CN111608327A - 一种bipv导水系统的屋顶结构 - Google Patents
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Abstract
一种BIPV导水系统的屋顶结构,包括：组件压块、底部导水槽、横向导水槽、屋面檩条、密封条、光伏组件，底部导水槽固定在屋面檩条上板面，横向导水槽横跨相邻两个底部导水槽且位于相邻光伏组件的缝隙处，组件夹块与底部导水槽之间卡扣连接、光伏组件与组件压块卡扣连接，组件压块与底部导水槽之间、相邻光伏组件之间均设置有密封条，其中组件夹块完成光伏组件的固定及接地，本发明涉及的屋顶结构优势如下：组件夹块、底部导水槽的结构简单、易生产且合格率较高；下压卡扣固定连接，装配操作简单，效率高；简化了装配操作、省却复杂接地线的设置；组件夹块、端部端部组件挡板的设置，避免多个光伏组件沿第一方向滑动。
Description
技术领域
本发明涉及BIPV导水系统的结构技术领域，具体为一种BIPV导水系统的屋顶结构。
背景技术
光伏建筑一体化(即BIPV Building Integrated PV，PV即Photovoltaic)是一种将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。光伏建筑一体化可分为两大类：一类是光伏方阵与建筑的结合。另一类是光伏方阵与建筑的集成。如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。在这两种方式中，光伏方阵与建筑的结合是一种常用的形式，特别是与建筑屋顶面的结合。
现有技术中，光伏组件通过连接件与屋顶檩条连接，光伏组件作为屋顶板面除可遮挡外界的光、风、雨水、颗粒状杂物的作用之外，还可以为建筑用户提供清洁电能，属于环境友好型建筑形式。光伏组件之间、光伏组件与屋顶檩条之间的连接非精密化结构，所以建设完成后的屋顶往往存在一定宽度的漏水缝隙，为避免外部雨水渗入还需要在连接缝隙处设置排水用的导水槽；传统技术中采用螺固连接方式，但是螺固连接方式带来的缺陷明显：螺固连接操作繁琐、费时费力且螺纹孔的存在会导致漏水生锈、缩短结构使用寿命，本领域的技术人员一直寻找代替螺固连接的方式并设计出了相应的组件夹块结构，在一定程度上简化了光伏组件的安装工序，但固定光伏组件用的结构设计过于复杂，导致以下问题：一、安装效率并未得到明显改善；二、结构件生产过程中由于结构复杂，产能低且合格率低；三、结构的复杂再次导致装配过程的复杂，耗时耗力。再者，为了保证光伏组件的使用安全性，光伏组件中的金属框要接地处理，但是光伏组件的数量较多。
针对上述技术问题，本发明提出一种结构简单、安装方便的BIPV导水系统的屋顶结构。
发明内容
一种BIPV导水系统的屋顶结构，包括：组件压块、底部导水槽、横向导水槽、屋面檩条、密封条、光伏组件，若干个所述屋面檩条沿第一方向等间距排列放置，所述底部导水槽沿第一方向摆放且横跨若干个屋面檩条并与其上板面固定连接，若干个所述底部导水槽沿第二方向等间距排列，所述第一方向与所述第二方向垂直，若干个所述光伏组件沿第一方向排列在底部导水槽两侧，所述光伏组件的两端部位于第二方向上相邻两个底部导水槽的上方且通过所述组件压块将光伏组件、底部导水槽固定连接，所述底部导水槽包括中间连接支撑部、侧部导水槽，所述中间连接支撑部的两侧对称设置有侧部导水槽，所述中间连接支撑部与侧部导水槽的连接段设置有卡接部，所述横向导水槽包括底面、侧面、端部连接板且为一体结构，所述侧面与所述底面首尾连接，所述端部连接板分别设置在底面的首尾两端且背离底板板面向下延伸，若干个所述横向导水槽沿第二方向摆放且若干个横向导水槽沿第一方向等间距排列，所述横向导水槽横跨两个相邻的底部导水槽，所述横向导水槽置于光伏组件的下方，所述相邻两个光伏组件之间通过密封条密封。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述端部连接板为弹性片，两端部的端部连接板为对称内侧倾斜设置，所述端部连接板通过弹性回复力贴紧底部导水槽中侧部导水槽的板面内侧。端部连接板倾斜向内侧且为弹性板结构，端部连接板对侧部导水槽的板面具有卡扣贴紧力，可快速实现底部导水槽、横向导水槽的卡扣固定，避免后续结构的安装过程中两结构发生相对移动。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述中间连接支撑部为倒置的U形板或V形板或其他形状的板。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述侧部导水槽的边缘处设置有延伸边，所述延伸边通过导水槽固定板将底部导水槽固定在屋顶檩条上。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述导水槽固定板包括一体结构的U形的延伸边卡扣板、L形的连接板，所述延伸边卡扣板卡接在底部导水槽的延伸边位置，螺栓穿过所述连接板、屋面檩条的板面完成底部导水槽与屋面檩条的固定连接。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述卡接部为内凹的卡接槽或外凸的卡接条。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述组件夹块包括一体结构且依次首尾连接的U形连接板、第一连接板、第二连接板，所述U形连接板的两侧对称设置有两组第一连接板、第二连接板，所述第一连接板板面设置有第一卡扣板，所述第二连接板设置有第二卡扣板，所述第一卡扣板用于固定光伏组件，所述第二卡扣板用于固定位于组件夹块、光伏组件下方的底部导水槽，所述组件夹块整体为弹性板结构，所述第一卡扣板用于卡扣光伏组件金属框的下板板面，所述第二卡扣板与所述卡接部卡扣固定实现组件夹块与底部导水槽的卡扣固定。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述第一连接板板面设置有接地卡板，所述接地卡板设置有刺穿部。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述刺穿部与接地卡板位于同一平面或者所述刺穿部相对于接地卡板倾斜向上。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述第一卡扣板、第二卡扣板、接地卡板均是通过切割与周边板分离的结构，即第一卡扣板、第二卡扣板、接地卡板均对应各自板面孔的位置。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述第一卡扣板、接地卡板对应的板面孔连通，即两结构对应同一板面孔。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述第一卡扣板为向内弯折的V形结构。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,第一卡扣板、第二卡扣板、接地卡板定义为为一组卡扣固定结构，所述第一连接板、第二连接板的板面分布有一组或多组沿其长度排列的卡扣固定结构，每组卡扣固定结构中各结构的宽度中心线位于同一竖直平面。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述密封条包括第一密封条、第二密封条，所述第一密封条位于所述组件夹块与底部导水槽之间，具体为，所述第一密封条的上板面与第一连接板接触、下板面与中间连接支撑部接触；所述第二密封条设置在相邻的两个光伏组件之间且沿第二方向摆放。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述第一密封条为发泡型密封条。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述第二密封条为T形结构，包括垂直设置的第一密封边、第二密封边，还包括倒刺边、第三密封边，所述第一密封边的上板面为弧形面、下板面为平面，所述第二密封边为中空结构且两侧设置有倒刺边，所述第二密封边与第三密封边一体结构且所述第三密封边为弧形结构，所述倒刺边倾斜向上，所述第二密封条的两端部紧贴该端部组件夹块中U形连接板的板面。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,当所述组件夹块中设置有偶数个卡扣固定结构时，偶数个卡扣固定结构对称设置在第二密封条的两侧。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述第二密封条中第三密封边的弧形面底部紧贴横向导水槽中底面。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述第三密封边的两端部设置有台阶面，所述台阶面的高度恰好等于所述横向导水槽中底面与所述组件夹块中第一连接板板面高度差。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,屋顶结构中位于第一方向两端及两端之间位置的的组件夹块、光伏组件的装配状态如下：两端之间位置的每个组件夹块每侧均设置有两个光伏组件且两个光伏组件在其长度中点两侧对称设置；所述两端位置的组件夹块每侧设置有一个光伏组件且该光伏组件与端部组件挡板接触的一端无第二密封条。
优选的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,还包括端部组件挡板，所述端部组件挡板铆接在所述底部导水槽中中间连接支撑部的上板面且与端部的光伏组件端部接触。
附图说明：
下面结合附图对具体实施方式作进一步的说明，其中：
图1是BIPV导水系统的屋顶结构总体示意图；
图2是组件压块的结构示意图；
图3-1是卡接部为内凹的卡接槽时底部导水槽的结构示意图；
图3-2是卡接部为外凸的卡接条时底部导水槽的结构示意图；
图4-1、4-2是图1中的局部结构放大示意图；
图5-1、5-2分别是第二密封条的结构示意图、截面示意图；
图6是横向导水槽的结构示意图；
图7分别是组件压块、底部导水槽、光伏组件及周边结构的装配图；
编号对应的具体结构如下：
组件压块1，U形连接板11，第一连接板12，第一卡扣板121，接地卡板122，刺穿部1221，第二连接板13，第二卡扣板131，底部导水槽2，中间连接支撑部21，侧部导水槽22，延伸边221，卡接部23，导水槽固定板24，延伸边卡扣板241，L形的连接板242，横向导水槽3，底面31，侧面32，端部连接板33，屋面檩条4，密封条5，第一密封条51，第二密封条52，第一密封边521，第二密封边522，倒刺边523，第三密封边524，台阶面5241，光伏组件6，金属框61，部组件挡板7，
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
具体实施案例1：
一种BIPV导水系统的屋顶结构，包括：组件压块1、底部导水槽2、横向导水槽3、屋面檩条4、密封条5、光伏组件6，若干个所述屋面檩条4沿第一方向等间距排列放置，所述底部导水槽2沿第一方向摆放且横跨若干个屋面檩条4并与其上板面固定连接，若干个所述底部导水槽2沿第二方向等间距排列，所述第一方向与所述第二方向垂直，若干个所述光伏组件6沿第一方向排列在底部导水槽2两侧，所述光伏组件4的两端部位于第二方向上相邻两个底部导水槽2的上方且通过所述组件压块1将光伏组件6、底部导水槽2固定连接，所述底部导水槽2包括中间连接支撑部21(具体为倒置的U形板)、侧部导水槽22，所述中间连接支撑部21的两侧对称设置有侧部导水槽22，所述中间连接支撑部21与侧部导水槽22的连接段设置有卡接部23，所述侧部导水槽22的边缘处设置有延伸边221，所述延伸边221通过导水槽固定板24将底部导水槽2固定在屋顶檩条4上，所述导水槽固定板24包括一体结构的U形的延伸边卡扣板241、L形的连接板242，所述延伸边卡扣板241卡接在底部导水槽2的延伸边221位置，螺栓穿过所述连接板242、屋面檩条4的板面完成底部导水槽2与屋面檩条4的固定连接；所述横向导水槽3包括底面31、侧面32、端部连接板33且为一体结构，所述侧面33与所述底面31首尾连接，所述端部连接板33分别设置在底面31的首尾两端且背离底板板面向下延伸，若干个所述横向导水槽3沿第二方向摆放且若干个横向导水槽3沿第一方向等间距排列，所述横向导水槽3横跨两个相邻的底部导水槽2，所述横向导水槽3置于光伏组件6的下方，所述相邻两个光伏组件6之间通过密封条5密封。所述组件夹块1包括一体结构且依次首尾连接的U形连接板11、第一连接板12、第二连接板13，所述U形连接板的两侧对称设置有两组第一连接板12、第二连接板13，所述第一连接板12板面设置有第一卡扣板121，所述第二连接板13设置有第二卡扣板131，所述第一卡扣板121用于固定光伏组件，所述第二卡扣板131用于固定位于组件夹块1、光伏组件6下方的底部导水槽2，所述组件夹块1整体为弹性板结构，所述第一卡扣板121用于卡扣光伏组件6金属框61的下板板面，所述第二卡扣板131与所述卡接部23卡扣固定实现组件夹块1与底部导水槽2的卡扣固定。,所述密封条5包括发泡型第一密封条51、第二密封条52，所述第一密封条51位于所述组件夹块1与底部导水槽2之间，具体为，所述第一密封条51的上板面与第一连接板12接触、下板面与中间连接支撑部21接触；所述第二密封条52设置在相邻的两个光伏组件6之间且沿第二方向摆放；所述第二密封条52为T形结构，包括垂直设置的第一密封边521、第二密封边522，还包括倒刺边523、第三密封边524，所述第一密封边521的上板面为弧形面、下板面为平面，所述第二密封边522为中空结构且两侧设置有倒刺边523，所述第二密封边522与第三密封边524一体结构且所述第三密封边524为弧形结构，所述倒刺边523倾斜向上，所述第二密封条52的两端部紧贴该端部组件夹块1中U形连接板11的板面。
进一步的,所述端部连接板33为弹性片，两端部的端部连接板33为对称内侧倾斜设置，所述端部连接板33通过弹性回复力贴紧底部导水槽2中侧部导水槽22的板面内侧。端部连接板33倾斜向内侧且为弹性板结构，端部连接板33对侧部导水槽22的板面具有卡扣贴紧力，可快速实现底部导水槽2、横向导水槽3的卡扣固定，避免后续结构的安装过程中两结构发生相对移动。
可选择的,所述卡接部23为内凹的卡接槽或外凸的卡接条。
进一步的,所述第一连接板12板面设置有接地卡板122，所述接地卡板设置有刺穿部1221。
可选择的,所述刺穿部1221与接地卡板122位于同一平面或者所述刺穿部1221相对于接地卡板122倾斜向上。
进一步的，所述第一卡扣板121、第二卡扣板131、接地卡板122均是通过切割与周边板分离的结构且所述第一卡扣板121为向内弯折的V形结构，即第一卡扣板121、第二卡扣板131、接地卡板122均对应各自板面孔的位置。优选的，所述第一卡扣板121、接地卡板122对应的板面孔连通，即两结构对应同一板面孔。
进一步的,第一卡扣板121、第二卡扣板131、接地卡板122定义为为一组卡扣固定结构，所述第一连接板12、第二连接板13的板面分布有两组沿其长度排列的卡扣固定结构，每组卡扣固定结构中各结构的宽度中心线位于同一竖直平面，所述两组卡扣固定结构对称设置在第二密封条52的两侧。屋顶结构中位于第一方向两端及两端之间位置的的组件夹块1、光伏组件6的装配状态如下：两端之间位置的每个组件夹块1每侧均设置有两个光伏组件6且两个光伏组件6在其长度中点两侧对称设置；所述两端位置的组件夹块1每侧设置有一个光伏组件6且该光伏组件6与端部组件挡板7接触的一端无第二密封条52，端部组件挡板7铆接在所述底部导水槽2中中间连接支撑部21的上板面且与端部的光伏组件6端部接触。
进一步的，所述BIPV导水系统的屋顶结构,所述第二密封条52中第三密封边524的弧形面底部紧贴横向导水槽3底面31，所述第三密封边524的两端部设置有台阶面5241，所述台阶面5241的高度恰好等于所述横向导水槽3中底面31与所述组件夹块1中第一连接板12板面高度差。
安装过程如下：安装过程中，先将屋面檩条4排列摆放，然后将底部导水槽2沿第一方向摆放并通过导水槽固定板24与所述屋面檩条4固定连接，将第一密封条51置于所述底部导水槽2的中间连接支撑部21的上方，将组件夹块1从底部导水槽2上方下压，使第二卡扣板131与底部导水槽2的卡接部23卡扣实现组件夹块1余底部导水槽2的卡扣连接，在此过程中，发泡型第一密封条51会产生弹性变形填充组件夹块1、底部导水槽2之间的缝隙以达到密封的目的，同时将横向导水槽3沿第二方向放置到相邻的两个底部导水槽2的侧部导水槽22中(即所述横向导水槽3的端部连接板33位于侧部导水槽22中)；将光伏组件6下压使组件夹块1的第一卡扣板121通过挤压变形、弹性回弹卡扣在金属框61下板板面，同时所述接地卡板122受压变形且所述刺穿部1221刺穿金属框61下板板面的氧化皮与金属板面接触，无需另设接地线，通过相邻金属结构直接的接触，仅需要对屋面檩条接地即可实现光伏组件6的接地，保证光伏组件6使用安全性的同时简化接地操作；所述横向导水槽3位于相邻两个光伏组件6的连接缝隙正下方；将第二密封条52从两个相邻光伏组件6的安装缝隙上方塞入并压实，所述第二密封条52位于所述横向导水槽3的正上方。
上述具体实施案例中涉及的BIPV导水系统的屋顶结构优势如下：一、组件夹块、底部导水槽的结构简单、易生产且合格率较高；二、组件夹块、底部导水槽、光伏组件之间通过下压卡扣固定连接，装配操作简单，效率高；三、组件夹块中的接地卡板与金属框刺穿卡接后代替接地线的作用，简化了装配操作、省却复杂接地线的设置，进一步提高装配效率；四、组件夹块中在第二密封条的两侧对称设置有两组卡扣固定结构，每相邻的两个光伏组件通过组件夹块中相应位置的卡扣固定结构固定，同时也对光伏组件起到定位的作用，加之端部端部组件挡板的设置，可避免多个光伏组件沿第一方向滑动。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种BIPV导水系统的屋顶结构，包括：组件压块、底部导水槽、横向导水槽、屋面檩条、密封条、光伏组件，若干个所述屋面檩条沿第一方向等间距排列放置，所述底部导水槽沿第一方向摆放且横跨若干个屋面檩条并与其上板面固定连接，若干个所述底部导水槽沿第二方向等间距排列，所述第一方向与所述第二方向垂直，若干个所述光伏组件沿第一方向排列在底部导水槽两侧，所述光伏组件的两端部位于第二方向上相邻两个底部导水槽的上方且通过所述组件压块将光伏组件、底部导水槽固定连接，其特征在于：所述底部导水槽包括中间连接支撑部、侧部导水槽，所述中间连接支撑部的两侧对称设置有侧部导水槽，所述中间连接支撑部与侧部导水槽的连接段设置有卡接部，所述横向导水槽包括底面、侧面、端部连接板且为一体结构，所述侧面与所述底面首尾连接，所述端部连接板分别设置在底面的首尾两端且背离底板板面向下延伸，所述横向导水槽沿第二方向摆放且若干个横向导水槽沿第一方向等间距排列，所述横向导水槽横跨两个相邻的底部导水槽，所述横向导水槽置于光伏组件的下方，所述相邻两个光伏组件之间通过密封条密封。
2.如权利要求1所述BIPV导水系统的屋顶结构,其特征在于：所述端部连接板为弹性片，两端部的端部连接板为对称内侧倾斜设置，所述端部连接板通过弹性回复力贴紧底部导水槽中侧部导水槽的板面内侧，所述中间连接支撑部为倒置的U形板或V形板或其他形状的板，所述卡接部为内凹的卡接槽或外凸的卡接条。
3.如权利要求2所述BIPV导水系统的屋顶结构,其特征在于：所述侧部导水槽的边缘处设置有延伸边，所述延伸边通过导水槽固定板将底部导水槽固定在屋顶檩条上，所述导水槽固定板包括一体结构的U形的延伸边卡扣板、L形的连接板，所述延伸边卡扣板卡接在底部导水槽的延伸边位置，螺栓穿过所述连接板、屋面檩条的板面完成底部导水槽与屋面檩条的固定连接。
4.如权利要求1所述BIPV导水系统的屋顶结构,其特征在于：所述组件夹块包括一体结构且依次首尾连接的U形连接板、第一连接板、第二连接板，所述U形连接板的两侧对称设置有两组第一连接板、第二连接板，所述第一连接板板面设置有第一卡扣板，所述第二连接板设置有第二卡扣板，所述第一卡扣板用于固定光伏组件，所述第二卡扣板用于固定位于组件夹块、光伏组件下方的底部导水槽，所述组件夹块整体为弹性板结构，所述第一卡扣板卡扣在光伏组件金属框的下板板面，所述第二卡扣板与所述卡接部卡扣固定实现组件夹块与底部导水槽的卡扣固定。
5.如权利要求4所述BIPV导水系统的屋顶结构,其特征在于：所述第一连接板板面设置有接地卡板，所述接地卡板设置有刺穿部，所述刺穿部与接地卡板位于同一平面或者所述刺穿部相对于接地卡板倾斜向上。
6.如权利要求5所述BIPV导水系统的屋顶结构,其特征在于：所述第一卡扣板、第二卡扣板、接地卡板均是通过切割与周边板分离的结构，即第一卡扣板、第二卡扣板、接地卡板均对应各自板面孔的位置，所述第一卡扣板、接地卡板对应的板面孔连通，即两结构对应同一板面孔；第一卡扣板、第二卡扣板、接地卡板定义为为一组卡扣固定结构，所述第一连接板、第二连接板的板面分布有一组或多组沿其长度排列的卡扣固定结构，每组卡扣固定结构中各结构的宽度中心线位于同一竖直平面。
7.如权利要求6所述BIPV导水系统的屋顶结构,其特征在于：所述密封条包括第一密封条、第二密封条，所述第一密封条位于所述组件夹块与底部导水槽之间，具体为，所述第一密封条的上板面与第一连接板接触、下板面与中间连接支撑部接触且所述第一密封条为发泡型密封条；所述第二密封条设置在相邻的两个光伏组件之间且沿第二方向摆放。
8.如权利要求7所述BIPV导水系统的屋顶结构,其特征在于：所述第二密封条为T形结构，包括垂直设置的第一密封边、第二密封边，还包括倒刺边、第三密封边，所述第一密封边的上板面为弧形面、下板面为平面，所述第二密封边为中空结构且两侧设置有倒刺边，所述第二密封边与第三密封边一体结构且所述第三密封边为弧形结构，所述倒刺边倾斜向上，所述第二密封条的两端部紧贴该端部组件夹块中U形连接板的板面，所述第二密封条中第三密封边的弧形面底部紧贴横向导水槽中底面。
9.如权利要求8所述BIPV导水系统的屋顶结构,其特征在于：当所述组件夹块中设置有偶数个卡扣固定结构时，偶数个卡扣固定结构对称设置在第二密封条的两侧，所述第三密封边的两端部设置有台阶面，所述台阶面的高度恰好等于所述横向导水槽中底面与所述组件夹块中第一连接板的的板面高度差。
10.如权利要求7所述BIPV导水系统的屋顶结构,其特征在于：还包括端部组件挡板，屋顶结构中位于第一方向两端及两端之间位置的的组件夹块、光伏组件的装配状态如下：两端之间位置的每个组件夹块每侧均设置有两个光伏组件且两个光伏组件在其长度中点两侧对称设置；所述两端位置的组件夹块每侧设置有一个光伏组件且该光伏组件与端部组件挡板接触的一端无第二密封条；所述端部组件挡板铆接在所述底部导水槽中中间连接支撑部的上板面且与端部的光伏组件端部接触。
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|---|---|---|---|---|
| CN112600491A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-02 | 保定嘉盛光电科技股份有限公司 | 一种用于光伏屋顶的光伏平瓦单元及铺设方法 |
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