CN114457964B - 一种模块化装配式安装的一体化屋面光伏系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化装配式安装的一体化屋面光伏系统，包括左边框、中框和右边框，所述左边框和右边框的顶部通过凸起连接有卡扣；所述安装槽的截面为C型，所述安装槽底部安装有导水槽，所述导水槽的顶部一侧安装有折板，一组所述左边框和一组所述右边框通过卡扣组合形成中框，所述安装槽的内部嵌合安装有光伏组件，所述安装槽的底壁安装有限位块，所述折板的顶部安装有横槽，且横槽的端口位于导水槽的上方。本发明通过设置有标准化生产的光伏组件、左边框、右边框、中框、线槽、横槽和压条，能够形成基础模块单元，方便实现地面高精度拼装后吊装至屋顶进行屋面安装，此外还通过横槽和防水槽的设计，能够实现防水漏雨的保护。

Description

一种模块化装配式安装的一体化屋面光伏系统

技术领域

本发明涉及光伏系统技术领域，具体为一种模块化装配式安装的一体化屋面光伏系统。

背景技术

屋面光伏系统涉及的建筑物包括民用建筑、公共建筑、工业建筑等一切可以承载光伏发电系统的建筑物，是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式，它倡导因地制宜、就近发电、就近并网、就近转换、就近使用的原则，充分利用当地太阳能资源，减少化石能源消费，不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量，同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题。

现有的屋面光伏系统设备存在的缺陷是：

1、专利文件CN113452309B公开了一种连接件、光伏板连接组件以及BIPV屋面系统，“连接件由第一连接部、第二连接部和底部围成与连接件的延伸方向相同的第一导水槽，光伏板连接组件还包括与连接件相对设置的压紧件，相互配合后用于连接连接件和压紧件的紧固件和锁止件。连接件和压紧件之间的空隙用以容纳光伏板，连接件上设有用于抵接光伏板侧端的卡位和与紧固件相配合的斜面，连接件和压紧件相对靠近，进而带动卡位沿着垂直斜面的方向向背离斜面的方向移动，从光伏板的侧端向中心挤压光伏板。本发明提供的光伏板连接组件能够在上下、左右两个方向提供作用力与固定光伏组件，确保固定效果稳定，以加强光伏板的固定效果”，该屋面光伏系统在安装时，组成部件之间较为分散，在安装时易发生混乱，施工误差大、精度低，容易造成屋面漏水，且零散支架构件组装需要在透空的钢结构屋架上开展作业，施工繁琐，安装速度慢；

2、专利文件CN113152797B公开了一种防水光伏屋面安装系统，“包括光伏板以及沿光伏板拼接缝隙设置、用于支撑光伏板的导水支架，还包括若干沿拼接缝隙间隔设置于导水支架上方、用于将光伏板固定在导水支架上的固定件；所述固定件包括呈“X”型铰接设置的第一紧固件和第二紧固件，第一紧固件和第二紧固件位于铰接位置的同侧端部之间形成夹紧位，所述第一紧固件和第二紧固件上、位于铰接位置处，设置有相互配合的单向齿轮，固定件还包括穿过单向齿轮对其进行轴向限位的限位螺栓。本发明具有方便施工、安装快捷、密封防水性好等特点”，屋面排水采用组件表面直排+导水槽排水并重的方式，当因施工精度造成漏水时，导水槽容易满溢出来造成屋面漏水；

3、专利文件CN112095931B公开了一种光伏屋面，“光伏屋面包括支撑排水组件、连接组件以及设置于支撑排水组件上的光伏组件；光伏组件为CIGS双玻光伏组件。本发明提供的光伏屋面采用CIGS双玻光伏组件，CIGS光伏组件具备有防水、防尘和保温功能；同时玻璃的耐候性要明显强于彩钢屋面，CIGS双玻光伏组件面板与背板都是由玻璃组成，玻璃是无机物二氧化硅，具有良好的耐候性、耐腐蚀性、耐磨性优势明显，适用于较多酸雨或者盐雾大的及条件恶劣地区；且双玻组件的防火等级升高，使其更适合用于工厂建设，通过屋面材料的调整，提高工业厂房使用寿命，并可将工业能耗建筑调整为主动能源供给单位”，该光伏屋面在使用时缺少线缆收放结构，使得线缆外露，不美观；

4、专利文件CN210713570U公开了一种光伏屋面系统，“光伏瓦包括龙骨，以及安装于龙骨上且上下搭装、左右拼装的多个光伏瓦，光伏瓦的发电本体的左右两侧边分别卡装有一卡槽件；光伏屋面系统还包括：左右相邻两个光伏瓦之间所设置的工字型插槽件，左右相邻两个光伏瓦的相靠近的两个卡槽件对应插装于工字型插槽件的两个插槽中。该结构设计使得光伏瓦安装较为简便，从而提高了光伏瓦的拆装效率，降低了安装成本，工字型插槽件还可以起到接缝防水的作用，从而提高了光伏屋面系统的防水效果”，该光伏屋面系统中依靠工字型插槽件来填充防水，但是工字型插槽件为刚性插接件，其对缝隙的填充防水效果弱于柔性件，因此需要一种能够抵抗温度变化影响的柔性件来辅助填充缝隙起到较好的防水效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模块化装配式安装的一体化屋面光伏系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种模块化装配式安装的一体化屋面光伏系统，包括左边框、中框和右边框，所述左边框由安装槽、导水槽和折板组成，所述左边框和右边框为镜像对称的结构，所述左边框和右边框的顶部均设有凸起，所述左边框和右边框的顶部通过凸起连接有卡扣；

所述安装槽的截面为C型，所述安装槽底部安装有导水槽，所述导水槽的顶部一侧安装有折板，所述折板的截面夹角为钝角，一组所述左边框和一组所述右边框通过卡扣组合形成中框，所述安装槽的内部嵌合安装有光伏组件，所述安装槽的底壁安装有限位块，且限位块两两一组分别位于光伏组件的两侧；

所述折板的顶部安装有横槽，且横槽的端口位于导水槽的上方。

优选的，所述卡扣的顶部安装有压条，所述压条的两侧设有翼板，所述翼板相互靠近的表面安装有L型的挡雨胶条，且挡雨胶条向外凸起，所述挡雨胶条的底部与安装槽的槽口顶部高度持平，所述折板和横槽的表面均安装有角铁，所述折板和横槽通过角铁连接，所述横槽的下方通过角铁安装有线槽，且线槽和横槽为垂直布置。

优选的，所述线槽的底壁设有等距布置的排水孔，所述线槽的截面为L型，所述线槽垂直翼的端部设置水平折边，所述线槽水平翼的端部设置垂直折边，且垂直折边的高度低于水平折边，所述线槽的内壁安装有伸缩挡板，所述伸缩挡板的内部滑动安装有延伸挡板，所述延伸挡板的顶部表面安装有防晒隔热膜。

优选的，两组相邻的所述光伏组件之间连接有防水结构，所述防水结构包括有挡雨条、防水胶条、隔温块和防水膜，所述防水胶条的底部安装有挡雨条，所述挡雨条的底部安装有防水膜，所述挡雨条的两侧表面连接有隔温块，且隔温块的高度为挡雨条、防水胶条和防水膜的高度叠加和。

优选的，所述压条的顶部嵌合安装有夹具，所述夹具为左夹片、右夹片和插接槽组成，所述左夹片与右夹片嵌合连接，所述左夹片与右夹片通过两组螺栓连接，所述右夹片靠近左夹片的表面设有插接槽，且插接槽位于两组螺栓的中间，所述左夹片靠近右夹片的表面安装有插接块，且插接块与插接槽嵌合连接。

优选的，所述横槽的截面为浅U型，并在两翼端部向内设置有水平折条。

优选的，所述压条通过卡扣固定在左边框、右边框和中框的顶部。

优选的，所述横槽和导水槽的内部一端均安装有轴件，所述轴件的表面连接有引流板，所述横槽和导水槽内部的另一端端口处安装有缓冲弹簧，且缓冲弹簧位于引流板的下方，所述引流板的顶部设有向下凹陷的凹槽。

优选的，所述伸缩挡板位于水平折边的下方，且伸缩挡板的宽度小于水平折边，所述伸缩挡板位于两组最外侧光伏组件的两侧。

优选的，该屋面光伏系统的操作使用步骤如下：

S1、在使用本屋面光伏系统前，根据需要安装屋面的面积以及单块光伏组件的面积、横槽的长度以及左边框的长度，选用相应数量的左边框和右边框，将卡扣扣合在左边框和右边框的顶部，并利用卡扣将一组左边框和右边框连接至一起形成一组中框后，并将压条放置在卡扣的顶部，并根据单块光伏组件的宽度，将每组限位块分别安装在安装槽的底壁，确保相邻两组光伏组件之间的间距为定值，进而形成标准的预配式结构，提高后续安装时的精度；

S2、随后将挡雨胶条垂直翼部分连接至压条的表面后，将左夹片和右夹片分别扣合至压条的两侧并嵌合，使得插接块与插接槽嵌合连接形成榫槽限位处理后，通过两组螺栓将左夹片和右夹片连接形成夹具，此时挡雨胶条可对安装槽内部卡合的光伏组件提供防水保护，有效阻挡雨水在光伏组件的表面沿着X轴方向流转至左边框、右边框或中框内部，从而与安装槽内部安装的多组光伏组件之间的防水结构配合，形成完整的防水保护；

S3、两端的左边框和右边框的顶部采用半个卡扣的构造，实现直接搭接安装，随后将横槽和线槽通过角铁分别安装在折板的顶部和横槽的底部，通过光伏组件、左边框、右边框、中框、线槽、横槽和压条形成模块单元，在后续进行屋面整体铺装时，通过左右搭接的方式能够实现快速的装配式安装；

S4、在使用过程中，若防水结构损坏，相邻光伏组件之间出现缝隙，此时光伏组件表面的雨水通过缝隙进入横槽的内部，随后雨水在重力作用下使得横槽内部的引流板倾斜，减速雨水排放至导水槽中，此时导水槽中的引流板在雨水的重力作用下同步倾斜，使得导水槽中的雨水快速全面排出，排水结束后横槽和导水槽中的引流板在缓冲弹簧的作用下恢复至水平放置状态，进而在挡雨胶条、防水结构和横槽、导水槽的配合下，光伏组件的表面形成雨水直排和双重防水构造的防漏雨方案，有效解决BIPV屋面的漏水问题；

S5、此外，在屋面光伏系统铺设过程中，相关线缆放置在线槽的内部，解决线缆外露不美观的问题，此外L型布置的线槽为半开敞设计，使得放在线槽内部的线缆拥有充足的散热空间，在安装时若线槽凸出最外侧的两组光伏组件，使得凸出部分线槽内部的线缆失去光伏组件的遮挡保护，在下雨时启动伸缩挡板和延伸挡板，对线槽的顶部插口形成围合遮挡，起到相应的挡雨作用，在炎热夏季屋顶温度较高，通过启动伸缩挡板和延伸挡板，其提供的遮挡作用和延伸挡板表面的防晒隔热膜能够有效减少夏季太阳直射对线槽两端端口内部暴露线缆表皮以及内部导线的伤害。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中的光伏组件、左边框、右边框、中框、线槽、限位块、横槽和压条为标准化设计、工厂化生产，构件尺寸精度高，光伏组件、左边框、右边框、中框、线槽、横槽、压条和限位块形成模块单元，方便实现高精度的模块块安装，有效提高安装精度，降低因精度不一导致缝隙产生的可能，减少漏雨现象发生，每个模块单元之间能够通过左右搭接的方式实现快速拼装，因此在安装时，随后按照屋面光伏系统需要铺设的面积，在地面先将标准化设计、工厂化生产的高精度尺寸的构件组装成相应数量的模块单元，然后吊装到屋顶进行简单搭接安装，避免了传统高空零散安装方式带来的精度差的问题。

2、本发明通过安装有限位块、防水结构和横槽以及导水槽，为确保光伏组件表面不漏雨，光伏组件之间设置限位块，使光伏组件之间的间距一致，并设置防水结构，为应对万一防水结构失效造成漏雨，横槽可将雨水引流至中框和左边框、右边框中的导水槽内再排出，其次，为确保光伏组件表面的雨水不向两侧的中框和左边框、右边框流，压条顶部设置卡扣，可直接扣在中框和左边框、右边框的顶部，压条两翼下设置防挡雨胶条，紧压在光伏组件的表面，有效阻挡雨水通过。

3、本发明通过安装有线槽、排水孔、伸缩挡板、延伸挡板和防晒隔热膜，光伏组件线缆可放至线槽内，避免外露影响美观，通过排水孔能够有效减少雨水在线槽内部的堆积，启动伸缩挡板和延伸挡板，使得延伸挡板拉伸对线槽顶部的敞口予以补充，进而为线槽的两端端口形成防雨遮挡和防晒保护，从而对线缆起到相应的保护效果。

4、本发明中防水结构的设置，在防水胶条的弹性损坏进而影响防水结构的防水效果时，挡雨条能够起到补充防水保护的效果，且防水膜能够加强挡雨条在垂直方向上的挡雨效果，通过隔温块，能够减少两组光伏组件表面热量对防水结构的影响，加强防水结构和相邻两组光伏组件之间的连接作用，延长防水结构的防水时效。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的左边框、横槽和线槽安装结构示意图；

图3为本发明的横槽、引流板和轴件、缓冲弹簧安装结构示意图；

图4为本发明的引流板和凹槽安装结构示意图；

图5为本发明的防水结构安装结构示意图；

图6为本发明的中框结构示意图；

图7为本发明的左夹片、右夹片和插接槽安装结构示意图；

图8为本发明的线槽安装结构示意图。

图中：1、左边框；2、横槽；3、线槽；301、排水孔；302、伸缩挡板；303、延伸挡板；304、防晒隔热膜；4、角铁；5、中框；6、压条；7、限位块；8、右边框；9、防水结构；10、光伏组件；11、夹具；12、卡扣；13、左夹片；14、右夹片；15、插接槽；16、安装槽；17、导水槽；18、折板；19、挡雨条；20、防水胶条；21、隔温块；22、防水膜；23、缓冲弹簧；24、引流板；25、轴件；26、凹槽。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-图8，本发明提供的一种实施例：一种模块化装配式安装的一体化屋面光伏系统，包括左边框1、中框5和右边框8，左边框1由安装槽16、导水槽17和折板18组成，左边框1和右边框8为镜像对称的结构，左边框1和右边框8的顶部均设有凸起，左边框1和右边框8的顶部通过凸起连接有卡扣12；

安装槽16的截面为C型，安装槽16底部安装有导水槽17，导水槽17的顶部一侧安装有折板18，折板18的截面夹角为钝角，一组左边框1和一组右边框8通过卡扣12组合形成中框5，安装槽16的内部嵌合安装有光伏组件10，安装槽16的底壁安装有限位块7，且限位块7两两一组分别位于光伏组件10的两侧；

折板18的顶部安装有横槽2，且横槽2的端口位于导水槽17的上方，横槽2的截面为浅U型，并在两翼端部向内设置有水平折条，压条6通过卡扣12固定在左边框1、右边框8和中框5的顶部。

进一步，通过左边框1、右边框8以及卡扣12形成的中框5和左边框1、右边框8形成光伏系统的安装基础单元支架，利用限位块7将安装槽16的底壁分成多个间隔恒定为单块光伏组件10宽度值的区间，之后将光伏组件10的两端插进相对的两组安装槽16的内部，使得光伏组件10在安装槽16的内部处于高精度安装状态，以此提高安装基础单元支架的精度，随后将线槽3、横槽2安装，形成一个模块单元且每个模块单元之间能够通过左右搭接的方式实现快速拼装，因此在安装时，随后按照屋面光伏系统需要铺设的面积，在地面先将标准化设计、工厂化生产的高精度尺寸的构件组装成相应数量的模块单元，然后吊装到屋顶进行简单搭接安装，避免了传统高空零散安装方式带来的精度差的问题。

卡扣12的顶部安装有压条6，压条6的两侧设有翼板，翼板相互靠近的表面安装有L型的挡雨胶条27，且挡雨胶条27向外凸起，挡雨胶条27的底部与安装槽16的槽口顶部高度持平，折板18和横槽2的表面均安装有角铁4，折板18和横槽2通过角铁4连接，横槽2的下方通过角铁4安装有线槽3，且线槽3和横槽2为垂直布置。

两组相邻的光伏组件10之间连接有防水结构9，防水结构9包括有挡雨条19、防水胶条20、隔温块21和防水膜22，防水胶条20的底部安装有挡雨条19，挡雨条19的底部安装有防水膜22，挡雨条19的两侧表面连接有隔温块21，且隔温块21的高度为挡雨条19、防水胶条20和防水膜22的高度叠加和。

进一步，通过夹具11使得压条6两侧的挡雨胶条27紧密贴合在光伏组件10的表面，使得光伏组件10与安装槽16的接口处处于防水密封状态，在防水结构9内部的防水胶条20正常工作时能够与挡雨胶条27配合，使得光伏组件10的表面处于直接排水状态；

因温度变化使得防水胶条20处于收缩状态或者因频繁的冷热交替变化使得防水胶条20的弹性损坏进而使得防水胶条20的两端与隔温块21的表面产生间隙，此时挡雨条19能够起到补充防水保护的效果，且防水膜22能够加强挡雨条19在垂直方向上的挡雨效果，通过隔温块21，能够减少两组光伏组件10表面热量对防水结构9的影响，加强防水结构9和相邻两组光伏组件10之间的连接作用，延长防水结构9的防水时效；

在防水结构9损坏后，相邻两组光伏组件10之间产生缝隙，进而使得光伏组件10表面的雨水通过缝隙低落至下方的横槽2中，并在挡雨胶条27的作用下，能够确保光伏组件10表面的雨水不向两侧的左边框1、右边框8或中框5反向流，流落至横槽2内部后流转至导水槽17的内部，形成有效的双重排水系统，保护屋面光伏系统的安全性。

线槽3的底壁设有等距布置的排水孔301，线槽3的截面为L型，线槽3垂直翼的端部设置水平折边，线槽3水平翼的端部设置垂直折边，且垂直折边的高度低于水平折边，线槽3的内壁安装有伸缩挡板302，伸缩挡板302的内部滑动安装有延伸挡板303，延伸挡板303的顶部表面安装有防晒隔热膜304，伸缩挡板302位于水平折边的下方，且伸缩挡板302的宽度小于水平折边，伸缩挡板302位于两组最外侧光伏组件10的两侧。

进一步，光伏组件10的相关线缆可放至线槽3内，避免外露影响美观，形成有效的线缆收纳处理；

在线槽3两端端口延伸出最外侧两组光伏组件10下方时，线槽3端口内部的线缆缺少光伏组件10的遮挡防护，此时线缆暴露在外界，具有一定的安全隐患；

在下雨时，未启动伸缩挡板302之前线槽3的端口内部积攒有部分雨水，通过排水孔301能够有效减少雨水在线槽3内部的堆积，启动伸缩挡板302和延伸挡板303，使得延伸挡板303拉伸对线槽3顶部的敞口予以补充，进而为线槽3的两端端口形成防雨遮挡，在夏季屋顶处温度较高，为减少阳光直射对线槽3两端端口内部线缆表面的直接照射导致线缆表面的升温，启动伸缩挡板302和延伸挡板303，利用延伸挡板303提供的遮挡和表面防晒隔热膜304提供隔离保护，从而起到相应的保护效果；

在线槽3的长度小于等于最外侧两组光伏组件10之间的距离时，伸缩挡板302和延伸挡板303以及防晒隔热膜304也可不安装，减少安装组件的使用；

其中伸缩挡板302和延伸挡板303之间为电性连接，方便控制使用。

压条6的顶部嵌合安装有夹具11，夹具11为左夹片13、右夹片14和插接槽15组成，左夹片13与右夹片14嵌合连接，左夹片13与右夹片14通过两组螺栓连接，右夹片14靠近左夹片13的表面设有插接槽15，且插接槽15位于两组螺栓的中间，左夹片13靠近右夹片14的表面安装有插接块，且插接块与插接槽15嵌合连接。

进一步，将左夹片13和右夹片14分别扣合至压条6的两侧并嵌合，使得插接块与插接槽15嵌合连接形成榫槽限位处理后，通过两组螺栓将左夹片13和右夹片14连接形成夹具11，进而为中框5的连接构造提供支撑作用。

横槽2和导水槽17的内部一端均安装有轴件25，轴件25的表面连接有引流板24，横槽2和导水槽17内部的另一端端口处安装有缓冲弹簧23，且缓冲弹簧23位于引流板24的下方，引流板24的顶部设有向下凹陷的凹槽26。

进一步，当雨水进入横槽2内部后，雨水的重力和轴件25的配合使得引流板24远离轴件25的一端向下移动，并在缓冲弹簧23的支撑下形成斜坡结构，使得雨水经过横槽2后能够快速移动至导水槽17的内部，随后经过同样操作后排出导水槽17的内部，实现屋面光伏系统内部的快速排水；

此外缓冲弹簧23的设置，能过减缓雨水掉落至引流板24内部的冲量，减少水滴溅起的影响，同时凹槽26的设置，能够加强雨水进入引流板24内部的深度，与缓冲弹簧23配合，进一步减少雨水进入横槽2或者导水槽17内部后溅起水花的可能，进而避免水花溅落至光伏组件10的底部表面。

该屋面光伏系统的操作使用步骤如下：

S1、在使用本屋面光伏系统前，根据需要安装屋面的面积以及单块光伏组件10的面积、横槽2的长度以及左边框1的长度，选用相应数量的左边框1和右边框8，将卡扣12扣合在左边框1和右边框8的顶部，并利用卡扣12将一组左边框1和右边框8连接至一起形成一组中框5后，并将压条6放置在卡扣12的顶部，并根据单块光伏组件10的宽度，将每组限位块7分别安装在安装槽16的底壁，确保相邻两组光伏组件10之间的间距为定值，进而形成标准的预配式结构，提高后续安装时的精度；

S2、随后将挡雨胶条27垂直翼部分连接至压条6的表面后，将左夹片13和右夹片14分别扣合至压条6的两侧并嵌合，使得插接块与插接槽15嵌合连接形成榫槽限位处理后，通过两组螺栓将左夹片13和右夹片14连接形成夹具11，此时挡雨胶条27可对安装槽16内部卡合的光伏组件10提供防水保护，有效阻挡雨水在光伏组件10的表面沿着X轴方向流转至左边框1、右边框8或中框5内部，从而与安装槽16内部安装的多组光伏组件10之间的防水结构9配合，形成完整的防水保护；

S3、两端的左边框1和右边框8的顶部采用半个卡扣12的构造，实现直接搭接安装，随后将横槽2和线槽3通过角铁4分别安装在折板18的顶部和横槽2的底部，通过光伏组件10、左边框1、右边框8、中框5、线槽3、横槽2和压条6形成模块单元，在后续进行屋面整体铺装时，通过左右搭接的方式能够实现快速的装配式安装；

S4、在使用过程中，若防水结构9损坏，相邻光伏组件10之间出现缝隙，此时光伏组件10表面的雨水通过缝隙进入横槽2的内部，随后雨水在重力作用下使得横槽2内部的引流板24倾斜，减速雨水排放至导水槽17中，此时导水槽17中的引流板24在雨水的重力作用下同步倾斜，使得导水槽17中的雨水快速全面排出，排水结束后横槽2和导水槽17中的引流板24在缓冲弹簧23的作用下恢复至水平放置状态，进而在挡雨胶条27、防水结构9和横槽2、导水槽17的配合下，光伏组件10的表面形成雨水直排和双重防水构造的防漏雨方案，有效解决BIPV屋面的漏水问题；

S5、此外，在屋面光伏系统铺设过程中，相关线缆放置在线槽3的内部，解决线缆外露不美观的问题，此外L型布置的线槽3为半开敞设计，使得放在线槽3内部的线缆拥有充足的散热空间，在安装时若线槽3凸出最外侧的两组光伏组件10，使得凸出部分线槽3内部的线缆失去光伏组件10的遮挡保护，在下雨时启动伸缩挡板302和延伸挡板303，对线槽3的顶部插口形成围合遮挡，起到相应的挡雨作用，在炎热夏季屋顶温度较高，通过启动伸缩挡板302和延伸挡板303，其提供的遮挡作用和延伸挡板303表面的防晒隔热膜304能够有效减少夏季太阳直射对线槽3两端端口内部暴露线缆表皮以及内部导线的伤害。

工作原理：

利用角铁4将横槽2安装在折板18的表面，并利用角铁4将线槽3安装在横槽的下方，随后在夹具11、卡扣12和压条6以及挡雨胶条27的配合下，将左边框1和右边框8构造成中框5，之后将光伏组件10插接进左边框1、右边框8和中框5内部的安装槽16内部，形成模块单元后，根据屋顶光伏系统的面积，在地面拼装对应数量的模块单元后，将其吊装到屋顶进行简单搭接安装；

安装完毕后，为确保光伏组件10表面不漏雨，光伏组件10之间设置限位块7，使光伏组件10之间的间距一致，并设置防水结构9，为应对万一防水结构9失效造成漏雨，横槽2可将雨水引流至中框5和左边框1、右边框8中的导水槽17内再排出，其次，为确保光伏组件10表面的雨水不向两侧的中框5和左边框1、右边框8流，压条6顶部设置卡扣12，可直接扣在中框5和左边框1、右边框8的顶部，压条6两翼下设置防挡雨胶条27，紧压在光伏组件10的表面，有效阻挡雨水通过。

此外线槽3的设置，使得光伏组件10的线缆可放至线槽3内，避免外露影响美观。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种模块化装配式安装的一体化屋面光伏系统，包括左边框（1）、中框（5）和右边框（8），其特征在于：所述左边框（1）由安装槽（16）、导水槽（17）和折板（18）组成，所述左边框（1）和右边框（8）为镜像对称的结构，所述左边框（1）和右边框（8）的顶部均设有凸起，所述左边框（1）和右边框（8）的顶部通过凸起连接有卡扣（12）；

所述安装槽（16）的截面为C型，所述安装槽（16）底部安装有导水槽（17），所述导水槽（17）的顶部一侧安装有折板（18），所述折板（18）的截面夹角为钝角，一组所述左边框（1）和一组所述右边框（8）通过卡扣（12）组合形成中框（5），所述安装槽（16）的内部嵌合安装有光伏组件（10），所述安装槽（16）的底壁安装有限位块（7），且限位块（7）两两一组分别位于光伏组件（10）的两侧，两组相邻的所述光伏组件（10）之间连接有防水结构（9），所述防水结构（9）包括有挡雨条（19）、防水胶条（20）、隔温块（21）和防水膜（22），所述防水胶条（20）的底部安装有挡雨条（19），所述挡雨条（19）的底部安装有防水膜（22），所述挡雨条（19）的两侧表面连接有隔温块（21），且隔温块（21）的高度为挡雨条（19）、防水胶条（20）和防水膜（22）的高度叠加和；

所述折板（18）的顶部安装有横槽（2），且横槽（2）的端口位于导水槽（17）的上方；

所述卡扣（12）的顶部安装有压条（6），所述压条（6）的两侧设有翼板，所述翼板相互靠近的表面安装有L型的挡雨胶条（27），且挡雨胶条（27）向外凸起，所述挡雨胶条（27）的底部与安装槽（16）的槽口顶部高度持平，所述折板（18）和横槽（2）的表面均安装有角铁（4），所述折板（18）和横槽（2）通过角铁（4）连接，所述横槽（2）的下方通过角铁（4）安装有线槽（3），且线槽（3）和横槽（2）为垂直布置；

所述压条（6）的顶部嵌合安装有夹具（11），所述夹具（11）为左夹片（13）、右夹片（14）和插接槽（15）组成，所述左夹片（13）与右夹片（14）嵌合连接，所述左夹片（13）与右夹片（14）通过两组螺栓连接，所述右夹片（14）靠近左夹片（13）的表面设有插接槽（15），且插接槽（15）位于两组螺栓的中间，所述左夹片（13）靠近右夹片（14）的表面安装有插接块，且插接块与插接槽（15）嵌合连接。

2.根据权利要求1所述的一种模块化装配式安装的一体化屋面光伏系统，其特征在于：所述线槽（3）的底壁设有等距布置的排水孔（301），所述线槽（3）的截面为L型，所述线槽（3）垂直翼的端部设置水平折边，所述线槽（3）水平翼的端部设置垂直折边，且垂直折边的高度低于水平折边，所述线槽（3）的内壁安装有伸缩挡板（302），所述伸缩挡板（302）的内部滑动安装有延伸挡板（303），所述延伸挡板（303）的顶部表面安装有防晒隔热膜（304）。

3.根据权利要求2所述的一种模块化装配式安装的一体化屋面光伏系统，其特征在于：所述横槽（2）的截面为浅U型，并在两翼端部向内设置有水平折条。

4.根据权利要求3所述的一种模块化装配式安装的一体化屋面光伏系统，其特征在于：所述压条（6）通过卡扣（12）固定在左边框（1）、右边框（8）和中框（5）的顶部。

5.根据权利要求4所述的一种模块化装配式安装的一体化屋面光伏系统，其特征在于：所述横槽（2）和导水槽（17）的内部一端均安装有轴件（25），所述轴件（25）的表面连接有引流板（24），所述横槽（2）和导水槽（17）内部的另一端端口处安装有缓冲弹簧（23），且缓冲弹簧（23）位于引流板（24）的下方，所述引流板（24）的顶部设有向下凹陷的凹槽（26）。

6.根据权利要求5所述的一种模块化装配式安装的一体化屋面光伏系统，其特征在于：所述伸缩挡板（302）位于水平折边的下方，且伸缩挡板（302）的宽度小于水平折边，所述伸缩挡板（302）位于两组最外侧光伏组件（10）的两侧。

7.根据权利要求6所述的一种模块化装配式安装的一体化屋面光伏系统，其特征在于，该屋面光伏系统的操作使用步骤如下：

S1、在使用本屋面光伏系统前，根据需要安装屋面的面积以及单块光伏组件（10）的面积、横槽（2）的长度以及左边框（1）的长度，选用相应数量的左边框（1）和右边框（8），将卡扣（12）扣合在左边框（1）和右边框（8）的顶部，并利用卡扣（12）将一组左边框（1）和右边框（8）连接至一起形成一组中框（5）后，并将压条（6）放置在卡扣（12）的顶部，并根据单块光伏组件（10）的宽度，将每组限位块（7）分别安装在安装槽（16）的底壁，确保相邻两组光伏组件（10）之间的间距为定值，进而形成标准的预配式结构，提高后续安装时的精度；

S2、随后将挡雨胶条（27）垂直翼部分连接至压条（6）的表面后，将左夹片（13）和右夹片（14）分别扣合至压条（6）的两侧并嵌合，使得插接块与插接槽（15）嵌合连接形成榫槽限位处理后，通过两组螺栓将左夹片（13）和右夹片（14）连接形成夹具（11），此时挡雨胶条（27）可对安装槽（16）内部卡合的光伏组件（10）提供防水保护，有效阻挡雨水在光伏组件（10）的表面沿着X轴方向流转至左边框（1）、右边框（8）或中框（5）内部，从而与安装槽（16）内部安装的多组光伏组件（10）之间的防水结构（9）配合，形成完整的防水保护；

S3、两端的左边框（1）和右边框（8）的顶部采用半个卡扣（12）的构造，实现直接搭接安装，随后将横槽（2）和线槽（3）通过角铁（4）分别安装在折板（18）的顶部和横槽（2）的底部，通过光伏组件（10）、左边框（1）、右边框（8）、中框（5）、线槽（3）、横槽（2）和压条（6）形成模块单元，在后续进行屋面整体铺装时，通过左右搭接的方式能够实现快速的装配式安装；

S4、在使用过程中，若防水结构（9）损坏，相邻光伏组件（10）之间出现缝隙，此时光伏组件（10）表面的雨水通过缝隙进入横槽（2）的内部，随后雨水在重力作用下使得横槽（2）内部的引流板（24）倾斜，减速雨水排放至导水槽（17）中，此时导水槽（17）中的引流板（24）在雨水的重力作用下同步倾斜，使得导水槽（17）中的雨水快速全面排出，排水结束后横槽（2）和导水槽（17）中的引流板（24）在缓冲弹簧（23）的作用下恢复至水平放置状态，进而在挡雨胶条（27）、防水结构（9）和横槽（2）、导水槽（17）的配合下，光伏组件（10）的表面形成雨水直排和双重防水构造的防漏雨方案，有效解决BIPV屋面的漏水问题；

S5、此外，在屋面光伏系统铺设过程中，相关线缆放置在线槽（3）的内部，解决线缆外露不美观的问题，此外L型布置的线槽（3）为半开敞设计，使得放在线槽（3）内部的线缆拥有充足的散热空间，在安装时若线槽（3）凸出最外侧的两组光伏组件（10），使得凸出部分线槽（3）内部的线缆失去光伏组件（10）的遮挡保护，在下雨时启动伸缩挡板（302）和延伸挡板（303），对线槽（3）的顶部插口形成围合遮挡，起到相应的挡雨作用，在炎热夏季屋顶温度较高，通过启动伸缩挡板（302）和延伸挡板（303），其提供的遮挡作用和延伸挡板（303）表面的防晒隔热膜（304）能够有效减少夏季太阳直射对线槽（3）两端端口内部暴露线缆表皮以及内部导线的伤害。

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