CN113595474A - 光伏阵列的框架结构、光伏阵列和光伏一体化的建筑 - Google Patents

Abstract

本申请实施例属于光伏太阳能技术领域，涉及一种光伏阵列的框架结构、光伏阵列和光伏一体化的建筑，其中，该框架结构包括：多个相互连接的光伏框架，任一光伏框架由多个边框组成；其中，任一边框包括：槽框架、承载立板和底板；所述承载立板的底端和所述底板连接，所述承载立板的顶端和所述槽框架连接；任一光伏框架与相邻光伏框架之间的连接处设有水槽，其中，该连接处一边框的底板与另一边框的底板层叠且相互连接，该水槽由两边框的承载立板和底板所围成。本申请提出的光伏阵列的框架结构，该结构直接形成一水槽，无需设置另外的水槽，相比现有技术，省去了水槽用料，降低了成本。

Description

光伏阵列的框架结构、光伏阵列和光伏一体化的建筑

技术领域

本申请涉及光伏太阳能技术领域，尤其涉及一种光伏阵列的框架结构、光伏阵列和光伏一体化的建筑。

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，特别是与建筑屋面的结合。光伏太阳能产品主要由光伏框架和光伏板组成，光伏框架的成本占比仅次于电池片。现有的光伏阵列设置在屋顶等位置时，光伏框架之间需要设置一水槽，材料用量大，成本高，不利于光伏建筑一体化的推广与建设。

发明内容

本申请实施例的目的在于提出一种光伏阵列的框架结构、光伏阵列和光伏一体化的建筑，以解决光伏框架之间的水槽成本高的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种光伏阵列的框架结构，采用了如下所述的技术方案：

该框架结构包括：多个相互连接的光伏框架，所述光伏框架包括：至少一个第一边框和至少一个第二边框，所述第一边框和所述第二边框相邻设置；其中，

所述第一边框包括：第一槽框架、第一承载立板和第一底板；

所述第一承载立板的底端和所述第一底板连接，所述第一承载立板的顶端和所述第一槽框架连接；

所述第二边框包括：第二槽框架、第二承载立板和第二底板；

所述第二承载立板的底端和所述第二底板连接，所述第二承载立板的顶端和所述第二槽框架连接；

任一光伏框架的第一边框与相邻光伏框架的第二边框相连接，任一光伏框架的第二边框与相邻光伏框架的第一边框相连接，其中，第一底板与第二底板在连接处层叠且相互连接，第一承载立板、第一底板、第二底板和第二承载立板围合形成水槽。

进一步地，所述第一槽框架具有朝向一侧开口的第一连接槽，第一连接槽的上侧壁且位于第一连接槽一侧设有第一溢胶槽，所述第二槽框架具有朝向一侧开口的第二连接槽，第二连接槽的上侧壁且位于第二连接槽一侧设有第二溢胶槽。

进一步地，所述第一承载立板所在平面与所述第一连接槽的开口方向垂直，所述第一底板向一侧延伸形成第一延伸板，所述第一延伸板的延伸方向与所述第一连接槽的开口方向平行且相反；所述第二承载立板所在平面与所述第二连接槽的开口方向垂直，所述第二底板向一侧延伸形成第二延伸板，所述第二延伸板的延伸方向与所述第二连接槽的开口方向平行且相反。

进一步地，任一所述光伏框架包括两个第一边框和两个第二边框，其中，

所述第二边框还包括：第三延伸板；该第三延伸板由所述第二延伸板向上折弯形成，所述第三延伸板与所述第二承载立板平行。

进一步地，所述第一边框与所述第二边框连接时，所述第三延伸板与第一承载立板紧贴设置。

进一步地，所述第一承载立板在端部相对于所述第一槽框架和所述第一底板形成一第一缺口，所述第二承载立板在端部相对于所述第二槽框架和所述第二底板形成一第二缺口，第一缺口和第二缺口形成用以放置角码的第三缺口。

进一步地，所述框架结构还包括：多个卡式角码，所述卡式角码具有相互连接的第一角码翼和第二角码翼；其中，

所述第一角码翼上设有第一卡接槽，该第一卡接槽与第一承载立板卡接；

所述第二角码翼上设有第二卡接槽，该第一卡接槽与第二承载立板卡接；

所述光伏框架由第一边框和第二边框通过卡式角码连接形成。

进一步地，

i）所述框架结构还包括：连接副，所述第一延伸板和第二延伸板上设有安装孔；其中，

所述连接副用于穿过第一延伸板上的安装孔，以及第二延伸板上对应的安装孔，将两个边框的延伸板连接。

或者，

ii）所述框架结构还包括：螺栓或螺钉，所述第一延伸板上设有安装孔，第二延伸板上设有与该安装孔对应的抽芽攻丝；其中，

所述螺栓或螺钉用于穿过该安装孔，连接第二延伸板上与该安装孔对应的抽芽攻丝。

进一步地，所述第一槽框架设有15度-75度的第一斜切角，其端面形成第一斜切面，且第一斜切角形成尖角，该尖角位于所述第一槽框架的侧边上；

所述第二槽框架设有15度-75度的第二斜切角，其端面形成第二斜切面，且第二斜切角形成尖角，该尖角位于所述第二槽框架的侧边上。

进一步地，所述第二底板在其长度方向设有第四延伸板，所述第四延伸板设置于一所述光伏框架与另一光伏框架拼接时拼接所形成缝隙位置，并遮盖该缝隙；所述第一边框与所述第二边框的拼接位置设有密封件。

为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种光伏阵列，采用了如下所述的技术方案：所述光伏阵列包括上述任一项所述的光伏阵列的框架结构。

为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种光伏一体化的建筑，采用了如下所述的技术方案：所述建筑的屋面为上述的光伏阵列。

与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：

本申请方案提供的光伏阵列的框架结构、光伏阵列和光伏一体化的建筑，该框架结构中两边框的延伸板和承载立板连接时形成U型槽，该U型槽即为水槽，将上述光伏组件设置在屋顶等位置时，无需设置另外的水槽，整体施工更简单、迅速，相比现有技术，省去了水槽用料，降低了成本，有利于BIPV的推广。

附图说明

为了更清楚地说明本申请中的方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1 是本申请一实施例的光伏阵列的框架结构的结构示意图；

图2 是本申请图1中A处放大图；

图3是本申请一实施例的光伏阵列的框架结构中的水槽截面示意图；

图4 是本申请图3中B处放大图；

图5 是本申请一实施例的光伏框架结构示意图；

图6 是本申请另一实施例的光伏阵列的框架结构中的水槽截面示意图；

图7 是本申请一实施例的光伏阵列的框架结构中的第一边框结构示意图；

图8 是本申请一实施例的光伏阵列的框架结构中的第二边框结构示意图；

图9 是本申请一实施例的光伏阵列的框架结构中的卡式角码的结构示意图。

附图标记：1-光伏框架、11a-第一边框、111a-第一槽框架、112a-第一承载立板、113a-第一底板、11b-第二边框、111b-第二槽框架、112b-第二承载立板、113b-第二底板、114b-第三延伸板、115b-第四延伸板、2-第三缺口、3-卡式角码、31-第一角码翼、311-第一卡接槽、32-第二角码翼、321-第二卡接槽、4-连接副、5-安装孔。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参照图1至图8，本申请第一实施例提出一种光伏阵列的框架结构，该框架结构包括：多个相互连接的光伏框架1，所述光伏框架1包括：至少一个第一边框11a和至少一个第二边框11b，所述第一边框11a和所述第二边框11b相邻设置；其中，

所述第一边框11a包括：第一槽框架111a、第一承载立板112a和第一底板113a；

所述第一承载立板112a的底端和所述第一底板113a连接，所述第一承载立板112a的顶端和所述第一槽框架111a连接；

所述第二边框11b包括：第二槽框架111b、第二承载立板112b和第二底板113b；

所述第二承载立板112b的底端和所述第二底板113b连接，所述第二承载立板112b的顶端和所述第二槽框架111b连接；

任一光伏框架1的第一边框11a与相邻光伏框架1的第二边框11b相连接，任一光伏框架1的第二边框11b与相邻光伏框架1的第一边框11a相连接，其中，第一底板113a与第二底板113b在连接处层叠且相互连接，第一承载立板112a、第一底板113a、第二底板113b和第二承载立板112b围合形成水槽。

在本实施例中，上述第一边框11a和第二边框11b是一种型材，其可以是完全相同，也可以不同，本实施例以第一边框11a和第二边框11b相同为例，以第一边框11a的截面示例，其第一承载立板112a的一端为下端，该下端连接第一底板113a，另一端为顶端，该顶端连接第一槽框架111a，该第一槽框架111a上设有第一安装槽，第一安装槽可以是U型槽，该第一安装槽用来安装光伏板。第二边框11b结构与第一边框11a结构可以相同，不再赘述，上述框架结构中一光伏框架1的第一边框11a的第一延伸板与另一光伏框架1的第二边框11b的第二延伸板相互连接。连接时，第一底板113a与第二底板113b在连接处层叠且相互连接，第一承载立板112a、第一底板113a、第二底板113b和第二承载立板112b围合形成水槽。图3示出了水槽的一种样式，图6则示出了水槽的另一种样式。在一些实施例中，水槽的连接处可以设置防水贴、防水胶等材料，以加强防水性能。

针对上述光伏阵列的框架结构，本申请提供第二实施例，其中，所述第一槽框架111a具有朝向一侧开口的第一连接槽，第一连接槽的上侧壁且位于第一连接槽一侧设有第一溢胶槽，所述第二槽框架111b具有朝向一侧开口的第二连接槽，第二连接槽的上侧壁且位于第二连接槽一侧设有第二溢胶槽。

在本实施例中，上述上侧壁指的是第一槽框架111a或第二槽框架111b顶部的内侧壁。当然，在其他实施例中下侧壁也可以设置溢胶槽，也可以是上侧壁、下侧壁同时设置溢胶槽。

针对上述光伏阵列的框架结构，本申请提供第三实施例，其中，所述第一承载立板112a所在平面与所述第一连接槽的开口方向垂直，所述第一底板113a向一侧延伸形成第一延伸板，所述第一延伸板的延伸方向与所述第一连接槽的开口方向平行且相反；所述第二承载立板112b所在平面与所述第二连接槽的开口方向垂直，所述第二底板113b向一侧延伸形成第二延伸板，所述第二延伸板的延伸方向与所述第二连接槽的开口方向平行且相反。

在本实施例中，上述第一延伸板是第一底板113a的一部分。作为本申请的一个优选实施例，将上述第一承载立板112a设置成与第一连接槽的开口方向垂直，将上述第一延伸板的延伸方向设置成与第一连接槽的开口方向平行且相反；第二边框11b中类似结构可作相同设置，不再赘述，上述第一边框11a和第二边框11b的结构设置，可以使得上述光伏框架1在安装时，施工较为方便，并且由于光伏板之间均为平行设置，第一底板113a、第二底板113b与光伏板平行设置，如此形成水槽之后，两个底板相互紧贴，不容易发生漏水等情况。

针对上述光伏阵列的框架结构，本申请提供第四实施例，其中，任一所述光伏框架1包括两个第一边框11a和两个第二边框11b，其中，

所述第二边框11b还包括：第三延伸板114b；该第三延伸板114b由所述第二延伸板向上折弯形成，所述第三延伸板114b与所述第二承载立板112b平行。

在本实施例中，上述光伏阵列的框架结构中，光伏边框可以是矩形设置，通过四个边框来组成上述矩形形状。其中，由于光伏阵列是由光伏框架1拼接而成，每一个光伏框架1结构都一致时，可以方便拼接，也可以根据施工场地的大小，方便增加或减少光伏框架1。具体的，可以在一个光伏框架1中，选择两个第一边框11a和两个第二边框11b，其中，第二边框11b上设置一第三延伸板114b，这样，在拼接时，可以用具有延伸板的第二边框11b来拼接另一第一框架，即可以达到一个光伏框架1与另一光伏框架1相连接时，均有一光伏框架1的边框具有第三延伸板114b，最终达到在整个光伏阵列的框架结构中，非边缘位置的光伏框架1的连接结构均相同，即可以根据施工场地的大小，方便增加或减少光伏框架1。第三延伸板114b的设置，可以增加光伏阵列整体的防水性能，举例而言，若有部分地方两边框的底板之间出现接触不紧密或防水胶等材料漏水，由于设置了第三延伸板114b，整体也不容易发生漏水现象。

针对上述光伏阵列的框架结构，本申请提供第五实施例，其中，所述第一边框11a与所述第二边框11b连接时，所述第三延伸板114b与第一承载立板112a紧贴设置。

针对上述光伏阵列的框架结构，本申请提供第六实施例，其中，所述第一承载立板112a在端部相对于所述第一槽框架111a和所述第一底板113a形成一第一缺口，所述第二承载立板112b在端部相对于所述第二槽框架111b和所述第二底板113b形成一第二缺口，第一缺口和第二缺口形成用以放置角码的第三缺口2。

参照图9，针对上述光伏阵列的框架结构，本申请提供第七实施例，其中，所述框架结构还包括：多个卡式角码3，所述卡式角码3具有相互连接的第一角码翼31和第二角码翼32；其中，

所述第一角码翼31上设有第一卡接槽311，该第一卡接槽311与第一承载立板112a卡接；

所述第二角码翼32上设有第二卡接槽321，该第一卡接槽321与第二承载立板112b卡接；

所述光伏框架1由第一边框11a和第二边框11b通过卡式角码3连接形成。

在第六实施例至第七实施例中，上述卡式角码3在使用时，第一角码翼31上的第一卡接槽311卡接入一边框11的承载立板，第二角码翼32上的第二卡接槽321连接另一边框的承载立板，安装之后，卡式角码3刚好可以堵住第三缺口2位置，相较于传统的太阳能光伏组件，本实施例的边框上无需设置角码槽，即无需使用两个承载产板与槽框架、底板围成角码槽，使得单个边框的用料更少，成本更低。考虑进一步提高防水性能，可以在光伏阵列的框架结构各连接之处，设置防水贴或防水胶。

针对上述光伏阵列的框架结构，本申请提供第八实施例，其中，

i）所述框架结构还包括：连接副4，所述第一延伸板和第二延伸板上设有安装孔5；其中，

所述连接副4用于穿过第一延伸板上的安装孔5，以及第二延伸板上对应的安装孔5，将两个边框的延伸板连接。

或者，

ii）所述框架结构还包括：螺栓或螺钉，所述第一延伸板上设有安装孔5，第二延伸板上设有与该安装孔5对应的抽芽攻丝；其中，

所述螺栓或螺钉用于穿过该安装孔5，连接第二延伸板上与该安装孔5对应的抽芽攻丝。

在本实施例中，上述结构中，两边框的延伸板之间可选连接方式包括：通过连接副4连接，通过螺栓与抽芽攻丝连接或螺钉与抽芽攻丝连接，或者焊接。其中，选用连接副4连接的形式包括但不限于：螺栓与螺母连接、螺栓与拉铆螺母连接等等，另外，也可以直接选用拉丁连接、自攻螺丝连接等等。

针对上述光伏阵列的框架结构，本申请提供第九实施例，其中，所述第一槽框架111a设有15度-75度的第一斜切角，其端面形成第一斜切面，且第一斜切角形成尖角，该尖角位于所述第一槽框架111a的侧边上；

所述第二槽框架111b设有15度-75度的第二斜切角，其端面形成第二斜切面，且第二斜切角形成尖角，该尖角位于所述第二槽框架111b的侧边上。

在本实施例中，上述槽框架和底板的斜切角可以设置在15-75度。例如，设置成60度时，拼接时，两边形成内角为120度，可以紧密拼接成正六边形的光伏太阳能边框。又如，设置成45度，拼接时，两边形成内角90度，可以紧密拼接成矩形的光伏太阳能边框。考虑角码占用一定空间位置，可以在承载立板上端部位置切去一部分，形成上述第一缺口或第二缺口。实际拼接时，两个边框的缺口形成第三缺口2，第三缺口2可以放下角码上两角码翼相连接的部分。另外，光伏组件的底板（包括延伸板）在拼接时，其拼接形式也可以与槽框架不一致，此时，只需上述结构在拼接后形成的水槽不漏水即可，例如，光伏组件作田字格排列设置于屋顶上时，整个屋顶倾斜设置，处于下一高度的结构其延伸板设置于上一高度的结构的延伸板之下，由于雨水由高往低处流的自然规律，即可使得处于下方的延伸板直接接住来自其上方的延伸板的雨水，不会出现漏水现象。

针对上述光伏阵列的框架结构，本申请提供第十实施例，其中，所述第二底板113b在其长度方向设有第四延伸板115b，所述第四延伸板115b设置于一所述光伏框架1与另一光伏框架1拼接时拼接所形成缝隙位置，并遮盖该缝隙；所述第一边框与所述第二边框的拼接位置设有密封件。

在本实施例中，以光伏框架1为矩形为例，上述光伏框架1在拼接成光伏阵列时，四个光伏框架1的拼接处（相当于水槽的十字交汇处），具有较多的连接缝隙，而连接缝隙越多，越容易发生漏水，此时，设有一个第四延伸板115b，并且在所胡框架结构拼接时，该第四延伸板115b位于所有边框的底板的下方且紧贴连接缝隙。即使在某一连接处发生漏水之后，由于设置了第四延伸板115b，相当于加了一道保险，最终漏水也会不易发生漏水。上述密封件可以是密封胶条，密封贴、密封胶等等，主要用于填充连接缝隙，提升防水性能。

本申请第十一实施例提出一种光伏阵列，采用了如下所述的技术方案：所述光伏阵列包括上述实施例一至十中任一项所述的光伏阵列的框架结构。

本申请第十二实施例提出一种光伏阵列，采用了如下所述的技术方案：一种光伏一体化的建筑，采用了如下所述的技术方案：所述建筑的屋面为上述的光伏阵列。

在本实施例中，光伏阵列安装有光伏板，连接发电系统的其他组件，光伏阵列还用于连接建筑的屋面，使得光伏阵列与整个建筑结合到一起，形成光伏一体化建筑。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏阵列的框架结构，其特征在于，该框架结构包括：多个相互连接的光伏框架，所述光伏框架包括：至少一个第一边框和至少一个第二边框，所述第一边框和所述第二边框相邻设置；其中，

所述第一边框包括：第一槽框架、第一承载立板和第一底板；

所述第一承载立板的底端和所述第一底板连接，所述第一承载立板的顶端和所述第一槽框架连接；

所述第二边框包括：第二槽框架、第二承载立板和第二底板；

所述第二承载立板的底端和所述第二底板连接，所述第二承载立板的顶端和所述第二槽框架连接；

任一光伏框架的第一边框与相邻光伏框架的第二边框相连接，任一光伏框架的第二边框与相邻光伏框架的第一边框相连接，其中，第一底板与第二底板在连接处层叠且相互连接，第一承载立板、第一底板、第二底板和第二承载立板围合形成水槽。

2.根据权利要求1所述的光伏阵列的框架结构，其特征在于，所述第一槽框架具有朝向一侧开口的第一连接槽，第一连接槽的上侧壁且位于第一连接槽一侧设有第一溢胶槽，所述第二槽框架具有朝向一侧开口的第二连接槽，第二连接槽的上侧壁且位于第二连接槽一侧设有第二溢胶槽。

3.根据权利要求2所述的光伏阵列的框架结构，其特征在于，所述第一承载立板所在平面与所述第一连接槽的开口方向垂直，所述第一底板向一侧延伸形成第一延伸板，所述第一延伸板的延伸方向与所述第一连接槽的开口方向平行且相反；所述第二承载立板所在平面与所述第二连接槽的开口方向垂直，所述第二底板向一侧延伸形成第二延伸板，所述第二延伸板的延伸方向与所述第二连接槽的开口方向平行且相反。

4.根据权利要求3所述的光伏阵列的框架结构，其特征在于，任一所述光伏框架包括两个第一边框和两个第二边框，其中，

所述第二边框还包括：第三延伸板；该第三延伸板由所述第二延伸板向上折弯形成，所述第三延伸板与所述第二承载立板平行；

所述第一边框与所述第二边框连接时，所述第三延伸板与第一承载立板紧贴设置。

5.根据权利要求1所述的光伏阵列的框架结构，其特征在于，所述第一承载立板在端部相对于所述第一槽框架和所述第一底板形成一第一缺口，所述第二承载立板在端部相对于所述第二槽框架和所述第二底板形成一第二缺口，第一缺口和第二缺口形成用以放置角码的第三缺口。

6.根据权利要求5所述的光伏阵列的框架结构，其特征在于，所述框架结构还包括：多个卡式角码，所述卡式角码具有相互连接的第一角码翼和第二角码翼；其中，

所述第一角码翼上设有第一卡接槽，该第一卡接槽与第一承载立板卡接；

所述第二角码翼上设有第二卡接槽，该第一卡接槽与第二承载立板卡接；

所述光伏框架由第一边框和第二边框通过卡式角码连接形成。

7.根据权利要求3所述的光伏阵列的框架结构，其特征在于，

i）所述框架结构还包括：连接副，所述第一延伸板和第二延伸板上设有安装孔；其中，

所述连接副用于穿过第一延伸板上的安装孔，以及第二延伸板上对应的安装孔，将两个边框的延伸板连接；或者，

ii）所述框架结构还包括：螺栓或螺钉，所述第一延伸板上设有安装孔，第二延伸板上设有与该安装孔对应的抽芽攻丝；其中，

所述螺栓或螺钉用于穿过该安装孔，连接第二延伸板上与该安装孔对应的抽芽攻丝。

8.根据权利要求4所述的光伏阵列的框架结构，其特征在于，所述第二底板在其长度方向设有第四延伸板，所述第四延伸板设置于一所述光伏框架与另一光伏框架拼接时拼接所形成缝隙位置，并遮盖该缝隙；所述第一边框与所述第二边框的拼接位置设有密封件。

9.一种光伏阵列，其特征在于，所述光伏阵列包括权利要求1-8任一项所述的光伏阵列的框架结构。

10.一种光伏一体化的建筑，其特征在于，所述建筑的屋面为权利要求9所述的光伏阵列。

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