CN114598244A - 一种建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构及使用方法，涉及光伏建筑一体化领域；其结构包括平行且间隔设置的第一、第二安装固定单元，尺寸调节单元和防护单元；其中，第一、第二安装固定单元均设置有一L型安装板，两个L型安装板朝向相对，形成一底部设有缺口、开口朝向左上方的U型槽，该U型槽用于放置太阳能电池板；尺寸调节单元设置在缺口内，用于微调两固定单元间距；防护单元包括一可伸缩收卷的防护面和一动力结构，防护面在动力结构的拉动下能充分伸展并铺设在所述太阳能电池板的上方。本结构使用时一方面能可拆卸适配安装不同尺寸的太阳能电池板，另一方面能在冰雹天气利用冰雹自重带动防护面对太阳能电池板进行保护。

Description

一种建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构及使用方法

技术领域

本发明涉及光伏建筑一体化技术领域，具体涉及一种建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构及使用方法。

背景技术

能源的利用转型是社会进步和发展的保障，因此提出《深入开展公共机构绿色低碳引领行动促进碳达峰实施方案》，方案明确加快能源利用绿色低碳转型。其中，建筑行业的绿色低碳转型主要是推广光伏发电与建筑一体化应用，即充分利用建筑屋顶、立面、车棚顶面等适宜场地空间，安装光电转换效率高的光伏发电设施，并预计至2025年公共机构新建建筑可安装光伏屋顶面积光伏覆盖率达50％。

目前，用于建筑屋顶光伏发电的太阳能电池板一般为固定安装，在太阳能电池板损坏时难以进行维修、更换，且建筑屋顶通常还会摆放其他设备，降低了光伏设备的可使用面积，不利于提高光伏覆盖率。另外，现有的建筑屋顶光伏发电板在使用时缺乏保护结构，在某些恶劣的天气，例如持续下冰雹时，太阳能电池板长时间受到冰雹的直接冲击，容易损坏太阳能电池板，造成重大的经济损失。

发明内容

本发明目的在于提供一种建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构及使用方法，一方面通过设计尺寸可调节的U型槽适配安装不同尺寸的太阳能电池板，另一方面在太阳能电池板上方设计在冰雹天气下可伸缩收卷的防护面实现冰雹天气下太阳能电池板的防护。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构，包括平行对应且间隔设置的第一安装固定单元和第二安装固定单元、尺寸调节单元，以及防护单元；

所述第一安装固定单元和第二安装固定单元结构相同，平行且对应设置，均包括两个对称布置的竖向固定单元和设置在竖向固定单元顶部的一L型安装板；其中，第一安装固定单元的竖向固定单元低于第二安装固定单元的竖向固定单元；定义第一安装固定单元所在侧为左侧、第二安装固定单元所在侧为右侧，则所述第一安装固定单元和第二安装固定单元间隔安装，其上的两个L型安装板朝向相对，并形成一底部设有缺口、开口朝向左上方的U型槽；

所述尺寸调节单元设置在所述U型槽底部的缺口内，其两端分别连接于两个L型安装板，并且具有自由调节该缺口大小的自由度；所述U型槽用于固定太阳能电池板，所述太阳能电池板沿左右方向的两端分别抵接于两个L型安装板的竖板；

所述防护单元包括一可伸缩收卷的防护面和一动力结构，所述防护面在所述动力结构的拉动下能充分伸展并铺设在所述太阳能电池板的上方，并且所述防护面充分伸展铺设后能完全遮蔽太阳能电池板。

进一步的，所述防护单元还包括第一支撑结构、第一加固结构和转轴组件；

所述第一支撑结构设置在第一安装固定单元上L型安装板竖板上，包括一对平行设置的第一支撑杆，所述第一支撑杆一端连接于该竖板远离U型槽的侧壁上沿、另一端向左上方延伸；所述第一加固结构包括两根对应设置在第一支撑杆下方的第一加固杆，所述第一加固杆一端连接于第一支撑杆端部固定面的下沿、另一端固连于第一支撑杆中部；

所述转轴组件包括转轴、两个固定块和两个弹性结构；所述转轴固设在两第一支撑杆之间，其两端分别贯穿第一支撑杆后分别固连于固定块；所述固定块表面与第一支撑杆光滑接触，固定块限位于转轴，使得所述转轴在两根第一支撑杆间仅具有绕其轴向转动的自由度；所述弹性结构分别设置在所述转轴与第一支撑杆贯穿位置，包括固连于第一支撑杆的扭簧外壳和封闭设置在扭簧外壳内的扭簧；所述扭簧套装在所述转轴上，并且扭簧一端贯通扭簧外壳连接于第一支撑杆，另一端连接于转轴；

所述防护面由防护布构成，所述防护布收卷于转轴表面，并且其收卷的最内圈与所述转轴固连；所述转轴上收卷的防护布间隔于转轴端部的扭簧外壳；

所述动力结构位于第二安装固定单元远离第一安装固定单元侧，包括两根牵拉绳，所述牵拉绳分别沿转轴轴向两端连接于其上收卷的防护布最外圈；所述牵拉绳在拉力作用下带动防护布绕转轴伸展或收卷。

进一步的，所述防护单元还包括第二支撑结构和第二加固结构；

所述第二支撑结构设置在第二安装固定单元上L型安装板竖板上，包括一对平行设置的第二支撑杆和一对平行设置的第三支撑杆，所述第二支撑杆一端连接于该竖板远离U型槽的侧壁上沿、另一端向右上方延伸，所述第三支撑杆一端连接于该竖板远离U型槽的侧壁下沿、另一端向右上方延伸，并且第三支撑杆平行于第二支撑杆；所述第二加固结构包括两根对应设置在第二支撑杆和第三支撑杆之间的第二加固杆，所述第二加固杆一端连接于第二支撑杆上部、另一端固连于第三支撑杆上部；

所述动力结构还包括一接料箱，所述接料箱位于第三支撑杆远离第二支撑杆侧，设置为底部预留缝隙出口、顶部开口的漏斗结构；所述第二支撑杆和第三支撑杆远离第二安装固定单元的端部分别转动连接有一滑轮，所述滑轮外壁预设有牵拉绳轨道；所述两根牵拉绳一端分别连接于所述接料箱沿平行于转轴方向的两侧，另一端分别经牵拉绳轨道连接于转轴上收卷的防护布；

当所述接料箱空载，所述防护布在所述弹性结构作用下完全收卷于转轴表面；当接料箱在冰雹天气下收集到冰雹，产生拉力拉动牵拉绳向第二安装固定单元侧移动，拉动防护布绕转轴伸展，并逐步铺展在太阳能电池板上方；当接料箱内的冰雹融化并自缝隙出口流出，牵拉绳受其拉力减小，防护布在弹性结构作用下被拉回、并重新收卷在转轴上。

进一步的，所述第二支撑杆上端固连有一限位杆，所述限位杆在所述第二支撑杆上形成一限位通道；所述牵拉绳贯通限位通道后连接于防护布。

进一步的，所述尺寸调节单元包括若干螺纹固定杆和若干预设螺纹沉孔；

所述螺纹固定杆平行且间隔设置在所述缺口内，任一螺纹固定杆两端分别朝向两个L型安装板的横板侧边，并且任一螺纹固定杆两端外壁设置有外螺纹；所述预设螺纹沉孔设置在所述两个L型安装板横板侧边上与任一螺纹固定杆端部对应位置，所述预设螺纹沉孔的内螺纹和尺寸适配于螺纹固定杆端部外螺纹及尺寸，并且连接于同一螺纹固定杆的两个预设螺纹沉孔的螺纹纹路相反；

所述螺纹固定杆与对应的预设螺纹沉孔固连后，当所述螺纹固定杆转动，使得所述两个L型安装板相向或者相反运动，夹紧或者松开固定在所述U型槽内的太阳能电池板。

进一步的，所述两个L型安装板相对的竖板板面上分别间隔设置有若干限位槽，所述限位槽向所述竖板板面的相对面凹陷；所述太阳能电池板左右两侧的端部分别设置有若干限位桩，所述限位桩自其设置侧向远离该侧延伸，并凸出于太阳能电池板端面；

所述限位桩的数量和位置与所述限位槽的数量和位置一一对应，并且所述限位桩插设于限位槽内。

进一步的，所述第一安装固定单元和第二安装固定单元底部布置在同一侧的两竖向固定单元之间设置有一横向固定单元，横向固定单元的两端分别垂直连接于该侧设置的两个竖向固定单元；

所述横向固定单元包括依次连接的第一横杆和第二横杆，所述第二横杆插接于第一横杆内壁，并具有在第一横杆内滑动的自由度；所述第二横杆外壁沿其长度方向间隔设置有若干第二螺纹孔，所述第一横杆与第二横杆插接的端部设置有第一螺纹孔，所述第二横杆插接至第一横杆内后，第一螺纹孔与任一第二螺纹孔固连，以便在水平方向上伸缩调节横向固定单元的长度。

进一步的，所述竖向固定单元包括自上向下依次连接的第二竖杆、第一竖杆和底盘，所述第二竖杆顶端连接于L型安装板的横板、底端插接于第一竖杆内壁，并具有在第一竖杆内滑动的自由度；所述第二竖杆外壁沿其长度方向间隔设置有若干第四螺纹孔，所述第一竖杆与第二竖杆插接的端部设置有第三螺纹孔，所述第二竖杆插接至第一竖杆内后，第三螺纹孔与任一第四螺纹孔固连，以便在竖直方向上伸缩调节竖向固定单元的长度。

进一步的，所述太阳能电池板固定在所述U型槽后，其上表面与两个L型安装板的竖板上端面构成一表面平整的倾斜面。

本发明另一技术方案在于公开一种建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构的使用方法，该使用方法包括如下步骤：

1)组装第一安装固定单元、第二安装固定单元、第一支撑结构、第一加固结构、转轴组件、第二支撑结构和第二加固结构；

2)根据待安装太阳能电池板的尺寸通过竖向固定单元和横向固定单元调节第一安装固定单元和第二安装固定单元之间的间距；

3)将太阳能电池板放置在第一安装固定单元和第二安装固定单元间构成的U型槽内，通过尺寸调节单元和横向固定单元微调并缩小第一安装固定单元和第二安装固定单元之间的间距，使得太阳能电池板在U型槽被夹紧并限位固定；

4)在第二安装固定单元侧放置动力结构的接料箱，在转轴上安装防护布，采用牵拉绳依次经第二支撑结构、限位通道、第一支撑结构将接料箱连接至转轴上收卷防护布的最外层；

5)当太阳能电池板需要拆卸更换，通过尺寸调节单元和横向固定单元微调并增大第一安装固定单元和第二安装固定单元之间的间距，使得太阳能电池板在U型槽被放松并拆卸或更换；

6)当太阳能电池板遇冰雹天气，接料箱在冰雹天气下收集到冰雹，产生拉力拉动牵拉绳向第二安装固定单元侧移动，使得防护布绕转轴伸展，并逐步铺展在太阳能电池板上方，冰雹冲击到防护布上后滑落；当冰雹天气停止，接料箱内的冰雹融化并自缝隙出口流出，牵拉绳受其拉力减小，防护布在弹性结构作用下被拉回、并重新收卷在转轴上。

由以上技术方案可知，本发明的技术方案获得了如下有益效果：

本发明公开一种建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构及使用方法，该结构在使用时不仅能够实现太阳能电池板的可拆卸安装，同时能安装不同尺寸的太阳能电池板，实现太阳能电池板的稳固安装；并且，本结构通过设置防护单元，在冰雹天气下利用冰雹自身的重力作用对太阳能电池板进行保护，充分减少冰雹对太阳能电池板的损伤，保护太阳能电池板，延长使用寿命，低碳节能。

具体的，本结构包括平行且间隔设置的第一、第二安装固定单元，尺寸调节单元和及防护单元；其中，第一、第二安装固定单元均设置有一L型安装板，两个L型安装板朝向相对，形成一底部设有缺口、开口朝向左上方的U型槽，该U型槽用于放置太阳能电池板；尺寸调节单元设置在缺口内，用于微调两固定单元间距；防护单元包括一可伸缩收卷的防护面和一动力结构，动力结构用于在冰雹天气收集冰雹以提供动力，防护面在该动力拉动下能充分伸展并铺设在所述太阳能电池板的上方。

本发明实现太阳能电池板可拆卸安装的结构简单，无需复杂的零部件，有利于太阳能电池板的维修与更换；同时通过第一、第二安装固定单元将太阳能电池板托起，使得其下方可以摆放其他设备，节省屋顶空间，充分提高屋顶光伏覆盖率和总体光伏发电量。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1为本发明建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构的左视图；

图2(a)为实施例中两个L型安装板的安装图；

图2(b)为实施例中太阳能电池板的安装图；

图3为图1中区域A的局部放大图；

图4为图1中区域B的局部放大图；

图5为图3中区域C的局部放大图；

图6(a)为图4中区域D的局部放大图一；

图6(b)为图4中区域D的局部放大图二；

图6(c)为图4中区域D的局部放大图三；

图7为本发明建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构的等轴视图。

图中，各标记的具体意义为：

1-太阳能电池板，1.1-限位桩，2-L型安装板，2.1-限位槽，3-螺纹固定杆，4-第一竖杆，5-第二竖杆，6-底盘，7-第一横杆，8-第二横杆，9-第一支撑杆，10-第一加固杆，11-转轴，12-固定块，13-扭簧外壳，14-扭簧，15-防护布，16-牵拉绳，17-接料箱，18-第二支撑杆，19-第三支撑杆，20-第二加固杆，21-滑轮，22-限位杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件，并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

基于现有技术中安装在建筑屋顶的太阳能电池板一般为无正面保护的固定安装，导致太阳能电池板损坏时难以进行维修更换，同时其他设备一般在建筑屋顶上与电池板并列安装，使得建筑屋顶可使用的光伏覆盖面积减少，光伏覆盖率不高。本发明针对上述问题，提出一种建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构及使用方法，通过将太阳能电池板的安装结构设置为可自由拆卸并调节高度的结构在建筑屋顶适配安装不同尺寸的太阳能电池板，同时设计防护单元利用天气特性在恶劣天气对太阳能电池板的正面进行保护，减少太阳能损伤的同时低碳节能。

下面结合附图所示的具体实施例，对本发明公开的建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构及使用方法作进一步具体介绍。

结合具体实施例，本发明公开的建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构主要由四部分组成，第一安装固定单元、第二安装固定单元、尺寸调节单元和防护单元。

如图1所示，第一安装固定单元和第二安装固定单元平行且间隔设置，两者包含的结构相同，均包括两个对称布置的竖向固定单元和设置在竖向固定单元顶部的一L型安装板2；安装时，第一安装固定单元的竖向固定单元低于第二安装固定单元的竖向固定单元，使得第一、第二安装固定单元之间形成一倾斜坡度。定义第一安装固定单元所在侧为左侧、第二安装固定单元所在侧为右侧，则第一、第二安装固定单元间隔安装上的两个L型安装板2朝向相对，并形成一底部设有缺口、开口朝向左上方的U型槽，U型槽用于固定太阳能电池板1，并且太阳能电池板1沿左右方向的两端分别抵接于两个L型安装板2的竖板。如图1，太阳能电池板1固定在U型槽后，其上表面与两个L型安装板2的竖板上端面构成一表面平整的倾斜面。

尺寸调节单元设置在U型槽底部的缺口内，其两端分别连接于两个L型安装板2，并且具有自由调节该缺口大小的自由度。尺寸调节机构一方面能微调构成U型槽的两侧壁，使得两侧壁夹紧其内的太阳能电池板1；另一方面当尺寸调节单元将缺口调大或调小，则意味着U型槽的宽度增大或减小，即槽内能固定放置的太阳能电池板1的尺寸即可增大或缩小，能应用布置的太阳能电池板1的范围更广。

示例中，防护单元包括一可伸缩收卷的防护面和一动力结构，使用时，该防护面在动力结构的拉动下能充分伸展并铺设在太阳能电池板1的上方，并且防护面充分伸展铺设后能完全遮蔽太阳能电池板1。动力结构在实施例中可选择电动结构或纯机械结构，在恶劣天气下保护太阳能电池板1，但电动结构的应用需要消耗电能，因此实施例中动力结构为纯机械结构，旨在于利用恶劣天气的特性，实现动力的产生和消散、实现防护面的伸缩和收卷。

进一步结合图1所示的实施例，尺寸调节单元包括若干螺纹固定杆3和若干预设螺纹沉孔；安装如图2(a)所示，螺纹固定杆3平行且间隔设置在缺口内，任一螺纹固定杆3两端分别朝向两个L型安装板1的横板侧边，并且任一螺纹固定杆3两端外壁设置有外螺纹；预设螺纹沉孔设置在两个L型安装板2横板侧边上与任一螺纹固定杆3端部对应位置，预设螺纹沉孔的内螺纹和尺寸适配于螺纹固定杆3端部外螺纹及尺寸，并且连接于同一螺纹固定杆3的两个预设螺纹沉孔的螺纹纹路相反；因此，当螺纹固定杆3与对应的预设螺纹沉孔固连后，螺纹固定杆3转动，使得两个L型安装板2相向或者相反运动，夹紧或者松开固定在U型槽内的太阳能电池板1，实现太阳能电池板1可拆卸安装的技术效果。

另外，为进一步确保太阳能电池板1在U型槽内的稳固安装，两个L型安装板2相对的竖板板面上分别间隔设置有若干限位槽2.1，限位槽2.1向竖板板面的相对面凹陷；太阳能电池板1左右两侧的端部分别设置有若干限位桩1.1，限位桩1.1自其设置侧向远离该侧延伸，并凸出于太阳能电池板1端面；如图2(b)所示，限位桩1.1的数量和位置与限位槽2.1的数量和位置一一对应，并且限位桩1.1插设于限位槽2.1内。图示的实施例，缺口内至少设置一对螺纹固定杆3，以便维持两个L型安装板的稳定，同时承载部分太阳能电池板1的重量；太阳能电池板1侧边设置6组对应安装的限位桩1.1和限位槽2.1，用于太阳能电池板1的定位。

基于太阳能电池板1的长度变化，太阳能电池板1安装时一方面需要能灵活调节倾斜安装角度，另一方面需要能灵活调节安装高度。例如，当太阳能电池板1的长度增加时，若保持左右两侧的竖向固定单元和安装板之间的夹角不变，则需要增加左右两侧的竖向固定单元之间的距离增，同时左右两侧的竖向固定单元的长度差要发生变化。

因此，图1和图7所示的实施例中，将竖向固定单元设置为长度可调节的结构，并且第一安装固定单元和第二安装固定单元底部布置在同一侧的两竖向固定单元之间还设置有一横向固定单元，用于调节同一侧安装的两个竖向固定单元之间的间距调节。具体的，竖向固定单元包括自上向下依次连接的第二竖杆5、第一竖杆4和底盘6，安装时，第二竖杆5顶端连接于L型安装板1的横板、底端插接于第一竖杆4内壁，并具有在第一竖杆4内滑动的自由度，底盘6底部与屋顶地面接触，起到稳固太阳能电池板1的作用；长度调节方式为：第二竖杆5外壁沿其长度方向间隔设置有若干第四螺纹孔，第一竖杆4与第二竖杆5插接的端部设置有第三螺纹孔，第二竖杆5插接至第一竖杆4内后，第三螺纹孔与任一第四螺纹孔固连，实现在竖直方向上伸缩调节竖向固定单元的长度。

对于横向固定单元，除了用于实现同侧两个竖向固定单元之间距离的调节和固定，还用于支撑结构整体的稳定。如图1所示，横向固定单元的两端分别垂直连接于该侧设置的两个竖向固定单元，其包括依次连接的第一横杆7和第二横杆8；如图7所示，第二横杆8插接于第一横杆7内壁，并具有在第一横杆7内滑动的自由度；横向固定单元的长度调节方式与竖向固定单元的调节方式相似，即在第二横杆8外壁沿其长度方向间隔设置若干第二螺纹孔，第一横杆7与第二横杆8插接的端部设置第一螺纹孔，当第二横杆8插接至第一横杆7内后，第一螺纹孔与任一第二螺纹孔固连，实现在水平方向上伸缩调节横向固定单元的长度。

实施例实现防护单元纯机械结构防护效果的方案如图3至图6所示。

具体的，结合图4所示，防护单元还包括第一支撑结构、第一加固结构和转轴组件；其中，第一支撑结构设置在第一安装固定单元上L型安装板2竖板上，包括一对平行设置的第一支撑杆9，第一支撑杆9一端连接于该竖板远离U型槽的侧壁上沿、另一端向左上方延伸；第一加固结构包括两根对应设置在第一支撑杆9下方的第一加固杆10，第一加固杆10一端连接于第一支撑杆9端部固定面的下沿、另一端固连于第一支撑杆9中部。实施例中，第一支撑结构用于固定转轴组件，第一加固结构对第一支撑结构进行支撑固定。

结合图6(a)、6(b)和6(c)所示，转轴组件包括转轴11、两个固定块12和两个弹性结构；如图7所示，转轴11固设在两第一支撑杆9之间，其两端分别贯穿第一支撑杆9后分别固连于固定块12；并且，固定块12表面与第一支撑杆9光滑接触，固定块12在第一支撑杆端部限位于转轴11，使得转轴11在两根第一支撑杆9间仅具有绕其轴向转动的自由度，不脱出第一支撑杆9。弹性结构分别设置在转轴11与第一支撑杆9贯穿位置，包括固连于第一支撑杆的扭簧外壳13和封闭设置在扭簧外壳13内的扭簧14；如图6(a)和6(c)所示，扭簧14套装在转轴11上，并且扭簧14一端贯通扭簧外壳13连接于第一支撑杆9，另一端连接于转轴11；当转轴11受力转动时，导致扭簧14发生形变，进而具有使转轴11恢复至初始状态的动力。

本实施例中，防护面由防护布15构成，防护布15收卷于转轴11表面，并且其收卷的最内圈与转轴11固连，并且转轴11上收卷的防护布15间隔于转轴11端部的扭簧外壳13；因此，当防护布15在转轴11上收卷或释放时都不会与扭簧外壳13发生干涉。动力结构位于第二安装固定单元远离第一安装固定单元侧，包括两根牵拉绳16，该牵拉绳16分别沿转轴11轴向两端连接于其上收卷的防护布15最外圈。当动力结构产生动力，即使得牵拉绳16在拉力作用下带动防护布15绕转轴11伸展或收卷。

为实现上述牵拉绳16流畅带动防护布15工作，防护单元还包括第二支撑结构和第二加固结构；如图3和图5所示，第二支撑结构设置在第二安装固定单元上L型安装板2竖板上，包括一对平行设置的第二支撑杆18和一对平行设置的第三支撑杆19；安装时，第二支撑杆18一端连接于该竖板远离U型槽的侧壁上沿、另一端向右上方延伸，第三支撑杆19一端连接于该竖板远离U型槽的侧壁下沿、另一端向右上方延伸，并且第三支撑杆19平行于第二支撑杆18；第二加固结构旨在于支撑并加固第二支撑结构，包括两根对应设置在第二支撑杆18和第三支撑杆19之间的第二加固杆20，固定时，第二加固杆20一端连接于第二支撑杆18上部、另一端固连于第三支撑杆19上部。

动力结构在第二安装固定单元侧提供动力的结构设置为一接料箱17，该接料箱17位于第三支撑杆19远离第二支撑杆18侧，并设置为底部预留缝隙出口、顶部开口的漏斗结构；该漏斗结构用于收集恶劣天气，如冰雹天气降落的冰雹，进而依据收集的冰雹自重产生动力。

实施例中，为了让牵拉绳在第二支撑结构上省力运行，第二支撑杆18和第三支撑杆19远离第二安装固定单元的端部分别转动连接有一滑轮21，该滑轮21外壁预设有牵拉绳轨道；动力结构的两根牵拉绳16一端分别连接于接料箱17沿平行于转轴11方向的两侧，另一端分别经牵拉绳轨道连接于转轴11上收卷的防护布15。

该动力结构的工作过程如下：当接料箱17空载，防护布15在弹性结构作用下完全收卷于转轴11表面；当接料箱17在冰雹天气下收集到冰雹，产生拉力拉动牵拉绳16向第二安装固定单元侧移动，拉动防护布15绕转轴11伸展，并逐步铺展在太阳能电池板1上方；当接料箱17内的冰雹融化并自缝隙出口流出，牵拉绳16受其拉力减小，防护布15在弹性结构作用下被拉回、并重新收卷在转轴11上。

如图1所示的实施例，牵拉绳16可选用不锈钢绳，接料箱17的剖面呈倒梯形，接料箱17的底部设置有3条缝隙出口，使得冰雹融化后的水能够从接料箱17底部流出；另外，为限制防护布15最外圈运动到靠近滑轮21位置时继续向接料箱17运动，如图3所示，第二支撑杆18上端固连有一限位杆22，限位杆22在第二支撑杆18上形成一限位通道，牵拉绳16贯通限位通道后连接于防护布16。一些实施例中，防护布15选用具有一定厚度的PVC刀刮布，并且防护布15最外圈除其两端与牵拉绳16连接外，其最外圈端部也设置有牵拉绳15，以支撑防护布15。

如图7所示，由于本结构竖向固定单元具有足够的高度，使得太阳能电池板1的下方留有足够的空间可摆放其他设备，节省其他设备在屋顶的占用面积，提供更多的太阳能电池板1安装面积，相当于提高了屋顶总体光伏发电量；安装时，竖向固定单元的底盘可固定安装在房梁上，由房梁承重。

本发明另一实施例公开上述建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构的使用方法，该方法包括如下步骤：

1)组装第一安装固定单元、第二安装固定单元、第一支撑结构、第一加固结构、转轴组件、第二支撑结构和第二加固结构；

2)根据待安装太阳能电池板的尺寸通过竖向固定单元和横向固定单元调节第一安装固定单元和第二安装固定单元之间的间距；

3)将太阳能电池板放置在第一安装固定单元和第二安装固定单元间构成的U型槽内，通过尺寸调节单元和横向固定单元微调并缩小第一安装固定单元和第二安装固定单元之间的间距，使得太阳能电池板在U型槽被夹紧并限位固定；

4)在第二安装固定单元侧放置动力结构的接料箱，在转轴上安装防护布，采用牵拉绳依次经第二支撑结构、限位通道、第一支撑结构将接料箱连接至转轴上收卷防护布的最外层；

5)当太阳能电池板需要拆卸更换，通过尺寸调节单元和横向固定单元微调并增大第一安装固定单元和第二安装固定单元之间的间距，使得太阳能电池板在U型槽被放松并拆卸或更换；

6)当太阳能电池板遇冰雹天气，接料箱在冰雹天气下收集到冰雹，产生拉力拉动牵拉绳向第二安装固定单元侧移动，使得防护布绕转轴伸展，并逐步铺展在太阳能电池板上方，冰雹冲击到防护布上后滑落；当冰雹天气停止，接料箱内的冰雹融化并自缝隙出口流出，牵拉绳受其拉力减小，防护布在弹性结构作用下被拉回、并重新收卷在转轴上。

该使用方法步骤6)具体的工作原理如下：当遇到持续下冰雹的情况，冰雹落入接料箱17，由于冰雹自身的重量，接料箱17竖直向下运动，进而使得不锈钢绳被拉长，防护布15绕着转轴11被拉出，铺盖到太阳能电池板1的上部，防止冰雹直接冲击太阳能电池板1，对太阳能电池板1进行保护；当防护布15绕着转轴11被拉出时，转轴11在第一支撑杆9内转动，使得扭簧14发生形变；当防护布15运动到限位杆22的位置时，防护布15被限位杆22挡住，从而防止防护布15继续运动并越过滑轮21；当冰雹停止时，接料箱17内的冰雹融化，质量变轻，扭簧14的弹力使得防护布15被拉回，并重新缠绕在转轴11上；当刚开始下冰雹时，防护布15还未被拉出时，少量冰雹落在太阳能电池板1上，由于倾斜平整设计，能够从太阳能电池板1上滑落，并从L型安装板2和转轴11之间的缝隙掉落，防止冰雹积累在太阳能电池板1上，对太阳能电池板1造成损害。

本发明的结构实现太阳能电池板1的可拆卸安装，有利于太阳能电池板1的维修与更换，在太阳能电池板1下方可以摆放其他设备，节省屋顶空间，提高屋顶光伏覆盖率和总体光伏发电量；本发明的结构能够随着太阳能电池板1的尺寸调节，实现太阳能电池板1的稳固安装；并且在某些恶劣的天气，例如持续下冰雹时，能够利用冰雹自身的重力作用对太阳能电池板1进行保护，提高其使用寿命，该防护的实现过程低碳节能。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构，其特征在于，包括平行对应且间隔设置的第一安装固定单元和第二安装固定单元、尺寸调节单元，以及防护单元；

所述第一安装固定单元和第二安装固定单元结构相同，均包括两个对称布置的竖向固定单元和设置在竖向固定单元顶部的一L型安装板；其中，第一安装固定单元的竖向固定单元低于第二安装固定单元的竖向固定单元；定义第一安装固定单元所在侧为左侧、第二安装固定单元所在侧为右侧，则所述第一安装固定单元和第二安装固定单元上的两个L型安装板朝向相对，并形成一底部设有缺口、开口朝向左上方的U型槽；

所述尺寸调节单元设置在所述U型槽底部的缺口内，其两端分别连接于两个L型安装板，并且具有自由调节该缺口大小的自由度；所述U型槽用于固定太阳能电池板，所述太阳能电池板沿左右方向的两端分别抵接于两个L型安装板的竖板；

所述防护单元包括一可伸缩收卷的防护面和一动力结构，所述防护面在所述动力结构的拉动下能充分伸展并铺设在所述太阳能电池板的上方，并且所述防护面充分伸展铺设后能完全遮蔽太阳能电池板。

2.根据权利要求1所述的建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构，其特征在于，所述防护单元还包括第一支撑结构、第一加固结构和转轴组件；

所述第一支撑结构设置在第一安装固定单元上L型安装板竖板上，包括一对平行设置的第一支撑杆，所述第一支撑杆一端连接于该竖板远离U型槽的侧壁上沿、另一端向左上方延伸；所述第一加固结构包括两根对应设置在第一支撑杆下方的第一加固杆，所述第一加固杆一端连接于第一支撑杆端部固定面的下沿、另一端固连于第一支撑杆中部；

所述转轴组件包括转轴、两个固定块和两个弹性结构；所述转轴固设在两第一支撑杆之间，其两端分别贯穿第一支撑杆后分别固连于固定块；所述固定块表面与第一支撑杆光滑接触，固定块限位于转轴，使得所述转轴在两根第一支撑杆间仅具有绕其轴向转动的自由度；所述弹性结构分别设置在所述转轴与第一支撑杆贯穿位置，包括固连于第一支撑杆的扭簧外壳和封闭设置在扭簧外壳内的扭簧；所述扭簧套装在所述转轴上，并且扭簧一端贯通扭簧外壳连接于第一支撑杆，另一端连接于转轴；

所述防护面由防护布构成，所述防护布收卷于转轴表面，并且其收卷的最内圈与所述转轴固连；所述转轴上收卷的防护布间隔于转轴端部的扭簧外壳；

所述动力结构位于第二安装固定单元远离第一安装固定单元侧，包括两根牵拉绳，所述牵拉绳分别沿转轴轴向两端连接于其上收卷的防护布最外圈；所述牵拉绳在拉力作用下带动防护布绕转轴伸展或收卷。

3.根据权利要求2所述的建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构，其特征在于，所述防护单元还包括第二支撑结构和第二加固结构；

所述第二支撑结构设置在第二安装固定单元上L型安装板竖板上，包括一对平行设置的第二支撑杆和一对平行设置的第三支撑杆，所述第二支撑杆一端连接于该竖板远离U型槽的侧壁上沿、另一端向右上方延伸，所述第三支撑杆一端连接于该竖板远离U型槽的侧壁下沿、另一端向右上方延伸，并且第三支撑杆平行于第二支撑杆；所述第二加固结构包括两根对应设置在第二支撑杆和第三支撑杆之间的第二加固杆，所述第二加固杆一端连接于第二支撑杆上部、另一端固连于第三支撑杆上部；

所述动力结构还包括一接料箱，所述接料箱位于第三支撑杆远离第二支撑杆侧，设置为底部预留缝隙出口、顶部开口的漏斗结构；

所述第二支撑杆和第三支撑杆远离第二安装固定单元的端部分别转动连接有一滑轮，所述滑轮外壁预设有牵拉绳轨道；所述两根牵拉绳一端分别连接于所述接料箱沿平行于转轴方向的两侧，另一端分别经牵拉绳轨道连接于转轴上收卷的防护布；

当所述接料箱空载，所述防护布在所述弹性结构作用下完全收卷于转轴表面；当接料箱在冰雹天气下收集到冰雹，产生拉力拉动牵拉绳向第二安装固定单元侧移动，拉动防护布绕转轴伸展，并逐步铺展在太阳能电池板上方；当接料箱内的冰雹融化并自缝隙出口流出，牵拉绳受其拉力减小，防护布在弹性结构作用下被拉回、并重新收卷在转轴上。

4.根据权利要求3所述的建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构，其特征在于，所述第二支撑杆上端固连有一限位杆，所述限位杆在所述第二支撑杆上形成一限位通道；所述牵拉绳贯通限位通道后连接于防护布。

5.根据权利要求1所述的建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构，其特征在于，所述尺寸调节单元包括若干螺纹固定杆和若干预设螺纹沉孔；

所述螺纹固定杆平行且间隔设置在所述缺口内，任一螺纹固定杆两端分别朝向两个L型安装板的横板侧边，并且任一螺纹固定杆两端外壁设置有外螺纹；所述预设螺纹沉孔设置在所述两个L型安装板横板侧边上与任一螺纹固定杆端部对应位置，所述预设螺纹沉孔的内螺纹和尺寸适配于螺纹固定杆端部外螺纹及尺寸，并且连接于同一螺纹固定杆的两个预设螺纹沉孔的螺纹纹路相反；

所述螺纹固定杆与对应的预设螺纹沉孔固连后，当所述螺纹固定杆转动，使得所述两个L型安装板相向或者相反运动，夹紧或者松开固定在所述U型槽内的太阳能电池板。

6.根据权利要求1所述的建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构，其特征在于，所述两个L型安装板相对的竖板板面上分别间隔设置有若干限位槽，所述限位槽向所述竖板板面的相对面凹陷；所述太阳能电池板左右两侧的端部分别设置有若干限位桩，所述限位桩自其设置侧向远离该侧延伸，并凸出于太阳能电池板端面；

所述限位桩的数量和位置与所述限位槽的数量和位置一一对应，并且所述限位桩插设于限位槽内。

7.根据权利要求1所述的建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构，其特征在于，所述第一安装固定单元和第二安装固定单元底部布置在同一侧的两竖向固定单元之间设置有一横向固定单元，横向固定单元的两端分别垂直连接于该侧设置的两个竖向固定单元；

所述横向固定单元包括依次连接的第一横杆和第二横杆，所述第二横杆插接于第一横杆内壁，并具有在第一横杆内滑动的自由度；所述第二横杆外壁沿其长度方向间隔设置有若干第二螺纹孔，所述第一横杆与第二横杆插接的端部设置有第一螺纹孔，所述第二横杆插接至第一横杆内后，第一螺纹孔与任一第二螺纹孔固连，以便在水平方向上伸缩调节横向固定单元的长度。

8.根据权利要求7所述的建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构，其特征在于，所述竖向固定单元包括自上向下依次连接的第二竖杆、第一竖杆和底盘，所述第二竖杆顶端连接于L型安装板的横板、底端插接于第一竖杆内壁，并具有在第一竖杆内滑动的自由度；所述第二竖杆外壁沿其长度方向间隔设置有若干第四螺纹孔，所述第一竖杆与第二竖杆插接的端部设置有第三螺纹孔，所述第二竖杆插接至第一竖杆内后，第三螺纹孔与任一第四螺纹孔固连，以便在竖直方向上伸缩调节竖向固定单元的长度。

9.根据权利要求1所述的建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构，其特征在于，所述太阳能电池板固定在所述U型槽后，其上表面与两个L型安装板的竖板上端面构成一表面平整的倾斜面。

10.一种建筑屋顶上光伏板可拆卸安装结构的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)组装第一安装固定单元、第二安装固定单元、第一支撑结构、第一加固结构、转轴组件、第二支撑结构和第二加固结构；

2)根据待安装太阳能电池板的尺寸通过竖向固定单元和横向固定单元调节第一安装固定单元和第二安装固定单元之间的间距；

3)将太阳能电池板放置在第一安装固定单元和第二安装固定单元间构成的U型槽内，通过尺寸调节单元和横向固定单元微调并缩小第一安装固定单元和第二安装固定单元之间的间距，使得太阳能电池板在U型槽被夹紧并限位固定；

4)在第二安装固定单元侧放置动力结构的接料箱，在转轴上安装防护布，采用牵拉绳依次经第二支撑结构、限位通道、第一支撑结构将接料箱连接至转轴上收卷防护布的最外层；

5)当太阳能电池板需要拆卸更换，通过尺寸调节单元和横向固定单元微调并增大第一安装固定单元和第二安装固定单元之间的间距，使得太阳能电池板在U型槽被放松并拆卸或更换；

6)当太阳能电池板遇冰雹天气，接料箱在冰雹天气下收集到冰雹，产生拉力拉动牵拉绳向第二安装固定单元侧移动，使得防护布绕转轴伸展，并逐步铺展在太阳能电池板上方，冰雹冲击到防护布上后滑落；当冰雹天气停止，接料箱内的冰雹融化并自缝隙出口流出，牵拉绳受其拉力减小，防护布在弹性结构作用下被拉回、并重新收卷在转轴上。

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