CN114465566A - 一种建筑屋顶可调式光伏支架装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种建筑屋顶可调式光伏支架装置，包括水平转动设置于房屋顶部的第一传动螺杆、水平转动设置于房屋顶部且垂直传动连接于所述第一传动螺杆的多根第二传动螺杆、竖直转动连接于房屋顶部且传动连接于所述第二传动螺杆侧端的支撑螺杆、转动设置于所述支撑螺杆顶部的光伏电板,所述支撑螺杆的周侧端套设有支撑套，所述支撑套的顶部设置有位于所述光伏电板下侧的环状滑轨，所述环状滑轨靠南的一侧向上凸起，所述光伏电板的下端于所述转动轴心的一侧设置有嵌入所述环状滑轨并沿着所述环状滑轨滑移的滑轮。本申请具有提高对太阳能采集的效率等特点。

Description

一种建筑屋顶可调式光伏支架装置

技术领域

本申请涉及房建技术领域，尤其是涉及一种建筑屋顶可调式光伏支架装置。

背景技术

目前，太阳能光伏系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统。由于太阳能光伏系统依赖采集太阳能进行发电，所以太阳能电池板要安装在露天且太阳直接照射的地方，例如安放在屋顶上以及空旷环境中等。

太阳能光伏支架，是太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳能电池板设计的安装支架。

上述中的相关技术方案存在以下缺陷：太阳能电池板只有最大范围与太阳光垂直照射，对太阳能接收的效力才能达到最大，对太阳能的利用率才会最高。而现有的太阳能光伏支架一般是将太阳能电池板安装在安装架上，然后将安装架直接固定安装在立柱上，从而实现太阳能电池板对太阳能的收集。但是上述的太阳能光伏支架不能将太阳能电池板进行角度旋转，而太阳光的照射角度会随着时间推进的而改变，从而影响太阳能光伏系对太阳能采集的效率。

发明内容

为了提高对太阳能采集的效率，本申请提供一种建筑屋顶可调式光伏支架装置。

本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种建筑屋顶可调式光伏支架装置，包括水平转动设置于房屋顶部的第一传动螺杆、水平转动设置于房屋顶部且垂直传动连接于所述第一传动螺杆的多根第二传动螺杆、竖直转动连接于房屋顶部且传动连接于所述第二传动螺杆侧端的支撑螺杆、转动设置于所述支撑螺杆顶部的光伏电板,所述支撑螺杆的周侧端套设有支撑套，所述支撑套的顶部设置有位于所述光伏电板下侧的环状滑轨，所述环状滑轨靠南的一侧向上凸起，所述光伏电板的下端于所述转动轴心的一侧设置有嵌入所述环状滑轨并沿着所述环状滑轨滑移的滑轮。

通过采用上述技术方案，在房屋顶部将第一传动螺杆、第二传动螺杆以及支撑螺杆分别安装，使得第一传动螺杆和第二传动螺栓传动连接，第二传动螺杆和支撑螺杆传动连接，此时当转动第一传动螺杆时可带动支撑螺杆转动，光伏电板固定在支撑螺杆的顶部，从而随着支撑螺杆转动，使得在一天的不同时间可转动支撑螺杆令光伏电板一直朝向太阳，从而保证阳光可最大限度的照射自光伏电板的表面，同时在光伏电板转动的同时，光伏垫板下端设置有滑轮，滑轮沿着环状滑轨滑移，通知环状滑轨靠近南向的一侧向上凸起，使得滑轮滑移至南向时，在环状滑轨的作用下，光伏电板的一端将会翘起，从而改变自身的朝向角度，使得阳光可尽量直射光伏电板。该方案使得光伏电板可转动以改变自身朝向阳光的方向的同时，还可改变自身朝向阳光的角度，从而大大的提高了对太阳能的采集，同时两种运动方式只需要一项动力，更加节能，另外一根第一传动螺杆可带动整个屋顶的光伏电板一同转动，更加方便。

优选的，所述光伏电板的下端设置有沿所述滑轮指向自身转动轴心的滑道，所述滑道内滑移设置有呈竖直状的调节支杆，所述滑轮转动连接于所述调节支杆下端。

通过采用上述技术方案，当光伏电板自身角度发生改变时，滑轮与光伏电板的相对位置发生改变，该方案中在光伏电板的下端设置滑道，使得调节支杆呈竖直状态沿着滑道的长度方向进行滑移，滑轮转动设置在调节支杆的下端，从而使得光伏电板可顺畅转动角度，更加方便。

优选的，所述环状滑轨各部位均呈平滑衔接。

通过采用上述技术方案，滑轮在环状滑轨上进行滑移，将环状滑轨的水平状部位以及凸出的部位平滑衔接，使得滑轮的移动更加顺畅，减小因滑移不顺畅而脱轨的几率，同时，太阳在不同的时间段的移动为连续的，将环状滑轨的各部位平滑衔接，使得光伏电板的转动也会呈逐渐变动，从而使得光伏电板在不同的时间均可以较好的角度对准阳光，进而提高对太阳能的采集效率。

优选的，所述环状滑轨上侧设置有限位环轨，所述限位环轨上滑移设置有限位架，所述调节支杆竖直穿过所述限位架。

通过采用上述技术方案，在环状滑轨上侧设置限位环轨，使得调节支杆竖直穿过限位架，当光伏电板转动时，调节支杆在限位架内竖直移动，从而保证调节支杆的移动准确。

优选的，所述调节支杆包括调节上杆以及沿所述调节上杆轴线方向滑移固定连接于所述调节上杆一端的调节中杆。

通过采用上述技术方案，调节中杆和调节长杆滑移连接并固定，从而使得调节支杆的整体长度可进行调整，从而使得通过调节支杆支起光光伏电板转动角度时，可通过调整调节支杆的整体长度，使得光度电板的转动角度可调，当该建筑屋顶可调式光伏支架装置安装于不同地区的屋顶时吗，可根据当地的阳光直射角度数据调整调节支杆的长度，进而达到更好的太阳能采集效率。

优选的，所述调节中杆靠近所述调节上杆的一端设置有调节螺杆，所述调节上杆靠近所述调节中杆的一端开设有供所述调节螺杆螺纹插入的调节螺孔，所述调节支杆还包括转动连接于所述调节中杆远离所述调节上杆一端的调节下杆，所述调节下杆的转动轴线重合于所述调节中杆和所述调节上杆的轴线。

通过采用上述技术方案，调节中杆通过调节螺杆螺纹插接在调节上杆的调节螺孔内，通过转动调节中杆可使得调节螺杆在调节螺纹内插入的深度，进而使得调节支杆的长度可调，同时调节中杆和调节下杆同轴转动连接，使得调整调节支杆的长度时不会影响调节下杆和滑轮的连接，不需要将调节支杆拆卸调整，更加方便。

优选的，所述调节支杆的下端转动设置有滑移支架，所述滑轮转动连接于所述滑移支架，所述滑轮设置有两组且分别抵接夹紧于所述环状滑轨上下两侧端。

通过采用上述技术方案，滑移支架转动连接两组滑轮，两组滑轮分别抵接至环状滑轨的上下两侧滚动，从而带动滑移支架在环状滑轨上滑移，使得滑移支架的移动更加稳定，进而保证调节支杆在移动过程中更加顺畅。

优选的，所述光伏电板的上端面滑移设置有刷洗支架，所述刷洗支架包括位于两侧的喷水嘴以及位于中部抵接于光伏电板上端面的清洗刷。

通过采用上述技术方案，当光伏电板在长时间使用后，光伏电板的上表面将会落有灰尘，这些灰尘将会影响阳光照射至光伏电板的效果，该方案中在光伏电板的上端面设置刷洗支架，使得刷洗支架沿着光伏电板的上端面移动，通过喷水嘴向光伏电板的上表面喷水，再通过清洗刷清洗，从而阳光照射至光伏电板的上表面的利用率更高。

优选的，所述光伏电板的下端设置有集水盒，所述集水盒所述所述光伏电板之间形成集水槽，所述集水盒通过水管连通于所述喷水嘴。

通过采用上述技术方案，当下雨天时，雨水落在光伏电板的上表面后，沿着光伏电板流下至集水槽，再沿着集水槽流入集水盒内储存，当需要清理光伏电板的表面时，将集水盒内的水通过水管输送至喷水嘴，然后进行清洗，该方案使得光伏电板的清洗不需要外接水源，节约水资源的同时，更加方便。

优选的，所述集水盒侧端开设有连通于内部腔室的插孔，所述集水盒靠近所述光伏电板的一端于所述集水槽内壁开设有连通于所述集水盒内腔的进水孔，所述插孔内插入遮挡所述进水孔的过滤网。

通过采用上述技术方案，当雨水沿着光伏电板流至集水槽时，直接沿着集水孔进入集水盒内，而进入集水盒内需要先穿过过滤网，从而保证收集起来的水的足够洁净，减小对喷水嘴堵塞的几率，同时过滤网通过插孔插入，拆卸非常方便，当长时间时候后可将过滤网进行拆卸更换。

综上所述，本申请的有益技术效果为：

1.在房屋顶部将第一传动螺杆、第二传动螺杆以及支撑螺杆分别安装，使得第一传动螺杆和第二传动螺栓传动连接，第二传动螺杆和支撑螺杆传动连接，此时当转动第一传动螺杆时可带动支撑螺杆转动，光伏电板固定在支撑螺杆的顶部，从而随着支撑螺杆转动，使得在一天的不同时间可转动支撑螺杆令光伏电板一直朝向太阳，从而保证阳光可最大限度的照射自光伏电板的表面，同时在光伏电板转动的同时，光伏垫板下端设置有滑轮，滑轮沿着环状滑轨滑移，通知环状滑轨靠近南向的一侧向上凸起，使得滑轮滑移至南向时，在环状滑轨的作用下，光伏电板的一端将会翘起，从而改变自身的朝向角度，使得阳光可尽量直射光伏电板。该方案使得光伏电板可转动以改变自身朝向阳光的方向的同时，还可改变自身朝向阳光的角度，从而大大的提高了对太阳能的采集，同时两种运动方式只需要一项动力，更加节能，另外一根第一传动螺杆可带动整个屋顶的光伏电板一同转动，更加方便；

2.滑轮在环状滑轨上进行滑移，将环状滑轨的水平状部位以及凸出的部位平滑衔接，使得滑轮的移动更加顺畅，减小因滑移不顺畅而脱轨的几率，同时，太阳在不同的时间段的移动为连续的，将环状滑轨的各部位平滑衔接，使得光伏电板的转动也会呈逐渐变动，从而使得光伏电板在不同的时间均可以较好的角度对准阳光，进而提高对太阳能的采集效率；

3.调节中杆通过调节螺杆螺纹插接在调节上杆的调节螺孔内，通过转动调节中杆可使得调节螺杆在调节螺纹内插入的深度，进而使得调节支杆的长度可调，使得光度电板的转动角度可调，当该建筑屋顶可调式光伏支架装置安装于不同地区的屋顶时吗，可根据当地的阳光直射角度数据调整调节支杆的长度，进而达到更好的太阳能采集效率，同时调节中杆和调节下杆同轴转动连接，使得调整调节支杆的长度时不会影响调节下杆和滑轮的连接，不需要将调节支杆拆卸调整，更加方便。

附图说明

图1为建筑屋顶可调式光伏支架装置的结构示意图；

图2为建筑屋顶可调式光伏支架装置的局部爆炸图；

图3为光伏电板的结构示意图；

图4为调节支杆的爆炸示意图；

图5为光伏电板的爆炸示意图。

图中：1、第一传动螺杆；2、第二传动螺杆；3、支撑螺杆；4、光伏电板；5、转动支板；6、第一锥齿轮；7、第二锥齿轮；8、遮板；9、第三锥齿轮；10、第四锥齿轮；11、支撑套；12、环状滑轨；13、滑移支架；14、滑轮；15、支撑条；16、限位环轨；17、限位架；18、滑道；19、滑移座；20、调节上杆；21、调节中杆；22、调节螺杆；23、调节螺孔；24、调节下杆；25、调节支杆；26、集水盒；27、集水槽；28、进水孔；29、插孔；30、过滤网；31、刷洗支架；32、架体；33、喷水嘴；34、移动轮；35、清洗刷。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

参见图1和图2，一种建筑屋顶可调式光伏支架装置，包括水平转动设置于房屋顶部的第一传动螺杆1、水平转动设置于房屋顶部且垂直传动连接于第一传动螺杆1的多根第二传动螺杆2、竖直转动连接于房屋顶部且传动连接于第二传动螺杆2侧端的支撑螺杆3、转动设置于支撑螺杆3顶部的光伏电板4。

屋顶上一体浇筑成型有多块呈竖直状的转动支板5，第一传动螺杆1和第二传动螺杆2均转动插接在转动支板5上，屋顶上通过螺栓固定有电机，电机的输出轴通过减速齿轮组传动连接于第一传动螺杆1，第一传动螺杆1上沿长度方向均匀焊接有多个第一锥齿轮6，第二传动螺杆2的一端同轴焊接有啮合于第一锥齿轮6的第二锥齿轮7，第一传动螺杆1通过第一锥齿轮6和第二锥齿轮7带动多根第二传动螺杆2同步转动。

多块转动支板5的上端通过螺栓水平固定有一整块遮板8，多根支撑螺杆3均通过轴承转动连接于遮板8上，第二传动螺杆2沿长度方向同轴焊接有多个第三锥齿轮9，支撑螺杆3的下端穿出遮板8并同轴焊接有与第三锥齿轮9啮合的第四锥齿轮10，从而使得每一根第二传动螺杆2可带动多根支撑螺杆3转动。

光伏电板4通过转轴转动连接在支撑螺杆3的顶部。

参见图2和图3，遮板8上端通过螺栓固定有多个支撑套11，支撑套11同轴套设在支撑螺杆3的周侧端，支撑套11的顶部位于光伏电板4的下侧且同轴焊接有一圈环状滑轨12，环状滑轨12朝南的部位呈竖直向上凸起，环状滑轨12竖直方向的投影呈圆环状，环状滑轨12的水平部位与凸起部分呈平滑衔接，环状滑轨12上滑移连接有滑移支架13，滑移支架13上通过轴承转动连接有两组滑轮14，两组滑轮14分别抵接在环状滑轨12的上下两侧滚动，使得滑移支架13可沿着环状滑轨12滑移。

支撑套11的侧端焊接有支撑条15，支撑条15向上延伸至环状滑轨12的上侧并焊接有一限位环轨16，限位环轨16同轴于环状滑轨12且位于环状滑轨12的外周侧，限位环轨16上滑移嵌入有一限位架17，限位架17的侧端延伸至环状滑轨12的正上侧。

参见图3和图4，光伏电板4的下端开设有滑道18，滑道18由光伏电板4的下侧延伸至靠近支撑螺杆3的一侧，滑道18内滑移嵌设有滑移座19，滑移座19上通过转轴转动连接有调节上杆20，调节上杆20呈竖直状，限位架17中部开设有呈竖直状的通孔，通孔内竖直滑移穿入有调节中杆21，调节中杆21的上端一体同轴设置有调节螺杆22，调节上杆20的下端同轴开设有供调节螺杆22螺纹插入的调节螺孔23，调节中杆21远离调节螺杆22的一端通过转轴同轴转动连接有调节下杆24，调节下杆24远离调节中杆21的一端通过转轴转动连接于滑移支架13的上端，调节上杆20、调节中杆21和调节下杆24构成调节支杆25，当光伏电板4跟随支撑螺杆3转动时，调节支杆25在下端滑移支架13以及中部限位架17的限位下呈竖直状态并沿着环状滑轨12移动，当滑移至环状滑轨12上凸部位时，调节支杆25竖直上移并带动滑移支架13在滑道18内滑移，从而带动光伏电板4转动一定角度。

参见图5，光伏电板4的下侧端通过螺栓固定有一集水盒26，集水盒26的上端凸出于光伏电板4的上端面，集水盒26和光伏电板4之间形成集水槽27，集水盒26靠近光伏电板4的一端开设有连通于集水槽27和集水盒26自身内部腔室的进水孔28，使得沿着光伏电板4表面下流的雨水可沿着进水孔28进入集水盒26内腔。

集水盒26的侧端水平开设有连通于内腔的插孔29，插孔29上水平插入有穿入内腔的过滤网30，进入集水盒26内腔的雨水都需穿过过滤网30进行过滤。

光伏电板4上滑移设置有刷洗支架31，刷洗支架31包括架体32、清洗刷35以及两个喷水嘴33，架体32上通过轴承转动连接有两组移动轮34，两组移动轮34分别夹持抵接在光伏电板4的两端面通过微型电机电动移动轮34转动，从而实现架体32沿着光伏电板4的上端面移动，两个喷水嘴33通过螺栓固定在架体32两侧且倾斜朝向光伏电板4的上端面，两喷水嘴33通过水管连通于集水盒26的两端，从而将集水盒26内的水抽出并喷向光伏电板4的上端面，清洗刷35通过螺栓固定在架体32的中部并抵接在光伏电板4的上端面。

本实施例的实施原理为：

当光伏支架装置在使用时，先根据安装该光伏支架装置的地区调整调节支杆25的长度，通过转动调节中杆21带动调节螺杆22在调节上杆20的调节螺孔23内深入或者部分滑出，随后通过电机控制第一传动螺杆1转动，通过第一传动螺杆1带动多根第二传动螺杆2转动，再通过第二传动螺杆2带动所有的支撑螺杆3转动，支撑螺杆3带动顶部的光伏电板4一同转动，使得光伏电板4可以持续跟随者太阳，同时光伏电板4在转动的同时，下端的调节支杆25在下端滑轮14以及中部限位架17的作用下沿着环状滑轨12进行周向移动，当移动至环状滑轨12的凸出部位时，调节支杆25竖直上移，调节支杆25上端的滑移座19沿着滑道18滑移并带动光伏电板4转动以加深倾斜角度，当调节支杆25滑里环状滑轨12时带动光伏电板4逐渐转动并恢复原倾斜角度，从而使得阳光可呈持续直射光伏电板4的状态，进而加强光照的利用率，当光伏电板4的表面落下较多灰尘时，喷水嘴33通过水管将储存在集水盒26内的水抽出并喷洒至光伏电板4的表面，然后清洗刷35沿着光伏电板4的表面移动，从而将光伏电板4的表面进行清洗。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种建筑屋顶可调式光伏支架装置，其特征在于：包括水平转动设置于房屋顶部的第一传动螺杆(1)、水平转动设置于房屋顶部且垂直传动连接于所述第一传动螺杆(1)的多根第二传动螺杆(2)、竖直转动连接于房屋顶部且传动连接于所述第二传动螺杆(2)侧端的支撑螺杆(3)、转动设置于所述支撑螺杆(3)顶部的光伏电板(4),所述支撑螺杆(3)的周侧端套设有支撑套(11)，所述支撑套(11)的顶部设置有位于所述光伏电板(4)下侧的环状滑轨(12)，所述环状滑轨(12)靠南的一侧向上凸起，所述光伏电板(4)的下端于所述转动轴心的一侧设置有嵌入所述环状滑轨(12)并沿着所述环状滑轨(12)滑移的滑轮(14)。

2.根据权利要求1所述的建筑屋顶可调式光伏支架装置，其特征在于：所述光伏电板(4)的下端设置有沿所述滑轮(14)指向自身转动轴心的滑道(18)，所述滑道(18)内滑移设置有呈竖直状的调节支杆(25)，所述滑轮(14)转动连接于所述调节支杆(25)下端。

3.根据权利要求1所述的建筑屋顶可调式光伏支架装置，其特征在于：所述环状滑轨(12)各部位均呈平滑衔接。

4.根据权利要求2所述的建筑屋顶可调式光伏支架装置，其特征在于：所述环状滑轨(12)上侧设置有限位环轨(16)，所述限位环轨(16)上滑移设置有限位架(17)，所述调节支杆(25)竖直穿过所述限位架(17)。

5.根据权利要求2所述的建筑屋顶可调式光伏支架装置，其特征在于：所述调节支杆(25)包括调节上杆(20)以及沿所述调节上杆(20)轴线方向滑移固定连接于所述调节上杆(20)一端的调节中杆(21)。

6.根据权利要求5所述的建筑屋顶可调式光伏支架装置，其特征在于：所述调节中杆(21)靠近所述调节上杆(20)的一端设置有调节螺杆(22)，所述调节上杆(20)靠近所述调节中杆(21)的一端开设有供所述调节螺杆(22)螺纹插入的调节螺孔(23)，所述调节支杆(25)还包括转动连接于所述调节中杆(21)远离所述调节上杆(20)一端的调节下杆(24)，所述调节下杆(24)的转动轴线重合于所述调节中杆(21)和所述调节上杆(20)的轴线。

7.根据权利要求2所述的建筑屋顶可调式光伏支架装置，其特征在于：所述调节支杆(25)的下端转动设置有滑移支架(13)，所述滑轮(14)转动连接于所述滑移支架(13)，所述滑轮(14)设置有两组且分别抵接夹紧于所述环状滑轨(12)上下两侧端。

8.根据权利要求1所述的建筑屋顶可调式光伏支架装置，其特征在于：所述光伏电板(4)的上端面滑移设置有刷洗支架(31)，所述刷洗支架(31)包括位于两侧的喷水嘴(33)以及位于中部抵接于光伏电板(4)上端面的清洗刷(35)。

9.根据权利要求8所述的建筑屋顶可调式光伏支架装置，其特征在于：所述光伏电板(4)的下端设置有集水盒(26)，所述集水盒(26)所述所述光伏电板(4)之间形成集水槽(27)，所述集水盒(26)通过水管连通于所述喷水嘴(33)。

10.根据权利要求9所述的建筑屋顶可调式光伏支架装置，其特征在于：所述集水盒(26)侧端开设有连通于内部腔室的插孔(29)，所述集水盒(26)靠近所述光伏电板(4)的一端于所述集水槽(27)内壁开设有连通于所述集水盒(26)内腔的进水孔(28)，所述插孔(29)内插入遮挡所述进水孔(28)的过滤网(30)。

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