CN102808484A - 一种光伏屋顶及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏屋顶及其安装方法，其结构包括位于屋顶的波纹型彩钢板以及太阳能电池组件，在波纹型彩钢板的凸起平面与太阳能电池组件之间设有双面胶条，在双面胶条间设有用于粘接太阳能电池组件和彩钢板的粘接剂层。安装时将双面胶条沿凸起平面的横向和纵向均间隔设置，使双面胶条之间形成横向间隙和纵向间隙，在横向间隙内填充粘接剂即可将两者固定。本发明将太阳能电池组件直接粘在波纹型彩钢板屋面上面，安装方便、快捷、成本低；双面胶条间隔设置，在纵向间隙内注射粘接剂，横向间隙方便空气的进入，可加速粘接剂的固化，保证太阳能电池组件的安装牢固性。

Description

一种光伏屋顶及其安装方法

技术领域

本发明涉及太阳电池应用领域，尤其是一种光伏屋顶（也叫太阳能电池屋顶），具体是一种将太阳能电池组件快速方便的固定于屋面彩钢板上的安装结构及其方法。

背景技术

随着能源危机与环境污染的日趋严重，开发可再生清洁能源成为国际范围内的重大战略问题之一。太阳能是取之不尽，用之不竭的清洁能源，因此，开发利用太阳能成为世界各国可持续发展能源的战略决策，对太阳能电池的研究受到世界各国的普遍重视，其中光伏屋顶因其不额外占用土地、即发即用等优势，成为太阳能电池的一个重要应用领域，并且伴随着欧洲、北美、日本等相继出台了多种“屋顶计划”，光伏建筑一体化将在未来的光伏市场占据很大的比重。但太阳能发电成本一直是阻碍其大规模应用的重要因素。在整个太阳能电站建设成本中，太阳能电池组件的支架成本和相应的安装成本占有较大的比重，因此降低光伏系统中太阳能电池组件的支架成本和安装成本，开发新型的具有高可靠性，安装快速、低成本特点的新型光伏屋顶系统，是目前研究的热点，也是亟需解决的问题。

目前，光伏屋顶结构中太阳能电池组件的安装方式通常有：

一、夹具式；通过使用边缘夹具将太阳能电池组件与支架固定。由于夹具只固定组件边缘的一部分，因而组件应力分布不均匀，边缘夹具点应力分布较大，长期应用过程中组件容易破碎。此外，夹具的安装与固定所需人力成本较高。

二、边框式；通过在电池组件边缘加装金属边框，用螺栓将金属边框与支架固定。此种安装方式虽然连接牢固，但需要额外增加生产工序和成本以及组件重量，安装比较繁琐，安装孔设置时需要考虑安装位置和操作空间，长期置于户外由于雨水的作用易导致连接件的锈蚀，并可能导致组件的失效。

三、背后粘接导轨式；通过在电池组件背板粘接导轨，然后通过导轨与太阳能支架系统连接固定起来。此种安装方式虽然连接牢固，但导轨(通常为铝合金材料)及大量的粘接胶费用较高，也给组件运输带来了一定的影响。

上述三种安装结构固定好后，再将太阳能支架安装在彩钢板屋面上，在将其运用到彩钢板屋面时安装不便，结构普遍比较复杂，维护维修困难，费时耗力。

因此开发一种新型的低成本、安装简便、可靠性高、易于推广的光伏屋顶及其安装方式成为急需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、安装方便的光伏屋顶及其安装方法。

为解决上述技术问题，本发明光伏屋顶所采取的技术方案是：一种光伏屋顶，其包括位于屋顶的波纹型彩钢板以及太阳能电池组件，其关键技术在于：在所述波纹型彩钢板的凸起平面与太阳能电池组件之间设有用于定位的双面胶条，在所述双面胶条间设有用于粘接太阳能电池组件和彩钢板的粘接剂层。

所述双面胶条粘接于波纹型彩钢板的凸起平面上，所述双面胶条沿所述凸起平面的横向和纵向均间隔设置，所述双面胶条之间形成用于透气的横向间隙和纵向间隙，在所述纵向间隙内设有粘接剂层；所述太阳能电池组件的背板粘接于双面胶条和粘接剂层上面。

优选的，在同一凸起平面上，双面胶条纵向至少设置两排，在两排之间的纵向间隙内填充有粘接剂层，所述粘接剂层和双面胶条的上表面在同一平面上。

所述双面胶条之间间隔设置是指两双面胶条之间可等距设计或不等距设计。

所述双面胶条为高强度的幕墙用双面胶条；所述粘接剂层是由双组份快速粘接胶或结构胶经胶枪填充而成的层。

所述太阳能电池组件为晶体硅太阳能电池组件或薄膜太阳能电池组件或其他无金属框边的电池组件。

所述波纹型彩钢板由热镀锌基板以及涂覆于基板上面的聚偏氟乙烯面漆层。

本发明提供的上述光伏屋顶的安装方法如下：

1）将多个波纹型彩钢板之间连接好，安装于屋顶作为屋面； 

2）将太阳能电池组件的背板和波纹型彩钢板4的粘接面擦拭干净，在波纹型彩钢板的凸起平面上间隔粘接双面胶条；

3）在双面胶条之间的间隙内用胶枪注射粘接剂，波纹型彩钢板和双面胶条之间粘接剂填充好后，将太阳能电池组件的背面按要求与波纹型彩钢板（4）粘好；待粘接剂固化即可。 

上述步骤2）中间隔设置的双面胶条形成横向间隙和纵向间隙。

上述步骤3）中是在横向间隙内注射粘接剂。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1）本发明将太阳能电池组件通过双面胶条和粘接剂直接粘在由波纹型彩钢板做成的屋面上面，安装方便、快捷、成本低。

2）双面胶条间隔设置，在形成的横向间隙内填充专用的高强度幕墙用粘接剂，形成的纵向间隙方便空气的进入，可加速粘接剂的固化，并且可使粘接剂溢出，保证其与太阳能电池组件的充分接触，进而保证了太阳能电池组件在波纹型彩钢板上的安装牢固性。

3）具体应用时，可根据需要使两双面胶条之间等距设计或不等距设计，使用方便灵活，只要保证安装牢固即可。

4）粘接剂层可采用结构胶或双组份快速粘接胶，双面胶条可采用玻璃幕墙专用的胶带，这样可使太阳能电池组件粘接的更加牢固，充分保证其使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2双面胶条在凸起平面上的布置示意图；

图3是粘接剂层的布置示意图；

其中，1、太阳能电池组件；2、双面胶条；3、粘接剂层；4、波纹型彩钢板；5、凸起平面；a代表横向间隙，b代表横向间隙。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见附图1，本发明的结构包括位于屋顶的波纹型的彩钢板4以及太阳能电池组件1，波纹型彩钢板4作为屋面，在所述波纹型彩钢板4的凸起平面5与太阳能电池组件1之间设有用于定位的双面胶条2，在所述双面胶条2间设有用于粘接太阳能电池组件1和波纹型彩钢板4的粘接剂层3。所述凸起平面5是波纹型彩钢板4上的一个结构面，通常也叫波峰。其将太阳能电池组件1直接安装固定在波形型彩钢板屋面上，省去了复杂的太阳能支架系统，结构简单，安装方便，节省型材用量，同时能够保证安装的牢固性以及组件使用的可靠性。

参见附图2和附图3，将双面胶条2直接粘接于波纹型彩钢板4的凸起平面5上，所述双面胶条2沿凸起平面5的横向和纵向都是间隔一定距离来设置，两双面胶条2之间可等距设计或不等距设计，两双面胶条2之间形成纵向间隙b和横向间隙a，在横向间隙a内通过胶枪填充有粘接剂层3；所述太阳能电池组件1背板粘接于双面胶条2和粘接剂层3上面。双面胶条2之间的间隙一方面可以使粘接胶溢出，保证粘结剂与太阳能电池组件1的充分接触，另一方面双面胶条2之间留有一定的空隙，方便空气的进入，加速了粘接剂的固化，保证了太阳能电池在彩钢板屋面安装的牢固性。

参见附图3，波纹型彩钢板4上有多个并排的凸起平面5，其中在同一凸起平面5上，双面胶条2纵向设置两排（也可设置多排），设置两排效果比较好，一般即可满足使用要求，在两排之间的横向间隙a内填充有粘接剂层3，粘接剂层3和双面胶条2的上表面在同一平面上,这样是为了使太阳能电池组件1固定稳固。

所述双面胶条2为高强度的玻璃幕墙用双面胶条；所述粘接剂层3采用由双组份快速粘接胶或结构胶经胶枪填充而成。所述太阳能电池组件1可为晶体硅太阳能电池组件或者薄膜太阳能电池组件等多种类型，特别是不带金属边框的电池组件。所述波纹型彩钢板4由热镀锌基板以及涂覆于基板上面的聚偏氟乙烯面漆层构成。

本发明的施工方式如下：

1、将多个波纹型彩钢板4之间连接，按国家相关技术规范设计、施作； 

2、再用高强度粘接剂将太阳能电池组件粘接在波纹型彩钢板4的凸起平面5上，应保障太阳能电池组件能够实现国际标准所规定的机械载荷能力（例如IEC61646标准规定为2400Pa机械载荷），具体如下：

1）将太阳能电池组件1的背板和波纹型彩钢板4粘接面擦拭干净，在波纹型彩钢板4的凸起平面5上间隔粘接双面胶条2，形成横向间隙a和纵向间隙b；

2）在由双面胶条2形成的横向间隙a内用胶枪注射粘接剂，波纹型彩钢板4和双面胶条2之间的粘接剂灌好后，将太阳能电池组件1背面按要求与波纹型彩钢板4粘好； 

3）根据粘接剂的工艺要求进行固化，固化好后即可。

本发明在光伏系统安装中具有重要的应用价值，对普及太阳能光伏系统的发展具有重要的意义。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种光伏屋顶，其包括位于屋顶的波纹型彩钢板（4）以及太阳能电池组件（1），其特征在于：在所述波纹型彩钢板（4）的凸起平面（5）与太阳能电池组件（1）之间设有用于定位的双面胶条(2)，在所述双面胶条(2)间设有用于粘接太阳能电池组件(1)和彩钢板(4)的粘接剂层(3)。

2.根据权利要求1所述的一种光伏屋顶，其特征在于：所述双面胶条（2）粘接于波纹型彩钢板（4）的凸起平面（5）上，所述双面胶条（2）沿所述凸起平面（5）的横向和纵向均间隔设置，所述双面胶条（2）之间形成用于透气的纵向间隙和横向间隙，在所述横向间隙内设有粘接剂层（3）；所述太阳能电池组件（1）的背板粘接于双面胶条（2）和粘接剂层（3）上面。

3.根据权利要求2所述的一种光伏屋顶，其特征在于：在同一凸起平面（5）上，双面胶条（2）纵向至少设置两排，在两排之间的横向间隙内填充有粘接剂层（3），所述粘接剂层（3）和双面胶条（2）的上表面在同一平面上。

4.根据权利要求3所述的一种光伏屋顶，其特征在于：所述双面胶条（2）之间间隔设置是指两双面胶条（2）之间可等距设计或不等距设计。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种光伏屋顶，其特征在于：所述双面胶条（2）为高强度的幕墙用双面胶条；所述粘接剂层（3）是由双组份快速粘接胶或结构胶经胶枪填充而成的层。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种光伏屋顶，其特征在于：所述太阳能电池组件（1）为晶体硅太阳能电池组件或薄膜太阳能电池组件或其他无金属框边的电池组件。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种光伏屋顶，其特征在于：所述波纹型彩钢板（4）由热镀锌基板以及涂覆于基板上面的聚偏氟乙烯面漆层构成。

8.一种权利要求1所述的光伏屋顶的安装方法，其特征在于：其包括以下步骤：

1）将多个波纹型彩钢板（4）之间连接好，安装于屋顶作为屋面； 

2）将太阳能电池组件（1）的背板和波纹型彩钢板4的粘接面擦拭干净，在波纹型彩钢板（4）的凸起平面（5）上间隔粘接双面胶条（2）；

3）在双面胶条（2）之间的间隙内注射粘接剂，波纹型彩钢板（4）和双面胶条（2）之间粘接剂填充好后，将太阳能电池组件（1）的背面按要求与波纹型彩钢板（4）粘好；待粘接剂固化即可。

9. 根据权利要求8所述的光伏屋顶的安装方法，其特征在于：所述步骤2）中间隔设置的双面胶条（2）形成横向间隙和纵向间隙。

10.根据权利要求9所述的光伏屋顶的安装方法，其特征在于：所述步骤3）中是在横向间隙内注射粘接剂。

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