CN109617511B - 一种便于安装维护的光伏发电支架及其安装施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便于安装维护的光伏发电支架及其安装施工方法，包括太阳能电池板、支架主体和固定组件，若干所述太阳能电池板矩形阵列平铺设置在所述支架主体上，所述支架本体包括若干平行设置的主梁和若干与主梁相互垂直设置的檀条，若干所述檀条与若干主梁呈栅格式结构；所述檀条上沿长度方向间距设置有若干固定组件，所述固定组件双向固定铺设在檀条两侧的太阳能电池板。通过新型的檀条和固定组件，能够稳定的固定支架主体上铺设的太阳能电池板，极大程度的提高了太阳能电池板的固定的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于光伏发电领域，特别涉及一种便于安装维护的光伏发电支架及其安装施工方法。
背景技术
光伏被定义为射线能量的直接转换。在实际应用中通常指太阳能向电能的转换，即太阳能光伏，它的实现方式主要是通过利用硅等半导体材料所制成的太阳能电板，利用光照产生直流电，比如我们日常生活中随处可见的太阳能电池。光伏技术具备很多优势：比如没有任何机械运转部件；除了日照外，不需其它任何“燃料”，在太阳光直射和斜射情况下都可以工作；而且从站址的选择来说，也十分方便灵活，城市中的楼顶、空地都可以被应用。
但就目前而言，光伏支架大多还是采用主梁和檀条组成简单的矩形框架，再将太阳能电池板通过打孔锁螺丝或者用压块锁螺丝的方式固定在檀条和主梁上，但结构以及固定方式简单，使得其固定不稳定，在强风的条件下，容易使太阳能电池板发生震颤抖动等，影响其发电性能。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种便于安装维护的光伏发电支架及其安装施工方法，能够稳定的固定太阳能电池板。
技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种便于安装维护的光伏发电支架，包括太阳能电池板、支架主体和固定组件，若干所述太阳能电池板矩形阵列平铺设置在所述支架主体上，所述支架本体包括若干平行设置的主梁和若干与主梁相互垂直设置的檀条，若干所述檀条与若干主梁呈栅格式结构；所述檀条上沿长度方向间距设置有若干固定组件，所述固定组件双向固定铺设在檀条两侧的太阳能电池板。
进一步的，所述檀条包括两个间距且对称设置的固定肋板，两固定肋板之间的区域形成安装腔，所述固定组件位于所述安装腔内，靠近所述固定肋板的顶端设置有支撑板，所述支撑板垂直于固定肋板设置，且所述支撑板与固定肋板呈“十”字型结构，所述支撑板包括位于安装腔内的固定部和位于安装腔外的支撑部，所述固定部支撑设置固定组件，所述支撑部支撑设置太阳能电池板。
进一步的，所述固定组件包括连接件、上压板、下压板、顶升块和固定压头，所述上压板架设在两个固定肋板的顶端上，所述下压板间距于上压板设置在安装腔内，且所述下压板位于上压板的下方，所述上压板、下压板通过连接件连接且所述上压板、下压板的间距可调；
所述固定部上、下贯通开设有活动孔，所述顶升块穿设在所述活动孔内，所述顶升块的底端抵接于下压板，所述固定肋板位于支撑板上方的壁体上开设有导向孔，所述固定压头活动穿设在导向孔内，所述固定压头的一端伸入至安装腔内，且所述固定压头的端部与顶升块的顶端抵接，所述固定压头的另一端伸出至安装腔外部，且所述固定压头位于支撑部的上方并压覆在太阳能电池板上表面。
进一步的，所述导向孔为斜向开设的矩形槽孔，且导向孔从安装腔内侧向外侧为由高至低倾斜设置，所述顶升块与固定压头相对的侧面为第一斜楔面，所述固定压头与第一斜楔面相对应的侧面为第二斜楔面，所述第一斜楔面与第二斜楔面接触贴合；所述固定压头通过顶升块的顶压沿导向孔滑动位移。
进一步的，所述固定压头位于安装腔外部的一端的底面为压覆面，所述压覆面压覆在太阳能电池板上，所述压覆面与太阳能电池板平行且完全接触贴合。
进一步的，所述固定压头位于安装腔内的一端设置有限位条，且所述限位条设置在远离顶升块的一侧，所述限位条沿平行于导向孔的长度方向设置，所述限位条限位固定压头沿导向孔向外的位移。
进一步的，所述下压板在相邻两固定肋板的两侧分别包含有正位凸条，所述下压板呈U型横截面的板体结构，两个所述正位凸条分别位于固定肋板与顶升块之间，且所述正位凸条与顶升块接触设置。
进一步的，所述连接件包含螺栓和螺母，所述螺栓的螺纹端依次穿过下压板、上压板向上伸出，所述螺母锁附在上压板的上方。
进一步的，所述固定肋板为钝角状的弯折板体结构，且两个所述固定肋板的一弯折臂相互平行，且另一弯折臂相对设置并形成V型结构，且两个固定肋板的扩口朝上设置。
一种光伏发电支架的安装施工方法，包括以下步骤：
S1：若干平行设置的主梁和若干与主梁相互垂直设置的檀条构成支架本体，若干所述檀条与若干主梁呈栅格式结构，若干所述太阳能电池板矩形阵列平铺设置在所述支架主体上，其与各栅格对应，支架本体设置在房屋棚顶或通过支撑基体等设置在地面上；所述檀条上沿长度方向间距设置有若干固定组件，所述固定组件固定铺设在檀条上的太阳能电池板；
S2：太阳能电池板的两端分别架设在两侧的檀条的支撑部上，所述上压板架设在两个固定肋板的顶端，所述螺栓依次穿过下压板和上压板向上伸出，并通过螺母锁附，在安装状态下，螺栓固定，通过旋拧螺母，调整上、下压板之间的间距，使上、下压板之间的间距减小，下压板向上位移顶动顶升块沿活动孔向上滑动位移，上顶的顶升块通过斜楔面结构推动固定压头沿导向孔向安装腔的外侧滑动位移，被推出的固定压头压覆在太阳能电池板上。
有益效果：本发明通过新型的檀条和固定组件，能够稳定的固定支架主体上铺设的太阳能电池板，极大的提高了太阳能电池板的固定的稳定性。
附图说明
附图1为本发明的整体结构立体示意图；
附图2为本发明的檀条与固定组件的立体结构示意图；
附图3为本发明的檀条与固定组件的组合的局部示意图；
附图4为本发明的檀条与固定组件的端向示意图；
附图5为本发明的图3中A-A向的半剖示意图；
附图6为本发明的檀条结构的局部放大示意图；
附图7为本发明的固定压头的结构示意图；
附图8为本发明的顶升块的结构示意图；
附图9为本发明的下压板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1和附图2所示，一种便于安装维护的光伏发电支架，包括太阳能电池板1、支架主体2和固定组件17，若干所述太阳能电池板1矩形阵列平铺设置在所述支架主体2上，所述支架本体2包括若干平行设置的主梁16和若干与主梁16相互垂直设置的檀条15，若干所述檀条15与若干主梁16呈栅格式结构，各个板块状的太阳能电池板铺设在各个栅格中，支架本体2为倾斜地面设置，其檀条的长度方向沿倾斜方向设置，主梁16为平行于地面设置，所述檀条15上沿长度方向间距设置有若干固定组件17，所述固定组件17双向固定铺设在檀条15两侧的两个太阳能电池板1，通过固定组件17同时双向固定两个太阳能电池板，能够减少在檀条15上开孔锁螺丝等固定结构的数量，减少檀条15的支撑强度损失，保证其支撑强度，且同时，一组固定组件17同时双向固定两个太阳能电池板1能使其固定后的整体性更强，增加其抗风性能。
如附图3至附图5所示，所述檀条15包括两个间距且对称设置的固定肋板150，两固定肋板150之间的区域形成安装腔151，所述固定肋板150为钝角状的弯折板体结构，且两个所述固定肋板150的一弯折臂相互平行，且另一弯折臂相对设置并形成V型结构，且两个固定肋板150V型结构的扩口朝上设置，两个固定150固定在支撑底板152上，支撑底板152用于与主梁焊接，安装腔151呈V型结构，在下雨天气时，雨水能够通过安装腔151进行积水和导流，将太阳能电池底板的积水导流并排出，防止雨水存留对电池板的浸泡损坏。
所述固定组件17位于所述安装腔151内，靠近所述固定肋板150的顶端均设置有支撑板29，所述支撑板的长度方向与固定肋板长度一致，所述支撑板29宽度方向垂直于固定肋板150设置，且所述支撑板29与固定肋板150呈“十”字型结构，所述支撑板29包括位于安装腔151内的固定部26和位于安装腔151外的支撑部27，所述固定部26支撑设置固定组件17，所述支撑部27支撑设置太阳能电池板1，太阳能电池板1的两侧的棱边分别架设在两侧的两个檀条15的支撑部27上，然后通过固定组件17压紧锁附太阳能电池板1。
如附图4至附图9所示，所述固定组件17包括连接件20、上压板22、下压板25、顶升块24和固定压头23，所述上压板22架设在两个固定肋板150的顶端上，所述下压板25间距于上压板22设置在安装腔151内，且所述下压板25位于上压板22的下方，所述上压板22、下压板25通过连接件20连接且所述上压板22、下压板25的间距可调；所述连接件20包含螺栓201和螺母202，所述螺栓201的螺纹端依次穿过下压板25、上压板22向上伸出，所述螺母202锁附在上压板22的上方，通过调节螺母202的松紧即可调整上、下压板的间距，快捷方便；目前的固定结构位于太阳能电池板1的下方，或者固定结构位于太阳能电池板与主梁之间的安装方式，在安装时，固定结构容易被遮挡视线，而且操作人员不容易拧紧螺栓，操作空间受到限制，而在安装本发明的支架本体时，则十分方便，整个操作过程均在檀条的安装腔151内，施工人员可清楚的看到，有足够的操作空间保证螺栓螺母的旋拧到位。
所述固定部26上、下贯通开设有活动孔240，所述顶升块24穿设在所述活动孔240内，所述顶升块24的底端抵接于下压板25，所述固定肋板150位于支撑板29上方的壁体上开设有导向孔230，所述固定压头23活动穿设在导向孔230内，所述固定压头23的一端伸入至安装腔151内，且所述固定压头23的端部与顶升块24的顶端抵接，所述固定压头23的另一端伸出至安装腔151外部，且所述固定压头23位于支撑部26的上方并压覆在太阳能电池板1上表面。太阳能电池板1的两端分别架设在两侧的檀条15的支撑部27上，所述上压板22架设在两个固定肋板150的顶端，所述螺栓201依次穿过下压板22和上压板25向上伸出，并通过螺母202锁附，在安装状态下，螺栓201固定，通过旋拧螺母202，调整上、下压板之间的间距，使上、下压板之间的间距减小，下压板25向上位移顶动顶升块24沿活动孔240向上滑动位移，上顶的顶升块24通过斜楔面结构推动固定压头23沿导向孔230向安装腔151的外侧滑动位移，被推出的固定压头23压覆在太阳能电池板1上。通过下压板25推动两个顶升块上升，从而使固定压头压紧，其操作方式简单，可快速的锁附，上、下压板上均对应螺栓开设有穿孔203，穿孔203的直径大于螺栓杆体的直径，以使下压板向上位移后可发生一定倾斜，保证两个顶升块24均能被压紧，即使两个相邻的太阳能电池板厚度存在偏差，也能够使固定压头23分别压紧各太阳能电池板。
其中，所述导向孔230为斜向开设的矩形槽孔，且导向孔230从安装腔151内侧向外侧为由高至低倾斜设置，所述顶升块24与固定压头23相对的侧面为第一斜楔面241，所述固定压头23与第一斜楔面相对应的侧面为第二斜楔面231，所述第一斜楔面241与第二斜楔面231接触贴合；第一斜楔面和第二斜楔面可采用T型槽和T型块的配合方式，保证其导向和稳定性，所述固定压头23通过顶升块24的顶压沿导向孔240滑动位移，通过斜向开设的导向孔230，可使固定压头的位移方向为斜向，并通过斜楔的方式推动，以使该固定组件等适应不同厚度太阳能电池板1的固定安装。
且当固定压头压覆在太阳能电池板上的状态下，固定压块23、顶升块24、上、下压板和固定肋板150形成一个自限位的结构，当支架本体2发生颤抖时，太阳能电池板有向上运动的运动趋势，使得固定压头23、顶压块24受压，同时顶压块24使下压板25受压，则下压板25与上压板22之间具有由内向外的反向作用力，使上、下压板有偏离的运动趋势，也即有使上、下压板之间间距变大的运动趋势，而通过连接件20的连接作用，产生一个方向的作用力，限制其运动趋势，保证固定压头23的压覆稳定；同时，假设上、下压板存在运动趋势：当上下压板22有向下的运动趋势时，由于两个固定肋板151的阻挡支撑作用，使得其不能够位移，固定压头保持其静压覆作用力；当下压板25有向上的运动趋势时，下压板25会更加顶紧顶升块24，从而使固定压头产生更大的静压覆作用力。两种情况均产生自限位作用从而使太阳能电池能稳定固定。
所述固定压头23位于安装腔151外部的一端的底面为压覆面232，所述压覆面232压覆在太阳能电池板1上，所述压覆面232与太阳能电池板1平行且完全接触贴合，保证固定压头23与太阳能电池板1有较大的接触面，可保证安装固定更稳定，同时也能避免应力集中而对电池板造成损坏。
所述固定压头23位于安装腔151内的一端设置有限位条28，且所述限位条28设置在远离顶升块24的一侧，所述限位条28沿平行于导向孔24的长度方向设置，所述限位条28限位固定压头23沿导向孔24向外的位移，当固定压头23穿设在导向孔230内时，通过限位条28可防止固定压头从导向孔中溜出，同时，在固定压头压覆在太阳电池板上时，上压板22与固定压头的顶端一侧，也即限位条顶压接触设置，可进一步的防止固定压头回缩，保证其稳定性。
所述下压板25在相邻两固定肋板150的两侧分别包含有正位凸条251，所述下压板25呈U型横截面的板体结构，两个所述正位凸条251分别位于固定肋板150与顶升块24之间，且所述正位凸条251与顶升块24接触设置，通过正位凸条251能够使两个顶升块24的间距保持一致，且防止其倾斜。
一种光伏发电支架的安装施工方法，包括以下步骤：
S1：若干平行设置的主梁16和若干与主梁16相互垂直设置的檀条15构成支架本体2，若干所述檀条15与若干主梁16呈栅格式结构，若干所述太阳能电池板1矩形阵列平铺设置在所述支架主体2上，其与各栅格对应，支架本体2设置在房屋棚顶或通过支撑基体等设置在地面上；所述檀条15上沿长度方向间距设置有若干固定组件17，所述固定组件17固定铺设在檀条15上的太阳能电池板1；
S2：太阳能电池板1的两端分别架设在两侧的檀条15的支撑部27上，所述上压板22架设在两个固定肋板150的顶端，所述螺栓201依次穿过下压板22和上压板25向上伸出，并通过螺母202锁附，在安装状态下，螺栓201固定，通过旋拧螺母202，调整上、下压板之间的间距，使上、下压板之间的间距减小，下压板25向上位移顶动顶升块24沿活动孔240向上滑动位移，上顶的顶升块24通过斜楔面结构推动固定压头23沿导向孔230向安装腔151的外侧滑动位移，被推出的固定压头23压覆在太阳能电池板1上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种便于安装维护的光伏发电支架，其特征在于：包括太阳能电池板(1)、支架主体(2)和固定组件(17)，若干所述太阳能电池板(1)矩形阵列平铺设置在所述支架主体(2)上，所述支架本体(2)包括若干平行设置的主梁(16)和若干与主梁(16)相互垂直设置的檀条(15)，若干所述檀条(15)与若干主梁(16)呈栅格式结构；所述檀条(15)上沿长度方向间距设置有若干固定组件(17)，所述固定组件(17)双向固定铺设在檀条(15)两侧的两个太阳能电池板(1)；
所述檀条(15)包括两个间距且对称设置的固定肋板(150)，两固定肋板(150)之间的区域形成安装腔(151)，所述固定组件(17)位于所述安装腔(151)内，靠近所述固定肋板(150)的顶端设置有支撑板(29)，所述支撑板(29)垂直于固定肋板(150)设置，且所述支撑板(29)与固定肋板(150)呈“十”字型结构，所述支撑板(29)包括位于安装腔(151)内的固定部(26)和位于安装腔(151)外的支撑部(27)，所述固定部(26)支撑设置固定组件(17)，所述支撑部(27)支撑设置太阳能电池板(1)；
所述固定组件(17)包括连接件(20)、上压板(22)、下压板(25)、顶升块(24)和固定压头(23)，所述上压板(22)架设在两个固定肋板(150)的顶端上，所述下压板(25)间距于上压板(22)设置在安装腔(151)内，且所述下压板(25)位于上压板(22)的下方，所述上压板(22)、下压板(25)通过连接件(20)连接且所述上压板(22)、下压板(25)的间距可调；
所述固定部(26)上、下贯通开设有活动孔(240)，所述顶升块(24)穿设在所述活动孔(240)内，所述顶升块(24)的底端抵接于下压板(25)，所述固定肋板(150)位于支撑板(29)上方的壁体上开设有导向孔(230)，所述固定压头(23)活动穿设在导向孔(230)内，所述固定压头(23)的一端伸入至安装腔(151)内，且所述固定压头(23)的端部与顶升块(24)的顶端抵接，所述固定压头(23)的另一端伸出至安装腔(151)外部，且所述固定压头(23)位于支撑部(26)的上方并压覆在太阳能电池板(1)上表面。
2.根据权利要求1所述的一种便于安装维护的光伏发电支架，其特征在于：所述导向孔(230)为斜向开设的矩形槽孔，且导向孔(230)从安装腔(151)内侧向外侧为由高至低倾斜设置，所述顶升块(24)与固定压头(23)相对的侧面为第一斜楔面(241)，所述固定压头(23)与第一斜楔面相对应的侧面为第二斜楔面(231)，所述第一斜楔面(241)与第二斜楔面(231)接触贴合；所述固定压头(23)通过顶升块(24)的顶压沿导向孔(240)滑动位移。
3.根据权利要求1所述的一种便于安装维护的光伏发电支架，其特征在于：所述固定压头(23)位于安装腔(151)外部的一端的底面为压覆面(232)，所述压覆面(232)压覆在太阳能电池板(1)上，所述压覆面(232)与太阳能电池板(1)平行且完全接触贴合。
4.根据权利要求1所述的一种便于安装维护的光伏发电支架，其特征在于：所述固定压头(23)位于安装腔(151)内的一端设置有限位条(28)，且所述限位条(28)设置在远离顶升块(24)的一侧，所述限位条(28)沿平行于导向孔(24)的长度方向设置，所述限位条(28)限位固定压头(23)沿导向孔(24)向外的位移。
5.根据权利要求1所述的一种便于安装维护的光伏发电支架，其特征在于：所述下压板(25)在相邻两固定肋板(150)的两侧分别包含有正位凸条(251)，所述下压板(25)呈U型横截面的板体结构，两个所述正位凸条(251)分别位于固定肋板(150)与顶升块(24)之间，且所述正位凸条(251)与顶升块(24)接触设置。
6.根据权利要求1所述的一种便于安装维护的光伏发电支架，其特征在于：所述连接件(20)包含螺栓(201)和螺母(202)，所述螺栓(201)的螺纹端依次穿过下压板(25)、上压板(22)向上伸出，所述螺母(202)锁附在上压板(22)的上方。
7.根据权利要求1所述的一种便于安装维护的光伏发电支架，其特征在于：所述固定肋板(150)为钝角状的弯折板体结构，且两个所述固定肋板(150)的一弯折臂相互平行，且另一弯折臂相对设置并形成V型结构，且两个固定肋板(150)的扩口朝上设置。
8.根据权利要求6所述的一种光伏发电支架的安装施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：若干平行设置的主梁(16)和若干与主梁(16)相互垂直设置的檀条(15)构成支架本体(2)，若干所述檀条(15)与若干主梁(16)呈栅格式结构，若干所述太阳能电池板(1)矩形阵列平铺设置在所述支架主体(2)上，其与各栅格对应，支架本体(2)设置在房屋棚顶或通过支撑基体等设置在地面上；所述檀条(15)上沿长度方向间距设置有若干固定组件(17)，所述固定组件(17)固定铺设在檀条(15)上的太阳能电池板(1)；
S2：太阳能电池板(1)的两端分别架设在两侧的檀条(15)的支撑部(27)上，所述上压板(22)架设在两个固定肋板(150)的顶端，所述螺栓(201)依次穿过下压板(22)和上压板(25)向上伸出，并通过螺母(202)锁附，在安装状态下，螺栓(201)固定，通过旋拧螺母(202)，调整上、下压板之间的间距，使上、下压板之间的间距减小，下压板(25)向上位移顶动顶升块(24)沿活动孔(240)向上滑动位移，上顶的顶升块(24)通过斜楔面结构推动固定压头(23)沿导向孔(230)向安装腔(151)的外侧滑动位移，被推出的固定压头(23)压覆在太阳能电池板(1)上。
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