CN102881739B - 光伏组件结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种太阳能组件，尤其涉及一种安装在屋顶的光伏组件结构。一种光伏组件结构，包括支架，在支架上设有光伏组件，所述的支架是由若干相互连接的分支架构成，每个分支架上固定有一光伏组件模块，所述的分支架是由两个支撑臂构成，支撑臂是由两端的连接段和中间的主体段构成，连接段包括第一连接段和第二连接段，两个第一连接段之间的距离大于两个第二连接段之间的距离，在分支架上设有了连接结构。本发明提供了一种结构简单，不需要支架固定结构，方便装拆和运输，能满足不同屋顶面积的光伏组件结构；解决了现有技术中存在的光伏组件的固定结构复杂，不方便运输和装拆，不同屋顶面积需要选用不同的光伏组件大小的技术问题。

Description

光伏组件结构

技术领域

本发明涉及一种太阳能组件，尤其涉及一种安装在屋顶的光伏组件结构。

背景技术

太阳能光伏发电是一种绿色能源，利用太阳光给人类送来清洁能源。现有技术中一般通过置于屋顶上的光伏组件吸收太阳能，从而将太阳能转化为需要的其他能源。在屋顶上安装太阳能光伏组件，目前市场上较为通行的支架样式有：三角支撑式、前后腿式、以及底盆支撑式，这几种安装方式都是通过与屋面进行穿透式固定或者施加配重实现整体支架的抗风性。几乎所有的平屋顶支架都是在这三种样式上进行不同方式的变化，如三角支撑式的三段支撑组成可由不同的截面进行组合，也可将三角支架设计成可伸缩或可调节角度的样式，而三角支撑之上的导轨也有各种不同截面，若导轨是侧面开槽式的，组件可利用侧面槽滑入固定于支架上，也可将导轨设计成置于光伏组件之下，在边框的四分之一及四分之三处用压块或其他固定件固定住。三角支撑式在结构上较为稳定，便于通过调节三角支撑的距离控制整体支架的力学性能，因此在市场上最为常见。但是，由于组件通过导轨固定于支撑上，导轨对三角支撑的作用为集中力，因此对三角支撑的力学性能要求较高，而且由于三角支撑本身的结构限制，无法将截面设计的较为复杂，因此只能通过增大尺寸提高其力学性能，而尺寸增大对支架成本影响很大。前后腿式也较为常见，通过特别设计的连接件或者地面导轨，将前后腿固定于地面，再于前后腿顶端固定导轨或者与前后腿直接与非标准太阳能边框配合。但是由于四条腿之间是相互独立的，因此安装过程中，无论是轨道安装于前后腿的过程还是组件边框与前后腿固定的固定，都会有巨大的工作量。另外，由于四条腿的自由度过多，组件的安装固定难度大，尤其是后期太阳能组件水平等的调节需要耗费较长的时间。在现有的专利文件中公开过这样的结构，如中国专利：“一种在平屋顶上固定安装太阳能光伏组件的支架（CN202268359U）”，包括相互平行设置的屋面轨道、配重板、直立固定于所述屋面轨道上的后支腿及前支腿、边压块、中压块以及各种紧固件，在后支腿的顶端固定连接有后腿连接件，在前支腿的顶端固定连接有前腿连接件，边压块和中压块固定连接在后腿连接件上，前腿连接件上设有固定太阳能组件拐角的卡槽，后支腿的上端面设有后支腿坡面，前支腿的上端面设有前支腿坡面，配重板位于两列光伏组件之间或每列组件的下方的轨道上。但是这种结构还是需要多个压块进行固定，结构比较庞大，装拆和运输也不是很方便。

发明内容

本发明提供了一种结构简单，不需要支架固定结构，方便装拆和运输，能满足不同屋顶面积的光伏组件结构；解决了现有技术中存在的光伏组件的固定结构复杂，不方便运输和装拆，不同屋顶面积需要选用不同的光伏组件大小的技术问题。

本发明的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种光伏组件结构，包括支架，在支架上设有光伏组件，其特征在于：所述的支架是由若干相互连接的分支架构成，每个分支架上固定有一光伏组件模块，所述的分支架是由两个支撑臂构成，支撑臂是由两端的连接段和中间的主体段构成，连接段包括第一连接段和第二连接段，两个第一连接段之间的距离大于两个第二连接段之间的距离，在分支架上设有了连接结构。支架由若干个分支架构成，各个分支架上均安装有一个光伏组件模块，由分支架和光伏组件模块构成一个模块，然后将此模块运输到屋顶上，光伏组件结构由多个模块拼接，可以根据需要的不同，组装不同个数的模块，结构简单，方便运输。分支架由两根支撑臂构成，两个支撑臂为一个弯折的结构，令两根支撑臂在一端的距离大于另外一端，形成一个类似V型的结构。我们知道，在同一流线上的流体，其流通截面积越小，则流速越大（连续性定理），而当其流速越大，静压越小，那么它对其周围的物体的压力也越小（伯努利定理），之所以把支架设计成倒V型的原因也在于此，当气体流入倒V型支架后，其流通的截面积减少（虽然在实际情况中截面积可能是增加，但相对于一般的双侧导流板系统，其截面积是减小的），气流流速增加，从而导致气流对支架以及组件的静压力减小。使组件下表面受气流的压力减小，而上表面受气流的压力是和原来没有差别，从而增大了迫使组件压在支架上的压力差。这样就不再需要外部的固定结构，只需要将支架直接放在屋顶上，就可以让整个光伏组件比较稳定，提高组件的抗倾覆能力。

支撑臂的结构可以根据需要设计成不对称的形状，且构成分支架的两根支撑臂的结构可以不同，只要保证构成分支架的两根支撑臂的第一连接段之间的距离大于第二连接段就可以，支撑臂的主体部分可以是斜面也可以是弧面或者折面，作为优选，所述的两个支撑臂结构相同，所述的分支架呈“八”字形，第一连接段和第二连接段均设有连接结构，支撑臂的底面为水平面，支撑臂的上表面为倾斜面，即第一连接段的厚度小于第二连接段的厚度。支撑臂的结构相同对称布置，方便组装，增加了生产效率。光伏组件模块的安装是有倾角的，这样保证能很好的吸收太阳能。支撑臂的主体为斜面，两根分支架的两根支撑臂的两个主体部分呈“八”字形，将第一连接段和第二连接段连接形成支架，支撑臂为一体成型的，结构简单，且能实现减小静压的目的。

同一分支架的两根支撑臂上的两个第一连接段可以呈八字形或者相互平行，同样的两个第二连接段也是如此，作为优选，所述的同一分支架的两个第一连接段相互平行，两个第二连接段也相互平行，第一连接段之间的距离与光伏组件模块的宽度相同。分支架的两个第一连接段和第二连接段均相互平行，可以方便光伏组件模块的安装和固定。光伏组件模块为一矩形，其通过连接固定件安装在分支架上，光伏组件模块的两端分别固定在分支架的第一连接段和第二连接段上，光伏组件模块的第一连接段与光伏组件模块的宽度相同，保证了支撑的稳定性。

连接结构可以为铰接，也可以为可拆卸销轴连接，还可以是弹性卡扣连接，作为优选，所述的连接结构包括开设在第一连接段和第二连接段上的一阶梯面，在相互连接的两个支撑臂的配合的阶梯面上开设有连接孔，在连接孔内穿接有螺栓。分支架可以横向拼接也可以纵向拼接，通过设置在第一连接段和第二连接段上的连接结构来实现双向拼接。各分支架在拼接时，都是第一连接段连接另一分支架的第一连接段，而第二连接段连接另一分支架的第二连接段，从而形成的一对称的坡面光伏组件。通过阶梯面可以实现纵向定位，通过螺栓可以实现横向和纵向的锁紧固定，结构简单，装拆方便。

作为优选，横向相邻的两个分支架的相接的两个支撑臂的两个第一连接段的侧面贴合，纵向相邻的两个分支架相接的两个支撑臂的两个第一连接段或者两个第二连接段的端面卡合，第一连接段上的连接结构为双向连接结构，第二连接段上的连接结构为纵向连接结构。横向相邻的两个分支架是通过第一连接段上的连接结构实现横向连接的，在横向连接时，相邻分支架的其中两个支撑臂是通过第一连接段贴合的，此时，再纵向连接两个分支架的两个支撑臂，通过第一连接段上的阶梯面实现纵向定位。此时在横向方向上由四个第一连接段拼接在一起，再通过横向的穿接螺栓实现横向和纵向的双向定位。而在纵向的两个相邻的分支架通过第二连接段实现纵向连接时，仅需要通过阶梯面纵向定位两个支撑臂，然后在第二连接段通螺栓将两个纵向连接的分支架连接固定。

支撑臂与光伏组件模块的连接可以通过螺钉连接，也可以通过卡扣连接等，作为优选，在所述的支撑臂上的第一连接段和第二连接段上各设有一个卡槽，在卡槽内设有一压块，所述的光伏组件模块通过压块固定在分支架上。光伏组件模块的上下两端固定在支撑臂的第一连接段和第二连接段上，通过压块将光伏组件模块固定，结构简单，固定稳定牢固。

作为更优选，所述的卡槽为“T”形槽，所述的压块包括一固定件和一夹紧件，固定件的底面位于卡槽内，固定件的上表面开设有螺钉孔，在螺钉孔内穿接有螺钉，夹紧件位于压块的侧面，夹紧件为一夹紧槽，夹紧槽的槽壁为锯齿面。将固定件固定在卡槽内后，再用螺钉将压块固定在支撑臂上，在压块的侧面设置的夹紧槽可以有效的将光伏组件模块固定，且夹紧面上设置锯齿，提高摩擦力，将光伏组件模块固定的更为牢固。

因此，本发明的光伏组件结构具备下述优点：1、采用空气动力学设计，增加光伏组件下侧气流速度，减少光伏组件下部压力，提高光伏组件的抗倾覆能力。2、先将分支架和光伏组件模块安装好，然后将多个分支架安装屋顶面积进行组装，适配性好，可以最大程度利用屋顶面积，同时，还可以提高组生产效率。

附图说明

图1是本发明的光伏组件结构的立体示意图。

图2是图1的去掉压块的主视图。

图3是图1的支架的俯视透视图。

图4是图1内的分支架的放大的立体示意图。

图5是图4的A处放大示意图。

图6是图1内的压块的放大的立体示意图。

具体实施方式

 下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

 实施例：

如图1和2所示，一种光伏组件结构，包括支架2和固定在支架上的光伏组件1。支架2是由多个分支架4拼接，在分支架4上通过压块5固定有光伏组件模块3。分支架4的个数可以根据不同的使用需要而横向或者纵向拼接。本实施例如图3所示，采用横向两列，纵向四行共八个分支架4构成的支架2。在每个分支架4上均安装有一个光伏组件模块3。

如图4所示，每一个分支架4包括结构相同的两个支撑臂18，且两个支撑臂18对称布置。每个支撑臂18均包括位于两端的第一连接段9和第二连接段7，第一连接段9和第二连接段7通过倾斜的主体段8连接，第一连接段9、第二连接段7、主体段8一体成型，支撑臂18的厚度由第一连接段9向第二连接段7逐渐增厚，即支撑臂18的底面为平面，而上表面为斜面，从而呈一坡面形状。构成同一分支架4的两个支撑臂18呈“八”字形，构成同一分支架4的两个支撑臂18的两个第一连接段9相互平行，构成同一分支架4的两个支撑臂18的两个第二连接段7也相互平行。两个第一连接段9之间的距离与光伏组件模块3等宽，且两个第一连接段9之间的距离大于两个第二连接段7之间的距离。

如图5和6所示，在第一连接段9和第二连接段7上均开设有一“T”形卡槽12，在卡槽12的下方有一螺钉固定槽13，在“T”形卡槽内安装有一压块5，在压块5的底面17位于卡槽内，在压块5上开设有螺钉孔14，在螺钉孔14内穿接有螺钉，从而将压块5固定在支撑臂18上。在压块5的侧面开设有一夹紧槽15，夹紧槽15为通槽，夹紧槽15的相对的两个夹紧面16为锯齿面，光伏组件模块3位于夹紧槽15内，从而将光伏组件模块3固定在分支架4上。

如图4所示，在第一连接段9和第二连接段7上均有连接结构，第一连接段9和第二连接段7上的连接结构是由一阶梯面10构成的，阶梯面10呈“L”形，在长度较大一段的侧面开设有连接孔11，在连接孔11内可以穿接螺栓6进行固定。

如图3所示，横向X的两列的相邻的两个分支架4中一个位于左侧一个位于右侧，两个分支架4横向平齐，左侧分支架的右支撑臂与后侧分支架的左支撑臂的第一连接段9贴合。纵向Y的四列分支架中，由下至上，第一列的第二连接段与第二列的第二连接段相连，第二列的第一连接段与第三列的第一连接段相连，以此类推，在纵向Y连接方向上，第一连接段与下一列的第一连接段相连，第二连接段与相邻的第二连接段相连，形成的支架在纵向方向上呈波浪形。纵向Y相连的两个连接段的阶梯面的朝向相反，正好拼接在一起形成与连接段截面相同的矩形。

在第一连接段的连接结构可以实现横向X和纵向Y的双方固定，横向X方向上，相邻两个第一连接段9相接，同时有纵向Y的两个第一连接段9通过阶梯面10固定连接，再用螺栓6穿接过四个第一连接段9后固定，实现横向X和纵向Y的双向连接（如图3的B处所示）。

在由于两个第二连接段7之间的距离小于两个第一连接段9之间的距离，因此，在横向X相邻的两个第二连接段7并不会相互接触，第二连接段7只需要完成纵向Y连接就可以了。在纵向Y相邻的两个第二连接段7通过阶梯面10定位后，再通过螺栓6穿过连接孔进行连接。由于第二连接段7的厚度大于第一连接段9，因此其连接孔11是垂直分布，而第一连接段上的连接孔11是水平分布。

使用时，将光伏组件模块通过压块安装在分支架上，然后将各分支架放置到屋顶上，根据屋顶大小，将各分支架用螺栓横向和纵向拼接为一光伏组件结构。

Claims (8)

1.一种光伏组件结构，包括支架，在支架上设有光伏组件，其特征在于：所述的支架是由若干相互连接的分支架构成，每个分支架上固定有一光伏组件模块，所述的分支架是由两个支撑臂构成，支撑臂是由两端的连接段和中间的主体段构成，连接段包括第一连接段和第二连接段，两个第一连接段之间的距离大于两个第二连接段之间的距离，在分支架上设有了连接结构；横向相邻的两个分支架的相接的两个支撑臂的两个第一连接段的侧面贴合，纵向相邻的两个分支架相接的两个支撑臂的两个第一连接段或者两个第二连接段的端面卡合，第一连接段上的连接结构为双向连接结构，第二连接段上的连接结构为纵向连接结构。

2.根据权利要求1所述的光伏组件结构，其特征在于：所述的两个支撑臂结构相同，所述的分支架呈“八”字形，第一连接段和第二连接段均设有连接结构，支撑臂的底面为水平面，支撑臂的上表面为倾斜面，即第一连接段的厚度小于第二连接段的厚度。

3.根据权利要求1或2所述的光伏组件结构，其特征在于：所述的同一分支架的两个第一连接段相互平行，两个第二连接段也相互平行，第一连接段之间的距离与光伏组件模块的宽度相同。

4.根据权利要求1或2所述的光伏组件结构，其特征在于：所述的连接结构包括开设在第一连接段和第二连接段上的一阶梯面，在相互连接的两个支撑臂的配合的阶梯面上开设有连接孔，在连接孔内穿接有螺栓。

5.根据权利要求3所述的光伏组件结构，其特征在于：所述的连接结构包括开设在第一连接段和第二连接段上的一阶梯面，在相互连接的两个支撑臂的配合的阶梯面上开设有连接孔，在连接孔内穿接有螺栓。

6.根据权利要求1或2所述的光伏组件结构，其特征在于：在所述的支撑臂上的第一连接段和第二连接段上各设有一个卡槽，在卡槽内设有一压块，所述的光伏组件模块通过压块固定在分支架上。

7.根据权利要求5所述的光伏组件结构，其特征在于：在所述的支撑臂上的第一连接段和第二连接段上各设有一个卡槽，在卡槽内设有一压块，所述的光伏组件模块通过压块固定在分支架上。

8.根据权利要求6所述的光伏组件结构，其特征在于：所述的卡槽为“T”形槽，所述的压块包括一固定件和一夹紧件，固定件的底面位于卡槽内，固定件的上表面开设有螺钉孔，在螺钉孔内穿接有螺钉，夹紧件位于压块的侧面，夹紧件为一夹紧槽，夹紧槽的槽壁为锯齿面。