CN102005977A - 屋顶光伏发电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种屋顶光伏发电系统，包括太阳能光伏组件，还包括边卡、中间卡、调节块、调节杆和底脚，所述调节杆上设有上、下两段外螺纹，上螺纹和下螺纹之间连接有光杆部，且上下螺纹的旋向相反；调节杆的顶部设有扭转结构，其底部设有具有外螺纹的第二连接段，第二连接段的直径小于调节杆的直径；所述底脚设于调节块的正下方，两者通过所述调节杆连接，调节杆的上螺纹与所述调节块的调节螺孔配合连接，调节杆的下螺纹与底脚的第二调节螺孔配合连接；所述调节杆的第二连接段设有螺母，使螺母卡于底脚的第二调节螺孔下方的通孔内。本发明实现了光伏组件的上下调节，使光伏组件的安装面高度一致，保证其正常的发电效率。

Description

屋顶光伏发电系统
技术领域
本发明涉及一种光伏发电系统，具体涉及一种屋顶光伏发电系统。
背景技术
目前，常规能源的持续使用带来了能源紧缺以及环境恶化等一系列经济和社会问题，发展太阳能光伏发电技术是解决上述问题的途经之一，因此太阳能光伏发电技术已经成为世界范围内的研究热点。
同时，为了满足建筑节能环保的需要，出现了屋顶光伏发电系统，其可以有效地利用建筑物屋顶，原地发电，原地使用，同时降低了墙面及屋顶的温升，减轻了建筑的空调负荷，目前已经成为建筑节能领域的重要技术之一，也是太阳能光伏应用的最重要的形式。
现有的屋顶光伏发电系统主要包括支架系统，以及设于支架系统上的太阳能光伏组件等，如中国发明专利申请CN101105069A公开了一种新型太阳能光伏屋顶系统，由太阳能光伏构件、接线箱、控制系统、逆变器、铝合金安装槽组成；在建筑屋顶梁上的隔热层上固定铝合金安装槽，将太阳能光伏构件横向两侧直接安装在建筑屋顶梁上的铝合金安装槽内，将太阳能光伏构件串联和/或并联后分别与接线箱和控制系统相连，再与逆变器相连，再输出到负载供电或公共电网，如负载为直流则无需经过逆变器。该太阳能光伏屋顶系统的安装方式是：先在屋顶上铺设龙骨，再将安装槽连接在屋顶龙骨上，最后将太阳能光伏构件铺设到安装槽内。
然而，现有的屋顶光伏发电系统一般都是固定式的，即安装好之后是无法调节的，这对于屋顶安装面有不平整的地方，则难以处理，而如果按照原方式简单安装，则会使得光伏组件的安装面的高度不一致，进而影响其发电效率。
发明内容
本发明目的是提供一种屋顶光伏发电系统，以实现对光伏组件安装面的调节。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种屋顶光伏发电系统，包括太阳能光伏组件，还包括边卡、中间卡、调节块、调节杆和底脚，
所述边卡包括边卡连接部、设于边卡连接部一侧的倒L形的边卡支撑部，以及设于边卡连接部另一侧的边卡支撑板；所述边卡连接部上还设有边卡连接孔和边卡通孔；所述边卡为一体结构；
所述中间卡为左右对称结构，其中间为一中间卡连接部，一侧为倒L形的中间卡支撑部；所述中间卡连接部上还设有中间卡连接孔和中间卡通孔；所述中间卡为一体结构；
所述调节块的顶部两端对称设有夹槽，夹槽之间的连接筋上设有连接螺孔和调节螺孔，所述连接螺孔与所述边卡连接孔或中间卡连接孔配合；
所述调节杆上设有上、下两段外螺纹，上螺纹和下螺纹之间连接有光杆部，且上下螺纹的旋向相反；调节杆的顶部设有扭转结构，其底部设有具有外螺纹的第二连接段，第二连接段的直径小于调节杆的直径；
所述底脚包括连接部和固定部，连接部的内部设有通孔，通孔的顶部设有第二调节螺孔，通孔的直径大于第二调节螺孔的直径；固定部上设有固定通孔；
所述边卡设于太阳能光伏组件的侧边，太阳能光伏组件的边框上部与边卡支撑部贴合，边框的底部卡于调节块顶部的夹槽内；边卡连接孔与调节块的连接螺孔通过螺栓固定连接，使太阳能光伏组件的边框夹持于边卡和调节块之间；
所述中间卡设于相邻2个太阳能光伏组件之间，太阳能光伏组件的边框上部与中间卡支撑部贴合，边框的底部卡于调节块的夹槽内；中间卡连接孔与调节块的连接螺孔通过螺栓固定连接，使太阳能光伏组件的边框夹持于中间卡和调节块之间；
所述底脚设于调节块的正下方，两者通过所述调节杆连接，调节杆的上螺纹与所述调节块的调节螺孔配合连接，调节杆的下螺纹与底脚的第二调节螺孔配合连接；所述调节杆的第二连接段设有螺母，使螺母卡于底脚的第二调节螺孔下方的通孔内；
所述底脚通过其固定部上的固定通孔固定于屋顶上。
光杆部的设置是为了给上下螺纹一个过渡段，同时也是给调节块和底脚之间留一段最小间距。
上述技术方案中，所述调节块的夹槽的外侧面向内倾斜，其与水平面的夹角a为30～90度。该结构可以使太阳能光伏组件更好的夹持固定于夹槽内，防止组件因震动等原因而滑出，并可有效避免组件的晃动。
上述技术方案中，所述边卡的边卡连接部的底面和顶面均设有边卡加强筋。
上述技术方案中，所述边卡的边卡支撑部的贴合太阳能光伏组件边框的接触面上设有防滑结构。
上述技术方案中，所述中间卡的中间卡连接孔设于中间卡连接部的中央；所述中间卡连接部的底面还设有中间卡加强筋。
上述技术方案中，所述中间卡支撑部的贴合太阳能光伏组件边框的接触面上设有防滑结构。
上述技术方案中，所述调节杆顶部的扭转结构为内六角结构。
上述技术方案中，所述底脚呈L形，其竖直段为所述连接部，其水平段为固定部。
上文中，所述调节块的夹槽应当与太阳能光伏组件的铝边框配合，以便将太阳能光伏组件夹持固定于夹槽内；对于设于侧边的调节块而言，一般只用到一侧的夹槽，并与边卡配合使用；而对于设于相邻2个组件中间的调节块而言，两侧的夹槽分别用来夹持两侧的两个边框，并与中间卡配合使用。所述调节块的连接筋上设有连接螺孔，其作用是与边卡或中间卡螺纹连接，从而使太阳能光伏组件夹持固定于边卡(或中间卡)和调节块之间。所述调节块为一体结构，可以是由铝型材拉制制得，也可以开模制得。
底脚的固定部的固定通孔是配合自攻自钻螺栓使用的，以将底脚固定于屋顶上。优选的，底脚呈L形，或者为倒T形。
所述调节块可以采用镂空结构，在保证强度的前提下，减轻了屋顶的承载力，节约材料成本。
本发明的工作原理是：安装时，先用调节杆将底脚和调节块连接起来，然后从一侧开始安装，先将边卡的边卡连接孔与调节块的连接螺孔通过螺栓初步卡住，然后将一个太阳能光伏组件边框的一侧上部抵于该边卡的倒L形支撑部，将边框的底部卡于调节块的夹槽内，再将螺栓配合锁紧，从而实现边框的安装，再将底脚通过其固定部上的固定通孔固定于屋顶上即可，从而完成侧边位置的安装；其他安装位参照上述方式进行，从而完成侧边的太阳能光伏组件的安装；
将侧边的太阳能光伏组件安装好之后，在该组件的另一侧安装调节块件和中间卡，即在这个组件的下方安装调节块，将组件另一侧的边框的底部卡于调节块的夹槽内，然后在其上方安装中间卡，即可完成第一个光伏组件的安装；然后再将第二个太阳能光伏组件插入该调节块和中间卡的另一侧夹槽内，同时在第二个太阳能光伏组件另一侧安装上调节块和中间卡，并利用底脚将其固定在屋顶上，拧紧压在第一个与第二个太阳能光伏组件上的中间卡，从而完成第二个组件的安装，以此类推，完成一列组件的安装；每列安装组件以此类推，从而完成屋顶光伏发电系统的安装；
对于屋顶安装面有不平整的地方，只需利用工具(如六角扳手)穿过边卡通孔(或中间卡通孔)插入到调节螺杆顶部的扭转结构中，转动调节杆即可实现调节块的上下移动，从而带动光伏组件实现上下位置的调节。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：
1、本发明设置了边卡、中间卡、调节块、调节杆和底脚，形成了一套新的屋顶光伏发电系统，该系统易于安装，实现了屋顶光伏发电系统的整齐、快速安装。
2、本发明在边卡(或中间卡)和底脚之间设置了配合的调节块和调节杆，利用调节杆上旋向相反的上下螺纹段即可实现调节块和底脚之间的相对运动，从而实现光伏组件的上下调节，使光伏组件的安装面的高度一致，保证其正常的发电效率。
3、本发明的调节块可以直接铺设于屋顶上，而无需先在屋顶上铺设龙骨，大大节约了屋顶光伏发电系统的材料和安装时间，降低了成本。
4、本发明的调节块顶部的夹槽的外侧面向内倾斜，因而可以与边卡、中间卡配合事先安装于太阳能光伏组件上，可以与组件一起搬运，节省了搬运时间和劳动力成本。
5、本发明的边卡(或中间卡)的支撑部为倒L形结构，并与太阳能光伏组件配合，在顶面和侧面都能起到良好的支撑作用，受力面积较大，不易变形，稳固性较好。
6、本发明的边卡(或中间卡)的连接部不仅起到连接作用，而且同时具有控制光伏组件安装间距的作用，在安装时，只要将组件抵于边卡的支撑部上，即可保证太阳能光伏组件的安装位置，从而大大方便了安装，实现了太阳能光伏组件的整齐、快速安装。
7、本发明在边卡(或中间卡)的连接部上设置的加强筋结构进一步提高了型材的整体强度，增大了结构强度、稳固性，提高了可靠性。
8、本发明的太阳能光伏组件在安装过程中，可以将其与调节块和边卡(或中间卡)事先配合安装于一起，在后续的安装过程中可以将第二个组件插入第一个组件侧边的调节块的夹槽中，从而可以直接一个一个地安装组件，而无需计算每个调节块的位置，大大节省了安装时间，同时也便于安装，提高生产效率。
附图说明
图1是本发明实施例一的立体图；
图2是图1的A部放大图；
图3是图1的B部放大图；
图4是本发明实施例一中调节块的立体图；
图5是本发明实施例一中调节块的主视图；
图6是本发明实施例一中调节块的俯视图；
图7是本发明实施例一中边卡的主视图；
图8是本发明实施例一中边卡的俯视图；
图9是本发明实施例一中中间卡的主视图；
图10是本发明实施例一中中间卡的俯视图；
图11是本发明实施例一中调节杆的立体图；
图12是本发明实施例一中调节杆的主视图；
图13是本发明实施例一中底脚的立体图；
图14是本发明实施例一中底脚的主剖图；
图15是本发明实施例一中底脚的仰视图；
图16是图1的剖视图；
图17是图16的C部放大图；
图18是图16的D部放大图。
其中：1、连接筋；4、夹槽；5、连接螺孔；6、调节螺孔；7、外侧面；
11、边卡连接部；12、边卡支撑部；13、边卡支撑板；14、边卡连接孔；16、加强筋；17、防滑结构；18、边卡通孔；
21、中间卡连接部；22、中间卡支撑部；23、中间卡连接孔；24、中间卡加强筋；25、中间卡通孔；
61、上螺纹；62、下螺纹；63、光杆部；64、扭转结构；65、第二连接段；
71、连接部；72、固定部；73、通孔；74、第二调节螺孔；75、固定通孔；
100、边卡；200、中间卡；300、调节块；400、太阳能光伏组件；401、边框；500、螺栓；600、调节杆；700、底脚；900、防水垫。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
实施例一
参见图1～18所示，一种屋顶光伏发电系统，包括太阳能光伏组件400，还包括边卡100、中间卡200、调节块300、调节杆600和底脚700，
所述边卡包括边卡连接部11、设于边卡连接部一侧的倒L形的边卡支撑部12，以及设于边卡连接部另一侧的边卡支撑板13；所述边卡连接部11上还设有边卡连接孔14和边卡通孔18；所述边卡为一体结构；
所述中间卡为左右对称结构，其中间为一中间卡连接部21，一侧为倒L形的中间卡支撑部22；所述中间卡连接部上还设有中间卡连接孔23和中间卡通孔25；所述中间卡为一体结构；
所述调节块的顶部两端对称设有夹槽4，夹槽之间的连接筋1上设有连接螺孔5和调节螺孔6，所述连接螺孔与所述边卡连接孔或中间卡连接孔配合；
所述调节杆上设有上、下两段外螺纹，上螺纹61和下螺纹62之间连接有光杆部63，且上下螺纹的旋向相反；调节杆的顶部设有扭转结构64，其底部设有具有外螺纹的第二连接段65，第二连接段的直径小于调节杆的直径；
所述底脚700包括连接部71和固定部72，连接部的内部设有通孔73，通孔的顶部设有第二调节螺孔74，通孔的直径大于第二调节螺孔的直径；固定部上设有固定通孔75；
所述边卡100设于太阳能光伏组件400的侧边，太阳能光伏组件的边框401上部与边卡支撑部12贴合，边框的底部卡于调节块顶部的夹槽4内；边卡连接孔14与调节块的连接螺孔通过螺栓500固定连接，使太阳能光伏组件的边框夹持于边卡和调节块之间；
所述中间卡200设于相邻2个太阳能光伏组件之间，太阳能光伏组件的边框401上部与中间卡支撑部22贴合，边框的底部卡于调节块的夹槽4内；中间卡连接孔23与调节块的连接螺孔5通过螺栓500固定连接，使太阳能光伏组件的边框夹持于中间卡和调节块之间；
所述底脚700设于调节块300的正下方，两者通过所述调节杆600连接，调节杆的上螺纹61与所述调节块的调节螺孔6配合连接，调节杆的下螺纹62与底脚的第二调节螺孔74配合连接；所述调节杆的第二连接段65设有螺母，使螺母卡于底脚的第二调节螺孔下方的通孔73内；
所述底脚通过其固定部上的固定通孔75固定于屋顶上。底脚的底部还设有防水垫900。
所述调节块的夹槽的外侧面7向内倾斜，其与水平面的夹角a为75度。
所述边卡的边卡连接部的底面和顶面均设有边卡加强筋16；所述边卡的边卡支撑部12的贴合太阳能光伏组件边框的接触面上设有防滑结构17。所述中间卡的中间卡连接孔设于中间卡连接部的中央；所述中间卡连接部的底面还设有中间卡加强筋24。所述中间卡支撑部22的贴合太阳能光伏组件边框的接触面上设有防滑结构17。
所述调节杆顶部的扭转结构为内六角结构。所述底脚呈L形，其竖直段为所述连接部，其水平段为固定部。
上文中，所述调节块的夹槽应当与太阳能光伏组件的铝边框配合，以便将太阳能光伏组件夹持固定于夹槽内；对于设于侧边的调节块而言，一般只用到一侧的夹槽，并与边卡配合使用；而对于设于相邻2个组件中间的调节块而言，两侧的夹槽分别用来夹持两侧的两个边框，并与中间卡配合使用。所述调节块的连接筋上设有连接螺孔，其作用是与边卡或中间卡螺纹连接，从而使太阳能光伏组件夹持固定于边卡(或中间卡)和调节块之间。所述调节块为一体结构，可以是由铝型材拉制制得，也可以开模制得。
本发明的工作原理是：安装时，先用调节杆将底脚和调节块连接起来，然后从一侧开始安装，先将边卡的边卡连接孔与调节块的连接螺孔通过螺栓初步卡住，然后将一个太阳能光伏组件边框的一侧上部抵于该边卡的倒L形支撑部，将边框的底部卡于调节块的夹槽内，再将螺栓配合锁紧，从而实现边框的安装，再将底脚通过其固定部上的固定通孔固定于屋顶上即可，从而完成侧边位置的安装；其他安装位参照上述方式进行，从而完成侧边的太阳能光伏组件的安装；
将侧边的太阳能光伏组件安装好之后，在该组件的另一侧安装调节块件和中间卡，即在这个组件的下方安装调节块，将组件另一侧的边框的底部卡于调节块的夹槽内，然后在其上方安装中间卡，即可完成第一个光伏组件的安装；然后再将第二个太阳能光伏组件插入该调节块和中间卡的另一侧夹槽内，同时在第二个太阳能光伏组件另一侧安装上调节块和中间卡，并利用底脚将其固定在屋顶上，拧紧压在第一个与第二个太阳能光伏组件上的中间卡，从而完成第二个组件的安装，以此类推，完成一列组件的安装；每列安装组件以此类推，从而完成屋顶光伏发电系统的安装；
对于屋顶安装面有不平整的地方，只需利用工具(如六角扳手)穿过边卡通孔(或中间卡通孔)插入到调节螺杆顶部的扭转结构中，转动调节杆即可实现调节块的上下移动，从而带动光伏组件实现上下位置的调节。

Claims (8)

1.一种屋顶光伏发电系统，包括太阳能光伏组件(400)，其特征在于：还包括边卡(100)、中间卡(200)、调节块(300)、调节杆(600)和底脚(700)，所述边卡包括边卡连接部(11)、设于边卡连接部一侧的倒L形的边卡支撑部(12)，以及设于边卡连接部另一侧的边卡支撑板(13)；所述边卡连接部(11)上还设有边卡连接孔(14)和边卡通孔(18)；所述边卡为一体结构；所述中间卡为左右对称结构，其中间为一中间卡连接部(21)，一侧为倒L形的中间卡支撑部(22)；所述中间卡连接部上还设有中间卡连接孔(23)和中间卡通孔(25)；所述中间卡为一体结构；
所述调节块的顶部两端对称设有夹槽(4)，夹槽之间的连接筋(1)上设有连接螺孔(5)和调节螺孔(6)，所述连接螺孔与所述边卡连接孔或中间卡连接孔配合；
所述调节杆上设有上、下两段外螺纹，上螺纹(61)和下螺纹(62)之间连接有光杆部(63)，且上下螺纹的旋向相反；调节杆的顶部设有扭转结构(64)，其底部设有具有外螺纹的第二连接段(65)，第二连接段的直径小于调节杆的直径；
所述底脚(700)包括连接部(71)和固定部(72)，连接部的内部设有通孔(73)，通孔的顶部设有第二调节螺孔(74)，通孔的直径大于第二调节螺孔的直径；固定部上设有固定通孔(75)；
所述边卡(100)设于太阳能光伏组件(400)的侧边，太阳能光伏组件的边框(401)上部与边卡支撑部(12)贴合，边框的底部卡于调节块顶部的夹槽(4)内；边卡连接孔(14)与调节块的连接螺孔通过螺栓固定连接，使太阳能光伏组件的边框夹持于边卡和调节块之间；
所述中间卡(200)设于相邻2个太阳能光伏组件之间，太阳能光伏组件的边框(401)上部与中间卡支撑部(22)贴合，边框的底部卡于调节块的夹槽(4)内；中间卡连接孔(23)与调节块的连接螺孔(5)通过螺栓固定连接，使太阳能光伏组件的边框夹持于中间卡和调节块之间；
所述底脚(700)设于调节块(300)的正下方，两者通过所述调节杆(600)连接，调节杆的上螺纹(61)与所述调节块的调节螺孔(6)配合连接，调节杆的下螺纹(62)与底脚的第二调节螺孔(74)配合连接；所述调节杆的第二连接段(65)设有螺母，使螺母卡于底脚的第二调节螺孔下方的通孔(73)内；
所述底脚通过其固定部上的固定通孔(75)固定于屋顶上。
2.根据权利要求1所述的屋顶光伏发电系统，其特征在于：所述调节块的夹槽的外侧面(7)向内倾斜，其与水平面的夹角a为30～90度。
3.根据权利要求1所述的屋顶光伏发电系统，其特征在于：所述边卡的边卡连接部的底面和顶面均设有边卡加强筋(16)。
4.根据权利要求1所述的屋顶光伏发电系统，其特征在于：所述边卡的边卡支撑部(12)的贴合太阳能光伏组件边框的接触面上设有防滑结构(17)。
5.根据权利要求1所述的屋顶光伏发电系统，其特征在于：所述中间卡的中间卡连接孔设于中间卡连接部的中央；所述中间卡连接部的底面还设有中间卡加强筋(24)。
6.根据权利要求1所述的屋顶光伏发电系统，其特征在于：所述中间卡支撑部(22)的贴合太阳能光伏组件边框的接触面上设有防滑结构(17)。
7.根据权利要求1所述的屋顶光伏发电系统，其特征在于：所述调节杆顶部的扭转结构为内六角结构。
8.根据权利要求1所述的屋顶光伏发电系统，其特征在于：所述底脚呈L形，其竖直段为所述连接部，其水平段为固定部。
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