CN114351955A - 一种装配式光伏组件紧固件及光伏屋面安装系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装配式光伏组件紧固件，包括夹具紧固件和两个用于固定相邻光伏板、与所述夹具紧固件可拆卸连接的边框紧固件，所述边框紧固件包括用于固定光伏板的卡口部以及转动设置于卡口部背对卡口一侧上的锁芯，所述夹具紧固件包括安装部，所述安装部上设置有用于所述锁芯伸入且能配合锁紧的锁口；本发明还公开了一种光伏屋面安装系统；本发明能够有效解决常规BIPV组件的紧固件有着抗风揭性能不足、稳定性不足、防水性不足、容易老化形变、无法灵活拆装等诸多问题。

Description

一种装配式光伏组件紧固件及光伏屋面安装系统
技术领域
本发明涉及光伏建筑一体化技术领域，具体涉及一种装配式光伏组件紧固件及光伏屋面安装系统。
背景技术
光伏建筑一体化BIPV(Building Integrated Photovoltaic)将光伏组件作为建筑材料的一部分，使其既具有发电功能，又具有建筑构件和建筑材料的功能。相比传统的光伏系统，BIPV避免了占用过多的土地资源，对于低碳化城市的建设有着重要的意义；同时光伏组件作为建筑材料，减少了整体造价，避免了建材的浪费，降低建材生产及施工中的能源消耗及二氧化碳排放；把建筑从传统的能源消耗者转变为能源生产者，使城市由能源消费型向能源生产型转变，是实现低碳建筑、低碳城市的重要技术手段。
我国城乡建筑总面积超600亿平方米，光伏可安装面积超30亿平方米，具有大量的光伏建筑市场空间,在2006年发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中，太阳能光伏建筑一体化技术被明确列为能源领域优先主题，确定了我国将进一步把太阳能光伏建筑一体化技术作为能源技术发展的优先主题，大力提高一次能源和终端能源利用技术水平，提升能源装备制造水平，加强能源领域前沿技术研究和基础科学研究，探索太阳能光伏建筑一体化新能源的新途径，大力推进先进适用光伏建筑一体化新能源技术的产业化。
BIPV组件紧固件作为BIPV系统关键的一环，也面临许多技术难题需要解决，公开号为CN111706583A的专利说明书中公开了一种光伏组件紧固件，包括支座、两块V型夹板、撑块和螺栓；所述支座包括平板和分别设置在所述平板底部两侧的竖板，所述平板的两端向外伸出，所述平板向外伸出端的底面用于与光伏组件的上表面接触；两块所述V型夹板分别横置在两块所述竖板内侧，且与所述竖板铰接，所述V型夹板的开口相对设置，所述撑块的两侧分别与两块横置的所述V型夹板的上斜板接触；所述螺栓依次与所述平板和所述撑块螺纹连接，所述螺栓用于控制所述撑块上移，进而带动所述V型夹板转动，以夹紧在瓦楞的侧面上。
公告号为CN214205407U的专利说明书中公开了一种BIPV光伏部件，包括：彩钢瓦、夹具、压块、多个光伏组件。彩钢瓦具有多个台阶形的装配区，多个装配区间隔开分布，每个装配区的顶部具有安装勾。夹具包括第一夹片和第二夹片，第一夹片与第二夹片固定连接且共同夹持住安装勾。压块罩盖住夹具，且压块与第一夹片和第二夹片中的至少一个固定连接。每个光伏组件均包括电池板以及卡设于电池板边沿的边框，两个相邻的光伏组件中，一个光伏组件的右侧的边框、另一个光伏组件的左侧的边框位于安装勾的两侧，且被同一个压块的底端卡抵在同一个装配区。
上述两种BIPV组件的紧固件均存在抗风揭性能不足、稳定性不足、防水性不足、容易老化形变、无法灵活拆装等诸多缺点。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种装配式光伏组件紧固件，能够有效解决常规BIPV组件的紧固件有着抗风揭性能不足、稳定性不足、防水性不足、容易老化形变、无法灵活拆装等诸多问题。
一种装配式光伏组件紧固件，包括夹具紧固件和两个用于固定相邻光伏板、与所述夹具紧固件可拆卸连接的边框紧固件，所述边框紧固件包括用于固定光伏板的卡口部以及转动设置于卡口部背对卡口一侧上的锁芯，所述夹具紧固件包括安装部，所述安装部上设置有用于所述锁芯伸入且能配合锁紧的锁口。
本方案中，边框紧固件与夹具紧固件通过锁芯和锁口实现锁紧，能够达到快装、快拆的效果，使用更加灵活，同时降低了施工难度。
作为优选，所述锁口包括从安装部顶部向下延伸的插口以及与所述插口连通用于容纳锁芯的容纳腔，所述容纳腔的截面直径大于插口的宽度，所述锁芯的厚度小于插口的宽度以便于插入，锁芯的宽度大于插口的宽度且不大于容纳腔的截面直径，锁芯插入后进行转动完成锁紧。安装时，锁芯沿插口插入到容纳腔内，通过转动锁芯即可完成锁芯的固定锁紧，操作简便。
作为优选，所述卡口部背对卡口一侧上设置有相对分布用于安装锁芯的支架，所述锁芯两端分别设置有与对应支架转动配合的转轴。
进一步优选，至少一个所述转轴为组合式的，包括与锁芯连接的第一轴段以及与第一轴段可拆卸连接的第二轴段，所述第二轴段远离第一轴段的端部设置有便于对第二轴段转动的驱动部。通过设置一个组合式的转轴，便于锁芯装配到支架上。
更进一步优选，所述支架上对应第二轴段驱动部位置设置有凹槽，所述凹槽内设置有用于防止所述驱动部在锁紧状态下继续转动的第一限位件。该第一限位件可以采用耐候减震橡胶，不仅能对锁芯进行限位减震，同时能防止雨水渗入转轴内造成锈蚀。
作为优选，还包括用于对所述锁芯纵向限位的第二限位件，所述第二限位件包括顶板以及设置于顶板下与对应锁口嵌合设置的嵌入件。该第二限位件同样可采用耐候减震橡胶，能防止锁芯移位(抗风揭、震动等，柔性减震)，又能保证整个紧固件防水。
本发明的另一目的在于提供一种光伏屋面安装系统，包括上述的装配式光伏组件紧固件。
作为优选，所述夹具紧固件还包括固定于安装部底部、设置于屋面上用于支撑的底座。
本发明的有益效果：
(1)本发明紧固件采用装配式的设计，可以实现快拆、快装，使用更加灵活，同时降低了施工难度。
(2)采用耐候减震橡胶制作的第一限位件、第二限位件能够对锁芯进行很好的限位(防止锁芯转动和纵向偏移)，大大提高了紧固件的抗风揭性能、稳定性能和防水性能。
附图说明
图1为边框紧固件插入夹具紧固件的结构示意图；
图2为边框紧固件与夹具紧固件锁紧状态的结构示意图；
图3为第二限位件安装后的结构示意图；
图4为第一限位件安装后的结构示意图；
图5为夹具紧固件的结构示意图；
图6为边框紧固件打开状态的结构示意图；
图7为边框紧固件锁紧状态的结构示意图；
图8为边框紧固件的爆炸结构示意图；
图9为第二限位件的结构示意图；
图10为第一限位件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-10所示，一种装配式光伏组件紧固件，包括夹具紧固件1和两个边框紧固件2，其中两个边框紧固件2分别用于固定相邻的光伏板，实现光伏板的拼接，实际安装时，沿光伏板拼接缝隙间隔设置有多组紧固件。
两个边框紧固件2可拆卸连接于夹具紧固件1上，夹具紧固件1两端分别设置有用于支撑边框紧固件2的支台13，具体地，边框紧固件2包括卡口部21以及转动设置于卡口部21背对卡口211一侧上的锁芯22，光伏板安装时伸入到卡口211内；夹具紧固件1包括安装部11，安装部11上设置有与锁芯22相配合的锁口12。本实施例中，锁口12包括从安装部11顶部向下延伸的插口121以及与插口121连通的容纳腔122，插口121与容纳腔122向两侧一直延伸至安装部11的两侧壁(即插口与容纳腔两端通透)，容纳腔122的截面具体呈圆形，锁芯22的截面呈腰形；容纳腔122的截面直径大于插口121的宽度，锁芯22的厚度小于插口121的宽度，以便于插入，锁芯22腰形截面的的宽度大于插口121的宽度且不大于容纳腔122的截面直径；锁芯22腰形截面的的宽度具体可与容纳腔122的截面直径相等，锁芯22插入后进行转动，具体转动90度，锁芯22与容纳腔122的内壁相抵接，在水平及竖直方向上，锁芯22均无法移动，即完成锁紧。
本实施例中，卡口部21背对卡口211一侧上设置有相对分布的支架23，锁芯22两端分别设置有与对应支架23转动配合的转轴24。为了便于锁芯22装配到支架23上，至少一个转轴24为组合式的，包括与锁芯22连接的第一轴段241以及与第一轴段241可拆卸连接的第二轴段242，具体地，第一轴段241内设置有内螺纹孔2411，第二轴段242上设置有与内螺纹孔2411相配合的螺纹段2421。安装时，先将锁芯22独立的转轴24装配好，再将第二轴段242穿过支架23并与第一轴段241旋拧为一体；当然，两侧的转轴24均可采用上述组合式的结构。
第二轴段242远离第一轴段241的端部设置有便于对第二轴段242转动的驱动部2422。本实施例中，驱动部2422为六角螺母结构，支架23上对应第二轴段242驱动部2422位置设置有凹槽231，凹槽231具体为正六边形凹槽，凹槽231内嵌有套设于驱动部2422上的第一限位件3，即第一限位件3的外轮廓为与凹槽231轮廓一致的正六边形，第一限位件3中心设置有与驱动部2422外轮廓一致的内六角孔，第一限位件3采用耐候减震橡胶，嵌入后，能对锁芯22进行限位减震，同时能防止雨水渗入转轴24内造成锈蚀。
装配式光伏组件紧固件还包括第二限位件4，第二限位件4包括顶板41以及设置于顶板41下与对应锁口12嵌合设置的嵌入件42，具体地，嵌入件42包括与插口121嵌合的第一嵌入部421以及与容纳腔122内位于锁芯22上方空间嵌合的第二嵌入部422；顶板41的一组相对侧端设置有向下延伸的折边411，第二限位件4嵌入到锁口12内后，顶板41刚好盖在夹具紧固件1的安装部11上；需要嵌入时，从安装部11的侧面将第二限位件4推入即可；第二限位件4同样采用耐候减震橡胶，能防止锁芯22移位(抗风揭、震动等，柔性减震)，又能保证整个紧固件防水。
一种光伏屋面安装系统，包括上述的装配式光伏组件紧固件，该紧固件的夹具紧固件1还包括固定于安装部11底部的底座14，该底座14固定在屋面上对整个紧固件进行支撑；该紧固件的其他结构已在上述进行了详细描述，此处不在赘述。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例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同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种装配式光伏组件紧固件，其特征在于，包括夹具紧固件和两个用于固定相邻光伏板、与所述夹具紧固件可拆卸连接的边框紧固件，所述边框紧固件包括用于固定光伏板的卡口部以及转动设置于卡口部背对卡口一侧上的锁芯，所述夹具紧固件包括安装部，所述安装部上设置有用于所述锁芯伸入且能配合锁紧的锁口。
2.根据权利要求1所述的装配式光伏组件紧固件，其特征在于，所述锁口包括从安装部顶部向下延伸的插口以及与所述插口连通用于容纳锁芯的容纳腔，所述容纳腔的截面直径大于插口的宽度，所述锁芯的厚度小于插口的宽度以便于插入，锁芯的宽度大于插口的宽度且不大于容纳腔的截面直径，锁芯插入后进行转动完成锁紧。
3.根据权利要求1所述的装配式光伏组件紧固件，其特征在于，所述卡口部背对卡口一侧上设置有相对分布用于安装锁芯的支架，所述锁芯两端分别设置有与对应支架转动配合的转轴。
4.根据权利要求3所述的装配式光伏组件紧固件，其特征在于，至少一个所述转轴为组合式的，包括与锁芯连接的第一轴段以及与第一轴段可拆卸连接的第二轴段，所述第二轴段远离第一轴段的端部设置有便于对第二轴段转动的驱动部。
5.根据权利要求4所述的装配式光伏组件紧固件，其特征在于，所述支架上对应第二轴段驱动部位置设置有凹槽，所述凹槽内设置有用于防止所述驱动部在锁紧状态下继续转动的第一限位件。
6.根据权利要求1所述的装配式光伏组件紧固件，其特征在于，还包括用于对所述锁芯纵向限位的第二限位件，所述第二限位件包括顶板以及设置于顶板下与对应锁口嵌合设置的嵌入件。
7.一种光伏屋面安装系统，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的装配式光伏组件紧固件。
8.根据权利要求7所述的光伏屋面安装系统，其特征在于，所述夹具紧固件还包括固定于安装部底部、设置于屋面上用于支撑的底座。
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