CN104380008B - 用于连接光伏电池板的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于连接有框或无框光伏电池板的装置(1)，包括支承机构(2)，所述支承机构能够通过与所述光伏电池板的两个平行边缘或与光伏电池板(P)框架的两个平行侧翼接合来支承光伏电池板(P)。所述支承机构(2)包括与所述光伏电池板(P)的两个平行边缘结合，或者与光伏电池板(P)框架的两个平行侧翼接合的元件(3，4；5，6)，每个元件具有一个用于容纳有框光伏电池板(P)框架(C)的侧翼的狭槽(7)，或者用于容纳无框光伏电池板(P)的边缘的狭槽(7)，通过这种方式至少依据垂直于光伏电池板(P)的方向和依据平行于光伏电池板(P)的平面并垂直于狭槽(7)的轴的方向，对光伏电池板进行固定。

Description

用于连接光伏电池板的方法
技术领域
本发明涉及一种用于连接一有框或无框光伏电池板的装置，能够在光伏电池板的两个边缘上，或者在其边框上支承所述光伏电池板。
本发明的领域是安装和连接光伏电池板，特别是在一个框架上，例如在屋顶，或者例如在浮力太阳能发电站的一个浮力装置上。
背景技术
光伏电池板经常装备有一个铝框，而且众所周知电池板的连接可通过一个夹具系统，金属加工零件，其中每个都与电池板的一个侧翼接合。
框的夹紧通过拧紧夹具的狭口来完成，按照惯例还可通过螺丝旋紧。
为了能够将光伏电池板的各种尺寸都考虑在内，众所周知还可以设置一个导轨，两个夹具可沿该导轨替换，然后可以连接在可调节位置上以支承电池板框架的两个边缘。
例如，文件DE 102009019548A1披露了这种连接技术，该文件描述了一个对于光伏电池板在一水平面屋顶上的安装具有特殊应用的支持模块。该模块包括一加热成型的塑料外壳，在其上部分装备有一带有可调位置的夹具系统。该系统包括一个导轨，在其内部两个夹具可以进行替换。夹具在导轨连接位置的阻断通过拧紧一个锁紧螺钉而实现。每个夹具都能够与电池板的铝框接合，也通过螺丝接合来拧紧。
然而，这种需要金属加工零件的连接技术实质上需要成本花费。此外，这种技术还需要许多螺丝的拧紧以便根据电池板的尺寸调整夹具的位置，然后夹住光伏电池板。
发明内容
本发明的目的是为克服上述缺点，通过提出一种用于连接光伏电池板的装置，其光伏电池板的实施更加方便而且与先前技术中的连接装置相比，成本非常低廉。
本发明的另一个目的是提出这样一种连接装置，不需要任何用于光伏电池板的连接的工具，也不需用于将装置连接到其安装支架的工具。
本发明的另一个目的是提出这样一种连接装置，使连接不同尺寸的光伏电池板成为可能。
其他目的和优势将出现在本说明书中，仅用于信息目的而且不需要刻意对其有所限制。
本发明也涉及一种用于连接一有框或无框光伏电池板的装置，光伏电池板包括用于支承机构，其能够通过和所述光伏电池板的两个平行边缘接合，或者通过和光伏电池板框架的两个平行侧翼接合来支承一光伏电池板，所述支承机构包括与所述光伏电池板的两个平行边缘或者光伏电池板的框架的两个平行侧翼接合的元件，每个元件具有一个用于容纳有框光伏电池板的框架的侧翼或容纳无框光伏电池板的边缘的一个狭槽，以这种方式至少根据垂直于光伏电池板的方向以及根据平行于光伏电池板平面且垂直于狭槽轴的方向，来固定光伏电池板。
根据本发明，每个元件都至少在狭槽上由弹性体构成，根据狭槽的轴对光伏电池板进行固定，仅仅由于一弹性夹具的设置和在一方面所述元件的弹性材料与另一方面无框光伏电池板或有框光伏电池板的框架之间的摩擦力就能提供所述固定。
有利地，支承机构以这种方式设置以便仅仅与光伏电池板的两个边缘或其相对的两个框架接合并且光伏电池板可以设置成根据狭槽的轴向延伸出所述支承装置。
可单独或组合考虑的根据本发明的可选特点：
-除了所述狭槽之外，每个元件都包括一固定凹槽，能够允许所述元件连接到一个支架上，该支架具有一个用于插入到所述固定凹槽内的补充性挡边；
-狭槽的轴和固定凹槽的轴彼此平行；
-固定凹槽具有T型截面；
-元件的狭槽彼此朝内面对面，以便在光伏电池板的两个平行边缘上支承无框光伏电池板，或者在一个边缘上支承；
-元件的狭槽转向外以使有框光伏电池板的框架能够支承在框架的两个平行侧翼上；
-至少一个，或者每个元件采取合成型材的形式，所述支承元件的所述狭槽在所述型材的纵向；
-型材在与狭槽的边相对的一个边上具有一个用于穿过电缆的凹槽，形成在所述支承元件体与所述合成元件的一个柔性侧翼之间；
-一个或每个元件采取由弹性体构成的单个零件的型材的形式；
-用于支承的元件是合成元件。
本发明进一步涉及一种制造与本发明一致的用于连接的装置的方法，其中由合成材料构成的所述型材通过一种或几种塑料材料的挤压或复合挤压加工而成。
根据另一个实施例，支承装置的一个或每个元件都包括一个特别是由金属构成的型材和一个弹性条带，所述型材具有一个侧面开口的通道，以容纳所述弹性条带，具有所述弹性条带的通道构成所述元件的狭槽。
本发明也涉及一种用于将光伏电池板安装到一个支架上的方法，通过一个连接装置实施，该装置的每个元件都包括一个型材和一个弹性条带。
该安装方法包括以下步骤：
-将光伏电池板的框架的两个平行侧翼安置到所述元件的型材的通道中并且将元件型材紧固到支架上，
-通过将弹性条带强插到通道中来固定光伏电池板。
本发明还涉及一种装置，包括一光伏电池板和根据本发明的用于支承光伏电池的连接装置。
附图说明
通过阅读下列说明书附图会对本发明有更好的理解，在附图中：
-图1是根据实施例(第一实施例)的连接装置的截面图，该装置直接夹住无框光伏电池板的两个相对边缘。
-图2是根据第二实施例的连接装置的截面图，该装置夹住了有框光伏电池板的框架。
-图2a是光伏电池板的俯视图，连接装置透视可见。
-图3是以弹性材料制成的型材的形式构成的支承元件的透视图，。
-图4是根据非限制性实施例的透视图，显示了通过将图3的型材镶嵌到支架上的连接。
-图5是图4的横截面图。
-图6显示了图5的型材与光伏电池板的框架的接合。
-图7显示了光伏电池板在太阳能发电设备上的连接以及通过根据本发明的设备的媒介物的连接。
-图8显示了一个根据本发明的设备的型材的横截面图，尤其是尺寸Δ，该尺寸可以调节以便使不同尺寸的光伏电池板能够以固定间距连接挡边上。
-图9是根据本发明的连接装置的第二实施例的一个局部视图，
-图10和图11显示电池板与图9中的装置的连接的详细视图，
-图12，根据截面图，显示了光伏电池板利用根据图9的装置进行的支承。
具体实施方式
本发明也涉及一用于连接有框或无框光伏电池板的装置1，包括用于支承机构2，能够通过与所述光伏电池板P的两个平行边缘接合对光伏电池板P进行支承(例如图1)，或者通过与光伏电池板P的框架的两个平行侧翼接合(例如图2或图12)支承光伏电池板P。
根据本发明，所述支承机构2包括元件3，4；5，6；5′，6′，特别是合成的，所述元件与所述光伏电池板的两个平行边缘或者与光伏电池板P的框架C的两个平行侧翼接合。
当由合成材料构成时，每个所述元件可以通过模制或者通过例如一种弹性体的单一塑料的挤压而获得，或者利用包胶模(over-moulding)或复合挤压的技术通过几种塑料而获得。
每个元件都有一个用于容纳一有框光伏电池板P的框架C的侧翼(例如图2或图12)，或者容纳一无框光伏电池板(P)的边缘(例如图1)的狭槽7。
光伏电池板P与支承元件3，4；5，6；5′，6′的连接可以不用工具便能实现，通过将光伏电池板(或者其框架)插入到支承机构2的狭槽7中。
有利地，所述元件3，4；5，6；5′，6′的狭槽7的设置为固定光伏电池板，至少根据垂直于光伏电池板P的方向和根据平行于光伏电池板P的平面并垂直于狭槽7的轴的方向。
根据一个没进行权利要求保护的实施例，电池板在空间的第三个方向上(也就是根据狭槽7的轴方向)通过与所述元件分离的固定机构的媒介物而固定。
根据所示本发明，每个元件3，4；5，6；5′，6′都由弹性体构成，至少在狭槽7上，根据狭槽7的轴对光伏电池板P进行固定，仅通过一弹性夹具的设置和在一方面所述元件3，4；5，6；5′，6′的弹性材料与另一方面无框光伏电池板P或有框光伏电池板P的框架C之间的摩擦力就能提供所述固定。
优选地，支承机构2的狭槽7都包括在相同平面中，平行于光伏电池板P。
根据图1所示的一个实施例，元件3，4的狭槽7可以向内彼此面对面以便在光伏电池板P的两个平行边缘上能够支承无框光伏电池板。
根据图2和12中所示的另一个实施例，元件5，6；5′，6′的狭槽7转向外以使有框光伏电池板的框架C能够支承在框架C的两个平行侧翼上。
尤其是，根据后一个实施例，电池板的框架由伸出的设置在电池板下的侧翼构成，其能够通过合成元件5，6；5′，6′的狭槽7被支承。
有利地，如图2或图12所示，在该位置上，元件5，6至少部分被光伏电池板P和其框架C覆盖，保护它们免受恶劣天气和紫外线辐射的损害。
根据一非限制性实施例，至少一个，或者每个元件3，4；5，6都采取一种合成型材8的形式，所述支承元件的所述狭槽7在所述型材8的纵向。这种型材8可以有利地通过一种塑料的挤压或几种塑料的复合挤压而获得。例如，合成元件的塑料可以是一热塑性弹性体，例如埃克森美孚国际公司的山都平(Santoprene)TM或任何其他商业等价物。
更具体地，两个型材8，特别是彼此平行的两个型材能够支承无框光伏电池板P的两个平行边缘，或者有框光伏电池板的框架的两个平行侧翼。
为了促进元件，特别是合成元件在其支架上的紧固，一个或每个合成元件3，4；5，6，除了所述纵向狭槽7外，可以包括一固定凹槽9，能够使所述合成元件连接到一个具有一补充性挡边10的支架上。
根据该实施例，所述元件8在其支架上的紧固可以不通过任何特殊工具实现，仅仅通过将支架的补充性挡边10插入到所述合成元件3，4；5，6的凹槽9中，特别是型材8的凹槽中即可。一旦就位，根据挡边的方向的所述合成元件的支承可以很简单地实现，由于所述元件(特别是合成元件)的合成材料(特别是弹性体材料)与补充性挡边10的材料(特别是塑料材料)之间的摩擦力，根据挡边的方向的所述合成元件的支承可以很简单地实现，。
固定凹槽9可以具有一T型截面，以锁孔(与吊架有关的阀盘)的形式或者任何其他形状，阻止通过撤下的方式把所述合成元件3，4；5，6从补充性挡边10上移除。
优选地，固定凹槽9的轴与狭槽7的轴平行。在所述元件3，4；5，6为合成型材8的情况下，狭槽7和固定凹槽9可以在相同的挤压步骤中获得。
根据所示的一个实施例，支架20可以在其上表面上采取元件的形式，特别是塑料，尤其是单个塑料零件的形式，其上设置了两个挡边10，彼此平行而且相互分开的尺寸与所述光伏电池板的安装尺寸相对应。
一般来说，两个补充性挡边10之间的间隔是固定的。然而不同尺寸的电池板可以通过选择适当的合成元件而且特别是适合的型材8被连接到这两个挡边10上。
尤其是通过按照图8中显示的界定在狭槽7底部70和固定凹槽9之间的尺寸Δ，可以调整用于支承的两个狭槽7的底部70之间的间隔，特别是能够夹住电池板的(或其框架的)两个边缘，而且以最小成本照此适应电池板的不同尺寸。这种修改只有在所述元件特别是合成元件是一个型材8或者由型材85构成时才需要拥有大量挤压模具，这些模具是生产设备的便宜工件，用来制造具有不同尺寸Δ的几个型材。
根据一实施例，由合成材料构成的型材8可以具有，特别是在与狭槽7的面相反的面上，一个用于穿过电缆线的凹槽11，所述凹槽形成在支承元件3，4，5，6的主体81与所述支承元件的一个柔性侧翼12之间。
更特别地，如图3所示，所述合成材料构成的型材8在型材的纵向包括所述狭槽7，狭槽用于光伏电池板P或其框架C的支承。该狭槽7被界定在一上翼80(特别是型材8的弹性体)与型材8的主体81之间，上翼80与主体81在二者之间通过型材8的一个接合部分82邻接。
该狭槽7使光伏电池板P或其框架C能够在弹性上翼80和主体81之间得到支承。该型材8在狭槽7的开口83上，可以具有一个防移出的齿部84，用于增强在电池板移出方向的摩擦力。这个齿部84是特别通过一三角形状的凹槽85成形的，深入在狭槽7底壁的主体81上。
如图3所示，型材8也可以具有固定凹槽9，特别是带有T型截面，在型材8的下部分下具有开口用于通过型材嵌套连接到补充性截面的一个挡边10上。型材可以进一步具有带电缆穿过功能的在型材的侧面的凹槽11，所述凹槽在所述狭槽7的相对面上并形成于所述柔性侧翼12和型材的主体81之间。
有利地，根据本发明，支承机构唯一地与光伏电池板P两个相对边缘接合(或者有框光伏电池板框架C的两个平行侧翼)而且通过这种方式，光伏电池板可以在平行于所述狭槽的方向上延伸出所述支承机构2(例如元件3，4；5，6；5′，6′的支承机构)，如根据图6中一非限定性示例所示。
因此，根据所支承的边缘方向的光伏电池板的尺寸并非一个安装约束条件。
有利地，在平行于光伏电池板并且垂直于光伏电池板的固定边缘的方向上，支承元件3，4；5，6；5′，6′的狭槽7深度可以过深。
这种设置考虑了因扩张现象而产生的电池板和/或支架的尺寸变化，防止像这样的电池板(或其框架)紧靠两个狭槽7的底部70。
根据图9～12所示的一个实施例，一个或每个元件5′或6′包括一个型材85和一个弹性条带86，所述型材85设置有一个侧向开口以的容纳所述弹性条带86的通道87，装配有弹性条带86的所述通道87构成所述元件的狭槽7。
型材85可以由金属制成，例如铝或其他金属。型材85的通道87界定在型材85的上翼88之间，通过连接侧翼89邻接型材85主体。
型材85也可以具有固定凹槽9，特别是T型截面的，在型材85的下部分下开口，用于通过型材嵌套连接到补充性部件的一个挡边10上。型材可以再次装配带有电缆穿过功能的在型材侧向的凹槽11，凹槽在所述狭槽7相对的边上并形成在侧翼12′和型材85主体之间。
在安装时，有框光伏电池板可以根据以下步骤固定在一支架上：
-将光伏电池板P框架C的两个平行侧翼放入所述元件5′，6′的型材85的通道87内，并将元件的型材85紧固到支架上，
-通过将弹性条带86强插到通道87内来对通道87中的光伏电池板P进行固定。
型材85在支架上的紧固可以通过将支架的一个固定挡边插入到型材的固定凹槽9中来实现。一固定螺丝可以根据挡边的轴用于固定型材的位置，螺丝同时穿过型材和挡边。
将弹性条带86插入通道87的步骤可以用手进行，并借助一个工具例如一螺丝刀的协助。
弹性条带86一旦被插入，则通过其一个面与型材85的通道87的内壁接触，而且通过其另一个面与光伏电池板P框架的侧翼接触。弹性条带86依狭槽7的轴向由于所产生的摩擦力而对电池板进行这样的固定。
根据本发明的装置将在所有技术方案中有特殊的应用，该技术方案必须将光伏电池板连接在支架上，不管是在屋顶，在浮力发电设备或者其他设备上。
本发明也涉及一个单元件，包括光伏电池板和根据本发明的连接装置，所述装置支承光伏电池板。
例如，根据图3中所示的一个实施例，元件是合成元件，而且尤其是由弹性材料制成的一单个零件的型材8。
自然地，其它实施例可能已经被所属领域的技术人员考虑过，然而未离开本发明的范围，例如下文的权利要求所限定的范围。
术语
1 连接装置，
2 支承机构，
3，4，5，6 合成元件，
5′，6′ 元件，
7 狭槽，
8 型材，
9 固定凹槽，
10 补充性挡边(固定凹槽9)，
11 电缆穿过的凹槽，
12 柔性侧翼(凹槽11型材8)，
12′ 侧翼(凹槽11型材85)，
20 支架，
70 底部(狭槽7)，
80 上翼(型材8)，
81 主体(型材8)，
82 连接部分，
83 开口，
84 齿部，
85 型材，
86 弹性条带，
87 通道(型材85)，
88 上翼(型材85)，
89 连接侧翼(型材85)，
P 光伏电池板，
C 框架(光伏电池板)。

Claims (7)

1.用于连接有框光伏电池板的装置(1)，包括支承机构(2)，所述支承机构能够通过与光伏电池板(P)框架的两个平行侧翼接合来支承光伏电池板(P)，所述支承机构(2)包括与光伏电池板(P)框架的两个平行侧翼接合的元件(5′，6′)，每个元件具有一个用于容纳有框光伏电池板(P)框架(C)的侧翼的狭槽(7)，
其中，元件(5，6；5′，6′)的狭槽(7)朝向外以便使有框光伏电池板的框架(C)能够支承在框架(C)的两个平行侧翼上，所述狭槽包括在相同平面内，且平行于光伏电池板，
某个或每个元件(5′，6′)包括一个特别由金属制成的型材(85)和一个弹性条带(86)，所述型材(85)设置有一个侧向开口的通道(87)，以容纳所述弹性条带(86)，
具有所述弹性条带(86)的所述通道(87)构成所述元件(5′，6′)的狭槽(7)，型材(85)的通道(87)界定在型材的上翼(88)之间，通过连接型材(85)的侧翼(89)邻接型材(85)的主体，
通过这种方式至少依据垂直于光伏电池板(P)的方向和依据平行于光伏电池板(P)的平面并垂直于狭槽(7)的轴的方向，对光伏电池板进行固定；
其特征在于，每个元件(5′，6′)至少在具有所述弹性条带的狭槽(7)上由弹性体构成，根据元件狭槽(7)的轴向对光伏电池板(P)进行固定，且仅因弹性夹具的设置以及所述元件(5′，6′)的弹性条带(86)的弹性材料和有框光伏电池板(P)的框架(C)之间的摩擦力而提供所述固定，
插入后的弹性条带(86)通过其一个面与金属型材(85)的通道(87)的内壁接触，且通过其另一个面与光伏电池板( P) 框架的侧翼接触，弹性条带(86)由于所产生的摩擦力在狭槽(7)的轴向对电池板进行固定，
所述支承机构以这种方式设置以便只与光伏电池板框架的两个侧翼接合，而且通过这种方式光伏电池板可以在狭槽(7)的轴向延伸出所述支承机构，
且其中，所述装置(1)配置成能够在通过将弹性条带(86)强行插入到通道(87)中对通道(87)中的光伏电池板进行固定之前，将光伏电池板(P)框架(C)的两个平行侧翼放置到所述元件(5′，6′)的型材(85)的通道(87)内，以此安装光伏电池板。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，除了所述狭槽(7)外，每个所述元件(5′，6′)包括一个固定凹槽(9)，能够使合成元件连接到一个具有补充性挡边(10)的支架上，所述补充性挡边将插入到所述固定凹槽(9)内。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述狭槽(7)的轴和所述固定凹槽(9)的轴彼此平行。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述固定凹槽(9)具有T型截面。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，型材(85)在与狭槽(7)所在面相对的一个面上具有一个用于线缆穿过的凹槽(11)，形成在用于支承的所述元件和所述型材的一个侧翼(12)之间。
6.一种单元件，其特征在于，包括光伏电池板和根据权利要求1到5中任一项所述的装置，所述装置用于支承光伏电池板。
7.将光伏电池板安装到支架上的方法，通过根据权利要求1所述的装置进行实施，包括以下步骤：
-将光伏电池板(P)框架(C)的两个平行侧翼放置到所述元件(5′，6′)的型材(85)的通道(87)内并且将元件(5′，6′)的型材(85)紧固到支架上，
-通过将弹性条带(86)强行插入到通道(87)中对通道(87)中的光伏电池板进行固定。
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