CN107872191A - 一种太阳能防水发电瓦集成系统 - Google Patents

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陈敬欣
周海亮
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Abstract

本发明公开了一种太阳能防水发电瓦集成系统，包括由若干横向、纵向相互拼接在一起的金属瓦拼装单元形成的矩形发电瓦主体，所述发电瓦主体的顶部通过顶部密封盖板扣装，发电瓦主体的两侧边分别通过侧部连接件密封，发电瓦主体的底端通过底部密封条密封；所述金属瓦拼装单元包括金属底板以及扣装在金属底板上的太阳能电池组件。本发明能够与建筑屋面实现一体化融合，在实现太阳能发电的基础上，提高屋顶的防水和隔热性能。

Description

一种太阳能防水发电瓦集成系统
技术领域
本发明涉及太阳能产品技术领域，特别是一种太阳能防水发电瓦集成系统。
背景技术
太阳能发电是一种新能源，具有环保、节能、取之不尽用之不竭等特点，在当前世界范围资源紧缺的环境下，太阳能发电以其固有的特点赢得了越来越多使用者的青睐，因此太阳能组件应用而生，其作用就是将太阳能转变为电能。而将太阳能组件应用于建筑上，更有无可比拟的优势，首先可以利用屋顶的闲置空间，用来发电；二是可以吸收太阳辐射，起到良好的隔热效果；三是与建筑完美的融合，使建筑更具科技感。这种安装及发电模式，以低空间成本、低输变电成本、低综合安装成本的特点，成为我国太阳能应用的重点发展方向，适用于新房和旧房改造，安装方便。现有屋顶安装太阳能光伏组件，大部分安装方式为直接安装在屋顶表面，通过在瓦片上方打预埋件安装支架，看上去比较突兀，且没有防水功能，施工维修不方便。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种能够与建筑屋面实现一体化融合的太阳能防水发电瓦集成系统，在实现太阳能发电的基础上，提高屋顶的防水和隔热性能。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种太阳能防水发电瓦集成系统，包括由若干横向、纵向相互拼接在一起的金属瓦拼装单元形成的矩形发电瓦主体，所述发电瓦主体的顶部通过顶部密封盖板扣装，发电瓦主体的两侧边分别通过侧部连接件密封，发电瓦主体的底端通过底部密封条密封；所述金属瓦拼装单元包括金属底板以及扣装在金属底板上的太阳能电池组件。
上述一种太阳能防水发电瓦集成系统，所述金属底板顶端面的中上部并列设置有卡装太阳能电池组件顶沿的插接件，金属底板顶端面的底边沿设置有卡装太阳能电池组件底沿的托件以及将太阳能电池组件压紧在金属底板上的压块。
上述一种太阳能防水发电瓦集成系统，所述金属底板的左侧边沿设置有竖向的、对雨水起导流作用的导水槽，金属底板的右侧边沿设置有扣装在相邻金属瓦拼装单元导水槽顶部的导水槽扣板。
上述一种太阳能防水发电瓦集成系统，所述金属底板的顶沿设置有与上方相邻的金属瓦拼装单元相配装的底板插件公头和连接块；所述金属底板的底端面上设置有与下方相邻金属瓦拼装单元的底板插件公头相扣合的底板插件母头以及与连接块通过螺栓连接的安装挡块。
上述一种太阳能防水发电瓦集成系统，位于太阳能电池组件上方的金属底板上设置有用于将金属瓦拼装单元固定在建筑物房顶上的安装孔。
上述一种太阳能防水发电瓦集成系统，侧部连接件和底部密封条的内侧均设置有插接在太阳能电池组件和金属底板的连接板。
由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
本发明结合了传统瓦片的建筑功效和发电功效，实现紧密的光电建筑一体化，使整个屋顶既保持传统瓦片的建筑风格，又保证前后屋顶高度的一致性，增加房屋的视觉美感；并且，本发明通过互搭边角、安装拼装瓦附件的结构设计，确保瓦片在一般风雨天气具有良好的防雨水渗漏功能，经试验其渗水率仅为0.5%，只有普通瓦的十几分之一。另外，本发明与建筑屋面实现一体化融合，利用太阳光发电，将20%左右的太阳能量转化为电能，减少了热量在建筑屋面的积聚量，使传导至建筑保温层和室内的热量大幅减少20%以上，具有良好的隔热性能，可以大幅减低空调的使用频率，这是任何一种隔热材料所无法比拟的。
附图说明
图1为本发明所述金属拼装瓦单元的结构示意图。
图2为本发明所述金属拼装瓦单元另一角度的结构示意图；
图3为本发明所述金属拼装瓦附件的结构示意图；
图4为本发明安装有太阳能光伏组件的金属拼装瓦单元结构示意图；
图5为两块金属拼装瓦单元横向拼接在一起的结构示意图；
图6为由四块金属拼装瓦单元拼接在一起形成的整体发电拼装瓦集成系统的示意图。
其中：1.金属瓦拼装单元，11.金属底板，12.导水槽，13.导水槽扣板，14.底板插件公头，15.插接件，16.安装孔，17.底板插件母头，18.安装挡块，2.顶部密封盖板，3.底部密封条，4.侧边连接件，5.太阳能电池组件，6.压块。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
一种太阳能防水发电瓦集成系统，其结构如图6所示，包括由若干横向、纵向相互拼接在一起的金属瓦拼装单元1形成的矩形发电瓦主体，发电瓦主体的顶部通过顶部密封盖板2扣装，发电瓦主体的两侧边分别通过侧部连接件4密封，发电瓦主体的底端通过底部密封条3密封；实际组装时，根据需要的数量横向、竖向完成金属瓦拼装单元的拼接，通过周边的密封件将发电瓦主体组装成一个具有良好防水性能的建筑屋顶。
金属瓦拼装单元的结构如图1至4所示，包括金属底板11以及扣装在金属底板上的太阳能电池组件5，位于太阳能电池组件5上方的金属底板11上设置有安装孔16，用于将金属瓦拼装单元1固定在建筑物房顶上的木质挂瓦条上。
金属底板11顶端面的中上部并列设置有卡装太阳能电池组件5顶沿的插接件15，金属底板11顶端面的底边沿设置有卡装太阳能电池组件5底沿的托件以及将太阳能电池组件5压紧在金属底板上的压块6。当在金属底板11安装太阳能电池组件5时，可太阳能电池组件5插进插接件15、并承托在托件上，然后用压块压紧即可。
金属底板11的左侧边沿设置有竖向的导水槽12，用于对雨水起导流作用；金属底板11的右侧边沿设置有导水槽扣板13，用于扣装在相邻金属瓦拼装单元1的导水槽顶部，实现对防水目的。
金属底板11的顶沿设置有与上方相邻的金属瓦拼装单元1相配装的底板插件公头14和连接块；金属底板11的底端面上设置有与下方相邻金属瓦拼装单元1的底板插件公头14相扣合的底板插件母头17以及与连接块通过螺栓连接的安装挡块18。
为提高防水性能，本发明的侧部连接件4和底部密封条的内侧均设置有插接在太阳能电池组件5和金属底板11的连接板，组装时，直接将连接板出入到太阳能电池组件5和金属底板11的缝隙中，保证了密封性能。
本发明的组装方法如下所述。
首先把太阳能电池组件插进金属底板的插接件，再通过压块把太阳能电池组件固定在金属底板上，使其成为独立的金属瓦拼装单元，如图4所示；然后把金属瓦拼装单元采用M5木螺丝穿过安装孔安装在屋顶的木质挂瓦条上，木质挂瓦条事先安装在屋顶表面。安装好第一块金属瓦拼装单元后，可横向安装第二块金属瓦拼装单元，用第二块金属瓦拼装单元的导水槽扣板压在第一块金属瓦拼装单元的导水槽上，并用M5木螺丝通过安装孔安装在屋顶的木质挂瓦条上，如图5所示。以此类推，每一排的横向链接从屋顶的最底部开始安装，逐步往上走安装，根据需要的数量完成横向发电单元的连接。
完成底部一排的金属瓦拼装单元的横向连接后，便可以进行金属瓦拼装单元的纵向连接，把将要安装的上部金属瓦拼装单元的底板插件母头插进底部一排金属瓦拼装单元的底板插件公头，以此类推，完成第二排的金属瓦拼装单元安装，安装的排数和金属瓦拼装单元的数量可根据需要自行调整。安装好的金属瓦拼装单元，由于上部的金属瓦拼装单元插进底部的金属瓦拼装单元，上下两组金属瓦拼装单元有一部分重叠，雨水不会进入其内部，表层的雨水经由太阳能电池组件表面的缝隙流入导水槽，起到很好的防水效果。
最后，安装顶部密封盖板、底部密封条和侧部连接件，安装完成后如图6所示，附件起到的作用是密封金属瓦拼装单元的四周，起到更好的防水效果，也使整套发电系统更加美观。

Claims (6)

1.一种太阳能防水发电瓦集成系统，其特征在于：包括由若干横向、纵向相互拼接在一起的金属瓦拼装单元（1）形成的矩形发电瓦主体，所述发电瓦主体的顶部通过顶部密封盖板（2）扣装，发电瓦主体的两侧边分别通过侧部连接件（4）密封，发电瓦主体的底端通过底部密封条（3）密封；所述金属瓦拼装单元包括金属底板（11）以及扣装在金属底板上的太阳能电池组件（5）。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能防水发电瓦集成系统，其特征在于：所述金属底板（11）顶端面的中上部并列设置有卡装太阳能电池组件（5）顶沿的插接件（15），金属底板（11）顶端面的底边沿设置有卡装太阳能电池组件（5）底沿的托件以及将太阳能电池组件（5）压紧在金属底板上的压块（6）。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能防水发电瓦集成系统，其特征在于：所述金属底板（11）的左侧边沿设置有竖向的、对雨水起导流作用的导水槽（12），金属底板（11）的右侧边沿设置有扣装在相邻金属瓦拼装单元（1）导水槽顶部的导水槽扣板（13）。
4.根据权利要求3所述的一种太阳能防水发电瓦集成系统，其特征在于：所述金属底板（11）的顶沿设置有与上方相邻的金属瓦拼装单元（1）相配装的底板插件公头（14）和连接块；所述金属底板（11）的底端面上设置有与下方相邻金属瓦拼装单元（1）的底板插件公头（14）相扣合的底板插件母头（17）以及与连接块通过螺栓连接的安装挡块（18）。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种太阳能防水发电瓦集成系统，其特征在于：位于太阳能电池组件（5）上方的金属底板（11）上设置有用于将金属瓦拼装单元（1）固定在建筑物房顶上的安装孔（16）。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能防水发电瓦集成系统，其特征在于：侧部连接件（4）和底部密封条的内侧均设置有插接在太阳能电池组件（5）和金属底板（11）的连接板。
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