据权利要求7所述的光伏组件，其特征在于，所述光伏组件的下侧设有防水接线盒，所述电流引出线与所述防水接线盒连通。
9.根据权利要求8所述的光伏组件，其特征在于，所述外框(2)设有螺丝安装孔(28)，相邻所述光伏组件的所述螺丝安装孔(28)相匹配。
10.一种建筑物屋顶，其特征在于，由若干如权利要求1至9任一项所述的光伏组件相互配合形成。
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