CN109281442A - 一种光伏太阳能屋面板及其搭接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种光伏太阳能屋面板及其搭接方法，所述屋面板包括矩形的光伏太阳能板，所述光伏太阳能板沿宽度方向相对的第一侧边和第二侧边上分别设置有能相互勾接配合的导水钩和承水钩，该光伏太阳能屋面板将屋面结构和光伏太阳能阵列结构合二为一成为一体化的设计，不仅使屋面结构简洁美观，避免了双重结构而省材，避免了穿透屋瓦或防水层而简化了工序，增加了防水安全性，同时还改善了力学结构，增进了强度，提高了稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，具体涉及一种光伏太阳能屋面板及其搭接方法。
背景技术
太阳能是一种无污染的绿色能源，地面太阳光的垂直直射功率大约为每平方米1千瓦左右。科技进步导致光伏太阳能发电民用化，随着各国对绿色能源的追求，我国又有限制地面光伏电站，鼓励分布式屋面光伏的趋势。屋面结构从几千年前就有了与当地天气和建筑材料相应的技术，目前的屋面光伏是在屋面结构设计之外，再追加一个光伏附属结构，为了保证附加的光伏结构能够与屋面结构牢固连接，达到抗风、抗地震、承受雪载等目的，往往需要穿透力学上薄弱的屋面防水层，把光伏结构固结于强有力的屋面下的支点，而一旦穿透防水层，让螺丝、连杆通过该层，则很难做防水，导致屋漏、锈蚀、锈斑、水渍等问题，但如果不穿透防水层，则因为屋面瓦或防水层都不是力学结构，仅仅是疏水、防水结构，导致不适合作为支点安装光伏太阳能系统。这样一来屋面形成了一种极不合理的结构：在防水层或瓦的下边和上边都有强有力的力学结构，但由于被薄弱的瓦或防水层隔开，形成了复杂的双重结构，这种结构不但不能增强力学安全性，反而大大削弱了整体的力学强度和稳定性。
设计和安装屋顶太阳能阵列时，工人需要在光伏板面上站立行走，和屋面板(瓦)一样，太阳能板必须能够承受工人的体重载荷、雪载、风载等，因此光伏太阳能板本身完全可以充当屋面板(屋面瓦)，光伏板具有屋面瓦的基本功能和特性，在防水问题上，太阳能电池板本身是不透水的，安装在屋顶成为一种阵列，仅仅是没有考虑到板与板之间密封或者引导雨水的问题。本发明实施例提出的一种光伏太阳能屋面板，将屋面结构和光伏太阳能阵列结构合二为一成为一体化的设计，不仅使屋面结构简洁美观，避免了双重结构而省材，避免了穿透屋瓦或防水层而简化了工序，增加了防水安全性，同时还改善了力学结构，增进了强度，提高了稳定性。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种光伏太阳能屋面板及其搭接方法，用以解决现有的屋面光伏结构需穿透防水层，导致防水性能差、整体的力学强度和稳定性被削弱、安装工艺复杂、费时费力的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供一种光伏太阳能屋面板：所述屋面板包括矩形的光伏太阳能板，所述光伏太阳能板沿宽度方向相对的第一侧边和第二侧边上分别设置有能相互勾接配合的导水钩和承水钩，所述导水钩包括第一水平部和第一竖直部，所述第一水平部叠合连接在光伏太阳能板第一侧边的下方，所述第一竖直部的上端垂直连接在第一水平部的外端，所述承水钩包括第二水平部和第二竖直部，所述第二水平部叠合连接在光伏太阳能板第二侧边的上方，所述第二竖直部的下端垂直连接在第二水平部的外端。
优选的，所述光伏太阳能板沿长度方向的第三侧边设置有导雨板，所述导雨板包括第三水平部和第一弯曲部，所述第三水平部叠合连接在光伏太阳能板第一侧边的上方，所述第一弯曲部的上端连接在第三水平部的外端。
优选的，所述光伏太阳能板沿长度方向与第三侧板相对的第四侧边上设置有导雨槽，所述导雨槽包括第四水平部和第二弯曲部，所述第四水平部叠合连接在光伏太阳能板第二侧板的下方，所述第二弯曲部的内端连接在第四水平部的外端。
优选的，所述导水钩和承水钩与光伏太阳能板之间均通过螺栓固定连接。
优选的，所述导水钩和承水钩与光伏太阳能板之间均垫设有橡胶垫。
优选的，所述导雨板和导雨槽与光伏太阳能板之间均通过螺栓固定连接。
优选的，所述导雨板和导雨槽与光伏太阳能板之间均垫设有橡胶垫。
本发明实施例还提出了一种光伏太阳能屋面板的搭接方法，所述搭接方法包括以下步骤：
将导水钩和承水钩分别安装在光伏太阳能板沿宽度方向相对的第一侧边和第二侧边上，将导雨板和导雨槽分别安装在光伏太阳能板沿长度方向相对的第三侧边和第四侧边上，得到光伏太阳能屋面板；
将第一块光伏太阳能屋面板固定于屋架椽子上，将第二块光伏太阳能屋面板连搭接在第一块光伏太阳能屋面板的上方，第一块光伏太阳能屋面板第二侧边的承水钩与第二块光伏太阳能屋面板第一侧边上的导水钩形成上下相互勾接配合，按照由下至上的安装顺序重复以上步骤形成整体纵向上上下游坡面的搭接；
再取一块光伏太阳能屋面板搭接在第一块光伏太阳能屋面板的侧面，第三块光伏太阳能屋面板第三侧边的侧端面与第一块光伏太阳能屋面板第四侧边的导雨槽的外端连接，第三块光伏太阳能屋面板的导雨板覆盖于第一块光伏太阳能屋面板的导雨槽的上方，使得导雨板上的雨水能被导入至导雨槽，按照由左至右的安装顺序重复以上步骤形成整体横向上连续的屋面板搭接。
优选的，所述搭接方法还包括：整体纵向搭接时，上下两排光伏太阳能屋面板的导雨槽上下正对排列，使上一排光伏太阳能屋面板的导雨槽中的水能导流至下一排光伏太阳能屋面板的导雨槽中。
优选的，所述搭接方法还包括：整体纵向搭接时，上下两排光伏太阳能屋面板的导雨槽相互错开排列，使上一排光伏太阳能屋面板的导雨槽中的水能导流至下一排光伏太阳能屋面板的光伏太阳能板面上。
本发明实施例具有如下优点：
本发明实施例提出的一种光伏太阳能屋面板及其搭接方法，光伏太阳能板上附加有小巧的导雨槽和导雨板，在坡面上下游附设很小的能承接雨水的相互搭接的导水钩和承水钩，从而实现光伏太阳能板兼有屋面板(瓦)的功能，将屋面与光伏板阵列一体化，节省了屋面瓦以及支撑屋面瓦的支架，节省了穿透屋面瓦(防水层)的作业，节省了穿透屋面瓦(防水层)并用连杆或螺栓穿过以后对穿孔的弥补工序，节省了在屋面瓦上方建造光伏支架的工序，施工工艺简单，具有良好的防水性，同时增加了屋顶和光伏阵列整体结构的强度、刚度以及稳定性，整体结构简洁、美观。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的一种光伏太阳能屋面板导水钩和承水钩的结构示意图。
图2为本发明实施例1提供的一种光伏太阳能屋面板导雨板和导雨槽的结构示意图。
图3为本发明实施例1提供的一种光伏太阳能屋面板的纵向搭接示意图。
图4为本发明实施例1提供的一种光伏太阳能屋面板的横向搭接示意图。
图中：1-光伏太阳能板、2-导水钩、3-承水钩、4-导雨板、5-导雨槽、21-第一水平部、22-第一竖直部、31-第二水平部、32-第二竖直部、41-第三水平部、42-第一弯曲部、51-第四水平部、52-第二弯曲部。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
如图1所示，本实施例提出的一种光伏太阳能屋面板包括矩形的光伏太阳能板，光伏太阳能板1沿宽度方向相对的第一侧边和第二侧边上分别设置有能相互勾接配合的导水钩2和承水钩3。导水钩2包括第一水平部21和第一竖直部22，第一水平部21叠合连接在光伏太阳能板1第一侧边的下方，第一竖直部22的上端垂直连接在第一水平部21的外端。承水钩3包括第二水平部31和第二竖直部32，第二水平部31叠合连接在光伏太阳能板1第二侧边的上方，第二竖直部32的下端垂直连接在第二水平部31的外端。导水钩2和承水钩3与光伏太阳能板1之间均通过螺栓固定连接，导水钩2和承水钩3与光伏太阳能板1之间均垫设有橡胶垫。
如图2所示，光伏太阳能板1沿长度方向的第三侧边设置有导雨板4，导雨板4包括第三水平部41和第一弯曲部42，第三水平部41叠合连接在光伏太阳能板1第一侧边的上方，第一弯曲部42的上端连接在第三水平部41的外端。光伏太阳能板1沿长度方向与第三侧板相对的第四侧边上设置有导雨槽5，导雨槽5包括第四水平部51和第二弯曲部52，第四水平部51叠合连接在光伏太阳能板1第二侧板的下方，第二弯曲部52的内端连接在第四水平部51的外端。导雨板4和导雨槽5与光伏太阳能板1之间均通过螺栓固定连接，导雨板4和导雨槽5与光伏太阳能板1之间均垫设有橡胶垫。导水钩2、承水钩3、导雨板4和导雨槽5与光伏太阳能板1之间也可以通过胶连接。
本实施例的光伏太阳能屋面板的搭接方法包括：首先将导水钩2和承水钩3分别安装在光伏太阳能板1沿宽度方向相对的第一侧边和第二侧边上，将导雨板4和导雨槽5分别安装在光伏太阳能板1沿长度方向相对的第三侧边和第四侧边上，得到光伏太阳能屋面板；然后将第一块光伏太阳能屋面板固定于房屋屋架椽子上，将第二块光伏太阳能屋面板连搭接在第一块光伏太阳能屋面板的上方，第一块光伏太阳能屋面板第二侧边的承水钩3与第二块光伏太阳能屋面板第一侧边上的导水钩2形成上下相互勾接配合，如图3所示，按照由下至上的安装顺序重复以上步骤形成整体纵向上上下游坡面的搭接；再取一块光伏太阳能屋面板搭接在第一块光伏太阳能屋面板的侧面，第三块光伏太阳能屋面板第三侧边的侧端面与第一块光伏太阳能屋面板第四侧边的导雨槽5的外端连接，第三块光伏太阳能屋面板的导雨板4覆盖于第一块光伏太阳能屋面板的导雨槽5的上方，使得导雨板4上的雨水能被导入至导雨槽5，如图4所示，按照由左至右的安装顺序重复以上步骤形成整体横向上连续的屋面板搭接。
整体纵向搭接时，上下两排光伏太阳能屋面板的导雨槽5可以上下正对排列，使上一排光伏太阳能屋面板的导雨槽5中的水能导流至下一排光伏太阳能屋面板的导雨槽5中，另外还可以将上下两排光伏太阳能屋面板的导雨槽5相互错开排列，使上一排光伏太阳能屋面板的导雨槽5中的水能导流至下一排光伏太阳能屋面板的光伏太阳能板1面上。
本实施例中的主要配件导雨板4、导雨槽5、承水钩3和导水钩2，都可以用FRP拉挤材料、铝合金、木头等材料制作。
本实施例将屋面结构和光伏太阳能阵列结构合二为一成为一体化结构，这种结构与在现有的在房屋上“打补丁”即在薄弱的瓦面或防水层上方再建一个支撑太阳能发电阵列结构，或者在设计时在屋面上作两个独立结构设计需要穿透薄弱的瓦面层或防水层把二者连接起来的双重结构相比，不必穿透防水层，不必穿透瓦面，亦不必在穿透瓦面或屋面板后，又要弥补所穿孔洞的孔隙，结构简洁、易于安装，设计简单且结构美观，而且传统双重结构是“串联”的，一个叠放在另一个上方，二者都要依次承受施工载荷、雪载、风载等的总体作用，双重结构会减低整体的安全性和稳定性，一体化结构具有更强的一体性、更高的强度以及更好的稳定性。
另外本实施例具有周期性镶嵌构造，屋面板的上缘与另一块屋面板的下缘用钩状结构搭接，可保障其疏雨不漏，周期性构造还保证无论坡面上下可以周期性延伸，同时屋面板的左右两边一边是导雨板，一边是导雨槽，雨水从导雨板流到导雨槽，左右方向可以周期性延伸，有效解决防水问题，光伏板的力学性能与屋面一样，都要求承受施工载荷、雪载、风载等，其支架中导轨、檩条等结构，与屋面相似，不需要额外的强度、刚度补偿，屋面板搭接施工也不需要额外的力学试验、工程计算环节。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种光伏太阳能屋面板，其特征在于，所述屋面板包括矩形的光伏太阳能板(1)，所述光伏太阳能板(1)沿宽度方向相对的第一侧边和第二侧边上分别设置有能相互勾接配合的导水钩(2)和承水钩(3)，所述导水钩(2)包括第一水平部(21)和第一竖直部(22)，所述第一水平部(21)叠合连接在光伏太阳能板(1)第一侧边的下方，所述第一竖直部(22)的上端垂直连接在第一水平部(21)的外端，所述承水钩(3)包括第二水平部(31)和第二竖直部(32)，所述第二水平部(31)叠合连接在光伏太阳能板(1)第二侧边的上方，所述第二竖直部(32)的下端垂直连接在第二水平部(31)的外端。
2.根据权利要求1所述的一种光伏太阳能屋面板，其特征在于，所述光伏太阳能板(1)沿长度方向的第三侧边设置有导雨板(4)，所述导雨板(4)包括第三水平部(41)和第一弯曲部(42)，所述第三水平部(41)叠合连接在光伏太阳能板(1)第一侧边的上方，所述第一弯曲部(42)的上端连接在第三水平部(41)的外端。
3.根据权利要求2所述的一种光伏太阳能屋面板，其特征在于，所述光伏太阳能板(1)沿长度方向与第三侧板相对的第四侧边上设置有导雨槽(5)，所述导雨槽(5)包括第四水平部(51)和第二弯曲部(52)，所述第四水平部(51)叠合连接在光伏太阳能板(1)第二侧板的下方，所述第二弯曲部(52)的内端连接在第四水平部(51)的外端。
4.根据权利要求1所述的一种光伏太阳能屋面板，其特征在于，所述导水钩(2)和承水钩(3)与光伏太阳能板(1)之间均通过螺栓固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种光伏太阳能屋面板，其特征在于，所述导水钩(2)和承水钩(3)与光伏太阳能板(1)之间均垫设有橡胶垫。
6.根据权利要求3所述的一种光伏太阳能屋面板，其特征在于，所述导雨板(4)和导雨槽(5)与光伏太阳能板(1)之间均通过螺栓固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种光伏太阳能屋面板，其特征在于，所述导雨板(4)和导雨槽(5)与光伏太阳能板(1)之间均垫设有橡胶垫。
8.根据权利要求1-7中任一所述的一种光伏太阳能屋面板的搭接方法，其特征在于，所述搭接方法包括以下步骤：
将导水钩和承水钩分别安装在光伏太阳能板沿宽度方向相对的第一侧边和第二侧边上，将导雨板和导雨槽分别安装在光伏太阳能板沿长度方向相对的第三侧边和第四侧边上，得到光伏太阳能屋面板；
将第一块光伏太阳能屋面板固定于屋架椽子上，将第二块光伏太阳能屋面板连搭接在第一块光伏太阳能屋面板的上方，第一块光伏太阳能屋面板第二侧边的承水钩与第二块光伏太阳能屋面板第一侧边上的导水钩形成上下相互勾接配合，按照由下至上的安装顺序重复以上步骤形成整体纵向上上下游坡面的搭接；
再取一块光伏太阳能屋面板搭接在第一块光伏太阳能屋面板的侧面，第三块光伏太阳能屋面板第三侧边的侧端面与第一块光伏太阳能屋面板第四侧边的导雨槽的外端连接，第三块光伏太阳能屋面板的导雨板覆盖于第一块光伏太阳能屋面板的导雨槽的上方，使得导雨板上的雨水能被导入至导雨槽，按照由左至右的安装顺序重复以上步骤形成整体横向上连续的屋面板搭接。
9.根据权利要求8中所述的一种光伏太阳能屋面板的搭接方法，其特征在于，所述搭接方法还包括：整体纵向搭接时，上下两排光伏太阳能屋面板的导雨槽上下正对排列，使上一排光伏太阳能屋面板的导雨槽中的水能导流至下一排光伏太阳能屋面板的导雨槽中。
10.根据权利要求8中所述的一种光伏太阳能屋面板的搭接方法，其特征在于，所述搭接方法还包括：整体纵向搭接时，上下两排光伏太阳能屋面板的导雨槽相互错开排列，使上一排光伏太阳能屋面板的导雨槽中的水能导流至下一排光伏太阳能屋面板的光伏太阳能板面上。
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