CN103388382A - 连接系统、相关的覆盖层、屋顶以及相关的安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了对接光伏模块的连接系统、覆盖层、用于建筑物的屋顶、利用该连接系统安装覆盖层的方法、以及安装该覆盖层的方法。在连接系统中，在每个模块中，纵向端部轮廓具有能箱形截面纵向本体、第一纵向翼、以及至少一个第二纵向翼，支撑轮廓具有纵向基部，从纵向基部延伸有：第一纵向支撑引导件，其具有的拱形纵向表的形状与第二翼的拱形纵向表面匹配以便与第一模块的端部轮廓的第二翼的拱形表面接合；以及第二支撑引导件，其纵向地平行于第一支撑引导件且具有的纵向表面与第二翼的拱形纵向表面匹配以便与第二模块的端部轮廓的第二翼的拱形表面接合，第一支撑引导件的拱形表面和第二支撑引导件的拱形表面位于相同侧上但是与基部的距离不同。

Description

连接系统、相关的覆盖层、屋顶以及相关的安装方法
技术领域
本发明涉及一种用于对接光伏模块以便形成用于屋顶的覆盖层、或者所述光伏模块自身用作屋顶的系统，以及涉及由此形成的覆盖层。
背景技术
优选但非唯一性的应用涉及具有单一倾斜斜度（pitch）的屋顶或者具有拱顶的屋顶的覆盖层的构建。
如众所周知的，通常，由于所采用的特定固定系统，将光伏模块安装配到已有建筑物可能有时是长期且复杂的工作。
利用光伏模块以这种方式形成的覆层必须不仅与建筑物的建筑结构完美地形成整体，而且（如果可能的话）还改进建筑物的性能特性，特别就热透射率而言。
发明内容
本发明的技术任务在于提供一种用于对接光伏模块以便形成用于屋顶的覆盖层、或者所述光伏模块自身用作屋顶的系统，该系统弥补了现有技术中存在的缺点。
在该技术任务的范围内，本发明的一个目的在于提供一种连接系统，该连接系统能实现将光伏覆盖层以极其容易且多功能的方式安装在任何已有建筑物上。
本发明的另一个目的在于提供一种连接系统，该连接系统使得可形成与光电覆盖层安装在其上的建筑物的建筑结构形成整体的光电覆盖层。
本发明的另一个目的在于提供一种连接系统，该连接系统能降低光电覆盖层的热透射率。
根据本发明，所述技术任务、以及这些和其他目的通过如下方式实现，形成用于将第一光伏模块和至少一个第二光伏模块对接以便形成屋顶覆盖层、或所述光伏模块自身用作屋顶的系统，并且对于所形成的覆盖层，每个模块包括具有光伏电池的面板和支撑框架，所述支撑框架具有至少一个纵向端部轮廓（profile，型面）和至少一个纵向侧面轮廓，且至少对第一模块的框架的纵向端部轮廓以及第二模块的框架的纵向端部轮廓提供至少一个纵向支撑轮廓，其特征在于，在每个模块中，所述纵向端部轮廓具有可固定至纵向侧面轮廓的箱形截面纵向本体、界定用于与所述面板接合的座部的第一纵向翼、以及具有用于与支撑轮廓接合的拱形纵向表面的至少一个第二纵向翼，并且所述支撑轮廓具有纵向基部，从该纵向基部延伸有：第一纵向支撑引导件，所述第一纵向支撑引导件具有拱形纵向表面，该拱形纵向表面的形状与所述第二翼的拱形纵向表面匹配，以用于与第一模块的端部轮廓的第二翼的拱形表面接合；以及第二支撑引导件，所述第二支撑引导件纵向地平行于第一支撑引导件，并且以拱形形式的纵向表面表征，该纵向表面与所述第二翼的纵向表面匹配，以用于与第二模块的端部轮廓的第二翼的拱形表面接合，所述第一支撑引导件的拱形表面和所述第二支撑引导件的拱形表面定位在相同的侧上，但是与所述基部的距离不同。
该连接系统的特征在于具有减少的轮廓系列（用于光伏模块的支撑框架和支撑框架之间的连接以所述减少的轮廓系列制成），并且因此极大地简化了用作屋顶或者用作已有建筑物的屋顶的覆盖层的覆盖层的安装。
覆盖层与该覆盖层安装至其的建筑物在建筑学上完全形成整体，并且在该覆盖层用作已有屋顶的覆盖层的情况下，该覆盖层还降低屋顶的热透射率。
提供改变建筑物的热透射率的光伏覆盖层还能有利地使得建筑物自身的能量级别改变。
有利地，光伏模块能在地面上装配，并且一旦已制备足够数量的模块来覆盖相关的区域，则安装所述模块仅仅需要对用作光伏模块的框架的引导支撑件的支撑轮廓进行固定。
有利地，为了安装覆盖层，支撑轮廓被布置成等间隔的平行列，并且利用介于模块的框架的侧面纵向轮廓之间的橡胶膨胀接头而使所述模块并排连接。
本发明的其他特性在所附权利要求中进一步限定。
附图说明
通过在附图中以指示性但不具有限制效果的方式说明的根据本发明的连接系统的优选但非唯一性实施例的描述，本发明的其他特性和优点将变得更加显而易见，附图中：
图1示出了具有单一倾斜斜度的屋顶覆盖层的视图，其中示出了用于两个相邻光伏模块之间的对接的系统的放大图；
图2示出了具有拱顶的屋顶覆盖层的视图，其中示出了用于两个相邻光伏模块之间的对接的系统的放大图；
图3示出了两个横向相邻的光伏模块之间的侧连接，其中，为了方便起见，已将对接轮廓从模块框架去除；
图4在设计图上示出了图3的两个横向相邻的模块，其中，为了方便起见，已将膨胀接头从模块框架去除；
图5示出了一光伏模块，为了方便起见，已将侧面轮廓从该光伏模块的框架去除。
具体实施方式
参照附图，示出了用于对接光伏模块的系统1。
光伏模块1包括由支撑框架3框住的光伏电池面板2。
面板2优选地为矩形形式，并且因而支撑框架3的特征在于两个相对的纵向端部轮廓4以及两个相对的纵向侧面轮廓5，所述纵向端部轮廓和纵向侧面轮廓中的每个均沿着面板2的周界的对应侧延伸。
两个光伏模块1之间的对接系统包括用于支撑纵向端部轮廓4并且与两个光伏模块1的框架相邻的纵向轮廓6。
在每个支撑框架3中，每个端部轮廓4的特征在于箱形截面本体7，该箱形截面本体在端部轮廓4的纵向方向上延伸并且可固定至纵向侧面轮廓5、第一翼8、以及第二翼10，所述第一翼在端部轮廓4的纵向方向上延伸并且界定用于接合面板2的座部9，第二翼在端部轮廓4的纵向方向上延伸并且特征在于在纵向上用于与支撑轮廓6接合的拱形表面11。
箱形截面本体7具有基本四边形的横截面，并且特征在于第二翼10在其前方延伸的前纵向界定壁17、后纵向界定壁18、第一翼8位于其上方（surmount）的上纵向界定壁19、以及下纵向界定壁20。
箱形截面本体7的下界定壁20、上界定壁19和后界定壁18优选地为平坦的。
前界定壁17具有与后界定壁18中的对应通孔29对准的通孔28，以用于引入螺栓42以便将端部轮廓4固定至侧面轮廓5。
孔28形成在前界定壁17中的凹部26中，螺栓42的头部定位在所述凹部中。
第一翼8是有角度的，并且具有前部24和上部25，所述前部从箱形截面本体7的上界定壁19垂直地延伸，所述上部从前部24垂直地延伸并且位于第一翼8的上界定壁19的上方。
由此与箱形截面本体7的上界定壁19配合的第一翼8界定座部9，所述座部定位至后方并且是开放的以用于引入面板2的端部侧。
第二翼10从箱形截面本体7的前界定壁17垂直地延伸。
第二翼10的拱形表面11的特征在于面向箱形截面本体7的前界定壁17的凹面。
第一翼8和第二翼10大致以箱形截面本体7的前界定壁17与上界定壁19之间的角度开始。
每个端部轮廓4最后还包括用于稳定并加固第二翼10的成形结构58、59；所述成形结构与第二翼10共同限定端部轮廓4的具有封闭横截面的部分。特别地，第一成形件58将第一翼8连接至第二翼10，而成形件59在与拱形表面11设置在其上的侧面相对的侧面上、在第二翼10的顶部处开始并终止。
每个侧面轮廓5包括箱形截面本体40，该箱形截面本体在侧面轮廓5的纵向方向上纵向地延伸并且内部特征在于固定用于端部轮廓4的螺栓42的座部41。
箱形截面本体40具有基本四边形的横截面并且因而具有前纵向界定壁43、优选地为平坦的后纵向界定壁44、优选地为平坦的上纵向界定壁45、以及优选地为平坦的下纵向界定壁46。
侧面轮廓5的特征还在于：第一翼47，其在上界定壁45的前方延长部上延伸；第二翼54，其在下界定壁46前方延伸部上延伸；第三有角度翼，其特征在于在与面向箱形截面本体40的侧面相对的侧面上从第一翼47垂直地延伸的第一部分48以及从第一部分48垂直地延伸并且位于第一翼47的第二部分49的上方；以及第四翼50，其在与第三翼的第二部分49相同的平面上延伸并且位于箱形截面本体40的上界定壁45上方。
箱形截面本体40的上界定壁45与第三翼的第一部分48并且与第四翼50共同地界定用于引入面板2的横向侧的座部51，而第一翼47与第三翼共同地界定用于连接橡胶膨胀接头53的座部52。
支撑轮廓6的特征在于优选地为平坦构造的基部12，该基部在支撑轮廓6的纵向方向上延伸，并且从该基部纵向地延伸有：第一支撑引导件13，其沿纵向具有形状与第二翼10的拱形表面11匹配的拱形表面14，以用于接合待对接的两个模块1中的第一个的端部轮廓4的第二翼10的拱形表面11；以及第二支撑引导件15，其纵向地与第一支撑引导件13平行，并且沿纵向具有与第二翼10的拱形形状11匹配的拱形形状的表面16，以便与待对接的两个模块1中的第二个的端部轮廓4的第二翼10的拱形表面11接合。
第一支撑引导件13的拱形表面14和第二支撑引导件15的拱形表面16相对于基部12定位在相同侧面上，但是与基部的距离不同。
在离基部12一定距离处，支撑轮廓6的特征在于将第一引导件13与第二支撑引导件15连接的部分21，所述第一引导件与第二支撑引导件则随之从基部12垂直地延伸。
优选地，第一支撑引导件13的拱形表面14和第二支撑引导件15的拱形表面16形成支撑轮廓6的相应封闭截面部分22、23的一部分。
在拱形表面14、16处，每个支撑引导件13、15具有用于固定端部轮廓4的通孔30、31，所述端部轮廓随之在第二翼10的拱形表面11处具有可选择性地与通孔30或31对准的通孔32，以用于引入合适的固定螺栓33、34。
通孔32穿过第二翼10的壁厚而定位在将成形结构58、59分开的凹部35中。
轮廓37、38能够钩挂在凹部35中，除了覆盖固定螺栓33、34之外，所述轮廓还适于被构造成在两个模块1对接的区域中形成迷宫式阻挡物，以用于阻隔大气物质。如必要的话，轮廓37、38与端部轮廓4之间的间隙能利用衬垫39而封闭，所述衬垫适于帮助在两个模块1对接的区域中阻隔大气物质。
在安装覆盖层之前，模块1的构建可在地面上进行。
最初，将面板2的两个周界端侧引入到端部轮廓4的两个座部9中，并且将面板2的两个横向侧引入到侧面轮廓5的两个座部52中。
利用固定螺栓42将两个端部轮廓4固定至两个侧面轮廓5，并且这使得模块1准备好用于安装。
以这种方式将覆盖层的期望表面面积所需的那么多的模块1装配在一起。
为了装配，现在必须直接地或利用合适的桁梁来将支撑轮廓6固定至建筑物。
由此设立支撑轮廓6的多个平行且等间隔的列，模块1附接至所述支撑轮廓的这些列。
每个模块1均具有用于两个端部轮廓4中每个的拱形表面11，通过使两个拱形表面11中的第一个与第一支撑引导件13的拱形表面14在支撑轮廓6上相接并且使两个拱形表面11的第二个与第二支撑引导件15的拱形表面16在相邻支撑轮廓6上相接，而将每个模块附接。
利用螺栓33、34将模块1的框架稳固地固定至支撑轮廓6有利地可完全从外部执行。在固定之前，通过将拱形表面11可滑动地引导而耦接至对应的拱形表面14和16，以使得使它们横向地并排并且然后利用确保覆盖层的完全连续性的橡胶热膨胀接头53来横向连接，而使得模块1沿着支撑轮廓6滑动。
由此描述的用于光伏模块的对接系统使得可提供多样化地适用于任何倾斜或拱形屋顶结构的覆盖层，可利用简单且快速的机械固定件将模块初步设立在地面上，并且可在不使用其他工具且在已有砖石建筑物结构上不需要任何操作的情况下将模块铺置在支撑轮廓上且于此同时使覆盖层整体形成在建筑物的结构限制内。
在覆盖层叠置在已有屋顶上的情况下，所述覆盖层形成通风腔体，该通风腔体使屋顶的热透射率显著降低。
由此构想的连接系统容许多种修改和变型，所有这些修改和变型都落在本发明构思的范围内；所有的细节都可进一步由技术上等同的元件替代。
实际上，根据需求以及现有技术水平，所采用的材料以及尺寸可为任意的。

Claims (14)

1.一种连接系统，用于将第一光伏模块（1）和至少一个第二光伏模块（1）对接以形成屋顶覆盖层，每个模块（1）均包括支撑框架（3）和具有光伏电池的面板（2），所述支撑框架具有至少一个纵向端部轮廓（4）和至少一个纵向侧面轮廓（5），至少对所述第一模块（1）的框架（3）的纵向端部轮廓（4）以及对所述第二模块（1）的框架（3）的纵向端部轮廓（4）提供至少一个纵向支撑轮廓（6），其特征在于，在每个模块（1）中，所述纵向端部轮廓（4）均具有能固定至所述纵向侧面轮廓（5）的箱形截面纵向本体（7）、界定用于接合所述面板（2）的座部（9）的第一纵向翼（8）、以及具有用于与所述支撑轮廓（6）接合的拱形纵向表面（11）的至少一个第二纵向翼（10），并且所述支撑轮廓（6）具有纵向基部（12），从所述纵向基部延伸有：第一纵向支撑引导件（13），所述第一纵向支撑引导件具有形状与所述第二翼（10）的拱形纵向表面（11）匹配的拱形纵向表面（14），以便与所述第一模块（1）的端部轮廓（4）的第二翼（10）的拱形表面（11）接合；以及第二支撑引导件（15），所述第二支撑引导件纵向地平行于所述第一支撑引导件（13）并且具有与所述第二翼（10）的拱形纵向表面（11）匹配的拱形形式的纵向表面（16），以便与所述第二模块（1）的端部轮廓（4）的第二翼（10）的拱形表面（11）接合，所述第一支撑引导件（13）的拱形表面（14）和所述第二支撑引导件（15）的拱形表面（16）位于相同侧上但是处于距所述基部（12）不同的距离处。
2.根据前述权利要求所述的连接系统，其特征在于，所述箱形截面本体（7）具有四边形的横截面，并且特征性地具有纵向前界定壁（17）、纵向后界定壁（18）、纵向上界定壁（19）、以及下纵向界定壁（20），其中所述第二翼（10）在所述纵向前界定壁前方延伸，所述第一翼（8）位于所述纵向上界定壁上方。
3.根据前述权利要求所述的连接系统，其特征在于，所述第一翼（8）具有：前部（24），所述前部与所述箱形截面本体（7）的上界定壁（19）垂直地延伸；以及上部（25），所述上部从所述前部（24）垂直地延伸并且位于所述第一翼（8）的前界定壁（19）的上方。
4.根据任一前述权利要求所述的连接系统，其特征在于，所述第二翼（10）从所述箱形截面本体（7）的前界定壁（17）垂直地延伸。
5.根据任一前述权利要求所述的连接系统，其特征在于，所述第二翼（10）的拱形表面（11）特征性地具有朝向所述箱形截面本体（7）的前界定壁（17）的凹度。
6.根据任一前述权利要求所述的连接系统，其特征在于，所述基部（12）是平坦的。
7.根据任一前述权利要求所述的连接系统，其特征在于，所述第一支撑引导件（13）和所述第二支撑引导件（15）从所述基部（12）垂直地延伸。
8.根据任一前述权利要求所述的连接系统，其特征在于，所述支撑轮廓（6）在离所述基部（12）一定距离处具有位于所述第一支撑引导件（13）与所述第二支撑引导件（15）之间的连接部。
9.根据任一前述权利要求所述的连接系统，其特征在于，所述第一支撑引导件（13）的拱形表面（14）和所述第二支撑引导件（16）的拱形表面（15）形成所述支撑轮廓（6）的相应封闭截面部分的一部分。
10.根据任一前述权利要求所述的连接系统，其特征在于，所述连接系统包括用于形成迷宫式阻挡物的轮廓（37、38），所述迷宫式阻挡物能钩挂至设置在所述端部轮廓（4）中的凹部（35）中。
11.一种覆盖层，特征性地具有多个根据前述权利要求中任一项所述的连接系统，其中，所述支撑轮廓（6）被布置成等间隔的平行列，并且其中，将所述模块（1）横向并排布置并利用介于所述模块的框架（3）的侧面纵向轮廓（5）之间的橡胶膨胀接头（53）而连接。
12.一种用于建筑物的屋顶，其特征在于，所述屋顶具有根据前述权利要求所述的覆盖层或由所述覆盖层构成。
13.一种利用根据权利要求1至10中任一项所述的连接系统安装覆盖层的方法，其特征在于，最初对于每个模块的装配，将面板（2）的两个周界端侧中的每个引入到对应的端部轮廓（4）的座部（9）中，并且将面板（2）的两个横向侧中的每个引入到对应的侧面轮廓（5）中的座部（52）中，然后利用固定螺栓（42）将两个所述端部轮廓（4）固定至两个所述侧面轮廓（5）；以这种方式装配所述覆盖层的期望表面面积所需的那么多的模块（1），然后将支撑轮廓（6）固定至建筑物，布置多个等间隔的平行列的支撑轮廓（6），每个模块（1）均具有用于两个所述端部轮廓（4）中每个的拱形表面（11），通过使两个所述拱形表面（11）中的第一个与所述第一支撑引导件（13）的拱形表面（14）在支撑轮廓（6）上相接并且使两个所述拱形表面（11）中的第二个与所述第二支撑引导件（15）的拱形表面（16）在相邻的所述支撑轮廓（6）上相接，而使每个模块附接至支撑轮廓（6），通过以横向并排的方式能将所述拱形表面（11）能滑动地引导而耦接在对应的所述拱形表面（14、16）上，而使得所述模块（1）沿着所述支撑轮廓（6）滑动，此后进行固定。
14.一种安装根据前述权利要求所述的覆盖层的方法，其特征在于，利用橡胶热膨胀接头（53）将所述模块（1）横向连接，所述橡胶热膨胀接头确保所述覆盖层的完全连续性。
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