CN115208288A - 一种一体化光伏瓦、光伏瓦结构屋顶及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一体化光伏瓦及其安装方法，属于光伏发电技术领域，解决了现有技术中金属板光伏瓦散热困难的问题。本发明的一体化光伏瓦(1)的横截面呈几字形结构，几字形结构的顶部为架空安装板(11)，架空安装板(11)的下方为用于通风散热的架空区(112)。本发明架空安装板的下方设有架空区，用于通风散热，光伏瓦结构屋顶采用架空式一体化光伏瓦，有利于散热降温，提高了发电效率。

Description

一种一体化光伏瓦、光伏瓦结构屋顶及其安装方法

技术领域

本发明涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种一体化光伏瓦、光伏瓦结构屋顶及其安装方法。

背景技术

当前与金属板一体化的光伏瓦多是将光伏电池安装在压型金属板的槽部，这种安装方式存在以下问题：屋面安装时，金属板槽部背面直接压在保温层与檩条上，导致光伏瓦底部散热困难；或者在光伏瓦下面再用支架搭建架空通风层，增加安装难度和成本。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种一体化光伏瓦、光伏瓦结构屋顶及其安装方法，用以解决现有金属板光伏瓦散热困难的问题。

一方面，本发明提供了一种一体化光伏瓦，所述一体化光伏瓦的横截面呈几字形结构，几字形结构的顶部为架空安装板，架空安装板的下方为用于通风散热的架空区。

进一步地，所述一体化光伏瓦还包括依次连接的底板、侧腹板和限位凸起。

进一步地，所述底板位于一体化光伏瓦的底部两端，侧腹板位于一体化光伏瓦的两侧端。

进一步地，所述架空安装板平行于底板，所述架空安装板位于两限位凸起之间。

进一步地，所述架空安装板和两侧腹板之间为所述架空区。

另一方面，本发明提供了一种光伏瓦结构屋顶，包括压型金属板、保温层和上述的一体化光伏瓦，一体化光伏瓦、压型金属板和保温层自上而下依次设置。

进一步地，所述压型金属板上均布有凸起，凸起之间相互平行，所述一体化光伏瓦的限位凸起与凸起平行。

进一步地，所述凸起将所述架空区分割为多条流体通道。

进一步地，光伏瓦结构屋顶还包括屋脊内层盖板和屋脊外层盖板，屋脊内层盖板盖设于所述压型金属板在屋脊处形成的间隙上，屋脊外层盖板盖设于屋脊内层盖板的上方。

另一方面，本发明提供了一种上述光伏瓦结构屋顶安装方法，步骤包括：

在横梁上铺设保温层，在保温层上铺设压型金属板，在压型金属板上铺设一体化光伏瓦，形成流体通道；

在屋脊处依次安放屋脊内层盖板和屋脊外层盖板；

在屋檐处安放檐沟，完成光伏瓦结构屋顶的安装。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

(1)架空安装板的下方设有架空区，用于通风散热，避免了屋面安装时，金属板槽部背面直接压在保温层与檩条上，导致光伏瓦底部散热困难，或者在光伏瓦下面再用支架搭建架空通风层，增加安装难度和成本的问题。

(2)光伏接线盒设于侧腹板上，并采用盖板进行遮盖，既便于检修，又起到美观、防雨的作用。

(3)光伏瓦结构屋顶，采用架空式的一体化光伏瓦，有利于光伏瓦的通风散热，提高了发电效率，在一体化光伏瓦和保温层之间设有压型金属板，压型金属板作为一体化光伏瓦加强支撑，提高了施工安装时一体化光伏瓦的承载能力。

(4)屋檐处设有檐口进风口，屋脊处设有屋脊出风口，檐口进风口和屋脊出风口连通形成流体通道，流体通道位于一体化光伏瓦的架空区，流体通过流体通道将一体化光伏瓦的热量带走，有利于一体化光伏瓦进行降温，提高了发电效率。

(5)在光伏瓦结构屋顶的屋脊处设有屋脊内层盖板和屋脊外层盖板，屋脊内层盖板用于防雨，屋脊外层盖板在外层盖板支架的作用下架空，既有利于形成通风口，又进一步起到了防雨的效果。

(6)以压型金属板作为一体化光伏瓦的加强支撑，提高了施工安装时一体化光伏瓦承重能力，同时，压型金属板兼顾屋面基层防水；一体化光伏瓦作为外层防水，压型金属板作为基层防水，提高了屋面防水能力。

(7)光伏瓦结构屋顶由于采用架空式光伏瓦，因而不需要光伏支架或滑轨，简化了施工安装，提高了效率，降低了造价。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为具体实施例1的一体化光伏瓦的横截面示意图；

图2为具体实施例1的一体化光伏瓦的使用状态示意图；

图3为具体实施例1的一体化光伏瓦的盖板安装状态示意图；

图4为具体实施例2的光伏瓦结构屋顶结构示意图。

附图标记：

1-一体化光伏瓦；11-架空安装板；12-底板；13-侧腹板；14-限位凸起；141-第一卡设部；15-盖板；151-遮盖部；152-第二卡设部；16-光伏接线盒；111-光伏电池安装区；112-架空区；

2-压型金属板；21-凸起；211-外层盖板支架；22-檐口进风口；23-屋脊出风口；3-保温层；4-泡沫堵头；5-屋脊内层盖板；6-屋脊外层盖板；7-檐沟。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。

实施例1

本发明的一个具体实施例，如图1-图3所示，公开了一种一体化光伏瓦，一体化光伏瓦1的横截面呈几字形结构，一体化光伏瓦1包括架空安装板11，架空安装板11的上方为光伏电池安装区111，架空安装板11的下方为用于通风散热的架空区112。

与现有技术相比，本实施例提供的一体化光伏瓦，横截面呈几字形结构，光伏电池设于架空安装板的顶部，在架空安装板的下方形成用于通风散热的架空区，架空区的设置使得一体化光伏瓦避免了屋面安装时，金属板槽部背面直接压在保温层与檩条上，导致光伏瓦底部散热困难，或者在光伏瓦下面再用支架搭建架空通风层，增加安装难度和成本的问题。

本实施例中，一体化光伏瓦1的横截面呈几字形，横截面的顶端为架空安装板11，光伏电池设于架空安装板11上，使得一体化光伏瓦1上设置光伏电池的部位不与保温层3直接接触，即架空安装板11处于架空状态，光伏电池在使用过程中生成的热量传递给一体化光伏瓦1，由于一体化光伏瓦1的架空安装板11的下端设有架空区112，空气可以通过架空区112自由流动，带走光伏电池产生的热量，有助于热量的散发，有效解决了一体化光伏瓦1散热困难的问题。

架空安装板11用于安放光伏电池，为了与光伏电池的形状匹配，本实施例中，架空安装板11为矩形结构。

一体化光伏瓦1还包括底板12、侧腹板13和限位凸起14，底板12、侧腹板13、限位凸起14、架空安装板11、限位凸起14、侧腹板13和底板12依次连接，形成一体化光伏瓦1的几字形横截面。

具体地，底板12为一体化光伏瓦1的底端，用于一体化光伏瓦1的安装，底板12的长度与架空安装板11的长度相等，且平行于架空安装板11，底板12为矩形结构，与压型金属板连接。

进一步地，侧腹板13为一体化光伏瓦1的侧端，侧腹板13的一端与底板12连接，另一端与限位凸起14连接。侧腹板13的长度等于架空安装板11的长度，侧腹板13起到支撑架空安装板11的作用。

进一步地，限位凸起14为一体化光伏瓦1的顶端，并凸出于架空安装板11，架空安装板11位于两限位凸起14之间，且架空安装板11的两对称侧边分别与两侧的限位凸起14连接。限位凸起14的长度等于架空安装板11的长度。

本实施例中，一体化光伏瓦1包括一个架空安装板11、两个底板12、两个侧腹板13和两个限位凸起14。

架空安装板11和两限位凸起14之间形成光伏电池安装区111，架空安装板11和两侧腹板13之间为用于通风散热的架空区112。

由于光伏电池设于光伏电池安装区111内，架空安装板11和两侧腹板13之间形成用于通风散热的架空区112，避免了架空安装板11直接与保温层接触，使得空气可以自由通过架空区112，并将光伏电池产生的热量带走，有助于一体化光伏瓦1的散热。

值得注意的是，侧腹板13对称设于架空安装板11的两侧，两侧腹板13可以平行设置，也可以非平行设置，本实施例中，侧腹板13朝向架空区112侧倾斜。

本实施例中，限位凸起14用于限制设于架空安装板11上的光伏电池的横向位移，同时，限位凸起14的上端部用于卡设盖板15。

限位凸起14为条形结构，具体地，限位凸起14的横截面可以为矩形状结构，也可以为直角梯形状结构。

当限位凸起14的横截面为矩形状结构时，限位凸起14的外侧面与侧腹板13连接，侧腹板13平行设于限位凸起14的两侧，此结构中侧腹板13与限位凸起14的外侧面共面过渡，便于整体加工成型。

当限位凸起14的横截面为矩形状结构时，限位凸起14的外侧面与侧腹板13连接，侧腹板13倾斜设于限位凸起14的两侧，此结构中，限位凸起14的外侧面与侧腹板13相交过渡，为了避免应力集中的问题，限位凸起14与侧腹板13的连接处设有过渡圆弧部。

当限位凸起14的横截面为直角梯形状结构时，限位凸起14的外侧面(腰所在的面)与侧腹板13连接，侧腹板13平行设于限位凸起14的两侧，此结构中，限位凸起14相对于侧腹板13呈向内移动的趋势。

当限位凸起14的横截面为直角梯形状结构时，限位凸起14的外侧面与侧腹板13连接，侧腹板13倾斜设于限位凸起14的两侧，此结构中，侧腹板13与限位凸起14的外侧面共面过渡连接，在便于加工成型的同时，倾斜的侧面增强了一体化光伏瓦1的强度，增大了架空安装板11的承载能力。

本实施例中，限位凸起14的横截面为直角梯形状结构，侧腹板13倾斜设置。

限位凸起14设有第一卡设部141，第一卡设部141用于卡设盖板15。

具体地，第一卡设部141设于限位凸起14的上端，且位于限位凸起14的内侧面上，第一卡设部141朝向光伏电池安装区111。

第一卡设部141可以为限位凸起14的内侧面上的三角形凸起，也可以是矩形凸起，能够实现卡设盖板15的结构均可。

本实施例中，第一卡设部141为限位凸起14的内侧面上的三角形凸起。

为了能够使得第一卡设部141和盖板15既卡设牢固又便于安拆，第一卡设部141的横截面为钝角三角形，三角形的钝角朝向光伏电池安装区111，第一卡设部141的钝角对应的面与限位凸起14的内侧面连接。

进一步地，考虑到第一卡设部141与盖板15安拆过程中存在磨损及安全问题，第一卡设部141用于卡设盖板15的边角设有圆弧部，避免形成尖锐的角，在一体化光伏瓦1的使用过程中不仅能够避免划伤人，还便于第一卡设部141与盖板15的安拆。

值得注意的是，第一卡设部141的长度等于限位凸起14的长度或第一卡设部141的长度小于限位凸起14的长度，当第一卡设部141的长度小于限位凸起14的长度时，第一卡设部141在限位凸起14的内侧面且沿限位凸起14的长度方向上均布。

本实施例中，由于底板12、侧腹板13、限位凸起14和架空安装板11为压型金属板一体成型，因此本实施例中，第一卡设部141的长度等于限位凸起14的长度，便于第一卡设部141的加工成型。

一体化光伏瓦1还包括盖板15，盖板15扣设在相邻一体化光伏瓦1的相邻限位凸起14上，并与第一卡设部141卡接。

盖板15能够卡设在相邻第一卡设部141上，用于遮盖光伏接线盒16，盖板15的长度等于限位凸起14的长度。盖板15包括遮盖部151和第二卡设部152，第二卡设部152设于遮盖部151的两侧，第二卡设部152与第一卡设部141配合连接。

本实施例中，盖板15一体成型，光伏电池安装于架空安装板11的上方。

为解决光伏接线盒16设置在安装板背面带来的检修困难问题，将光伏接线盒16设置在侧腹板13的外侧，并采用盖板15进行遮蔽，既起到美观、防雨的作用，又能在检修时仅打开盖板15进行维护，检修完盖上盖板15即可，方便快捷。

本实施例中，当多个一体化光伏瓦1并排设置时，一体化光伏瓦1的底板12叠放到另一个相邻一体化光伏瓦1的底板12上，盖板15盖设在限位凸起14上，相邻一体化光伏瓦1的底板12、侧腹板13、限位凸起14和盖板15形成光伏接线盒16的安放空间，此安放空间的两端开口，周向封闭，盖板15可拆卸，既便于光伏接线盒16的检修，又起到了遮雨防尘美观的作用。

本实施例的一体化光伏瓦，架空安装板的下方设有用于通风散热的架空区，避免了屋面安装时，金属板槽部背面直接压在保温层与檩条上，导致光伏瓦底部散热困难，或者在光伏瓦下面再用支架搭建架空通风层，增加安装难度和成本的问题。

本实施例的一体化光伏瓦，光伏接线盒设于侧腹板的外侧，并采用盖板进行遮盖，既便于检修，又起到美观、防雨的作用。

实施例2

本发明的另一个具体实施例，如图4所示，公开了一种光伏瓦结构屋顶，包括压型金属板2、保温层3和实施例1的一体化光伏瓦1，一体化光伏瓦1、压型金属板2和保温层3自上而下依次设置。

与现有技术相比，本实施例提供的光伏瓦结构屋顶，采用架空式的一体化光伏瓦，有利于光伏瓦的通风散热，提高了发电效率，在一体化光伏瓦和保温层之间设有压型金属板，压型金属板作为一体化光伏瓦加强支撑，提高了施工安装时一体化光伏瓦的承载能力。

光伏瓦结构屋顶还包括第一横梁和第二横梁，第一横梁与第二横梁平行设置，第一横梁作为光伏瓦结构屋顶的屋脊处支撑梁，第二横梁设有两个，分别位于第一横梁的两侧，并作为光伏瓦结构屋顶的屋檐处支撑梁。

保温层3铺设在第一横梁和第二横梁上，具体地，保温层3的中间及两端设有与第一横梁和第二横梁配合的凹槽，保温层3的两端搭接固定在第二横梁上。

压型金属板2上均布有凸起21，凸起21之间相互平行，凸起21的高度等于架空安装板11到底板12的高度，当一体化光伏瓦1安放到压型金属板2上后，底板12与压型金属板2的非凸起处接触，架空安装板11的底部与压型金属板2的凸起21的顶部接触，使得在一体化光伏瓦1的架空区112形成流体通道，流体通道用于一体化光伏瓦1的通风散热，有利于发电效率的提高。

流体通道两端分别为檐口进风口22和屋脊出风口23，檐口进风口22位于屋檐处，即第二横梁处，屋脊出风口23位于屋脊处，即第一横梁处。

值得注意的是，架空区112内形成多个流体通道，多个流体通道更加有利于一体化光伏瓦1的散热。

与传统的光伏瓦结构屋顶相比，本实施例中，屋檐处设有檐口进风口22，屋脊处设有屋脊出风口23，檐口进风口22和屋脊出风口23连通形成流体通道，流体通道位于一体化光伏瓦1的架空区112，流体通过流体通道将一体化光伏瓦1的热量带走，有利于一体化光伏瓦1进行降温，提高了发电效率。

由于压型金属板2在屋脊处存在拼接缝隙，为了避免雨水浸湿保温层3，压型金属板2的端部设有泡沫堵头4，具体地，泡沫堵头4位于压型金属板2的屋脊侧设置。

为了进一步起到防雨的效果，泡沫堵头4上设有屋脊内层盖板5，具体地，屋脊内层盖板5设在位于屋脊两侧的泡沫堵头4上，遮盖住两压型金属板2在屋脊处的间隙。

凸起21的端部设有外层盖板支架211，外层盖板支架211位于凸起21的靠近屋脊端。

值得注意的是，外层盖板支架211的顶部高于架空安装板11。

外层盖板支架211上设有屋脊外层盖板6，具体地，屋脊外层盖板6设于屋脊两侧的外层盖板支架211上，且屋脊外层盖板6能够遮盖部分一体化光伏瓦1，此结构的设置，使得雨水淋到屋脊外层盖板6上后，滴落到一体化光伏瓦1上，屋脊外层盖板6遮盖了光伏瓦结构屋顶的屋脊。

本实施例中，在光伏瓦结构屋顶的屋脊处设有两层盖板，分别为屋脊内层盖板5和屋脊外层盖板6，屋脊内层盖板5用于防雨，屋脊外层盖板6在外层盖板支架211的作用下架空，既有利于形成通风口，又进一步起到了防雨的效果。

为了便于雨水的排放，光伏瓦结构屋顶还包括檐沟7，檐沟7与第二横梁连接，且位于一体化光伏瓦1的屋檐端的下方，使得雨水可以直接流入檐沟7内。

本实施例的光伏瓦结构屋顶，采用架空式的一体化光伏瓦，便于通风散热，提高了发电效率；以压型金属板作为一体化光伏瓦的加强支撑，提高了施工安装时一体化光伏瓦承重能力，同时，压型金属板兼顾屋面基层防水；一体化光伏瓦作为外层防水，压型金属板作为基层防水，提高了屋面防水能力；不需要光伏支架或滑轨，简化了施工安装，提高了效率，降低了造价。

实施例3

本发明的另一个具体实施例，公开了一种光伏瓦结构屋顶的安装方法，步骤包括：

在第一横梁和第二横梁上铺设保温层3；在保温层3上铺设压型金属板2；在压型金属板2上铺设一体化光伏瓦1，形成流体通道；

在压型金属板2的屋脊端安放泡沫堵头4，在相邻泡沫堵头4上安放屋脊内层盖板5，在外层盖板支架211安放屋脊外层盖板6；

在第二横梁处安放檐沟7，完成光伏瓦结构屋顶的安装。

与现有技术相比，本实施例中，采用架空式的一体化光伏瓦，有利于光伏瓦的通风散热，提高了发电效率，在一体化光伏瓦和保温层之间设有压型金属板，压型金属板作为一体化光伏瓦加强支撑，提高了施工安装时一体化光伏瓦的承载能力。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一体化光伏瓦，其特征在于，所述一体化光伏瓦(1)的横截面呈几字形结构，几字形结构的顶部为架空安装板(11)，架空安装板(11)的下方为用于通风散热的架空区(112)。

2.根据权利要求1所述的一体化光伏瓦，其特征在于，所述一体化光伏瓦(1)还包括依次连接的底板(12)、侧腹板(13)和限位凸起(14)。

3.根据权利要求2所述的一体化光伏瓦，其特征在于，所述底板(2)位于一体化光伏瓦(1)的底部两端，侧腹板(3)位于一体化光伏瓦(1)的两侧端。

4.根据权利要求2所述的一体化光伏瓦，其特征在于，所述架空安装板(11)平行于底板(12)，所述架空安装板(11)位于两限位凸起(14)之间。

5.根据权利要求2所述的一体化光伏瓦，其特征在于，所述架空安装板(11)和两侧腹板(13)之间为所述架空区(112)。

6.一种光伏瓦结构屋顶，其特征在于，包括压型金属板(2)、保温层(3)和权利要求1-5所述的一体化光伏瓦(1)，一体化光伏瓦(1)、压型金属板(2)和保温层(3)自上而下依次设置。

7.根据权利要求6所述的光伏瓦结构屋顶，其特征在于，所述压型金属板(2)上均布有凸起(21)，凸起(21)之间相互平行，所述一体化光伏瓦(1)的限位凸起(14)与凸起(21)平行。

8.根据权利要求7所述的光伏瓦结构屋顶，其特征在于，所述凸起(21)将所述架空区(112)分割为多条流体通道。

9.根据权利要求6所述的光伏瓦结构屋顶，其特征在于，还包括屋脊内层盖板(5)和屋脊外层盖板(6)，屋脊内层盖板(5)盖设于所述压型金属板(2)在屋脊处形成的间隙上，屋脊外层盖板(6)盖设于屋脊内层盖板(5)的上方。

10.一种根据权利要求6-9所述的光伏瓦结构屋顶的安装方法，其特征在于，步骤包括：

在横梁上铺设保温层(3)，在保温层(3)上铺设压型金属板(2)，在压型金属板(2)上铺设一体化光伏瓦(1)，形成流体通道；

在屋脊处依次安放屋脊内层盖板(5)和屋脊外层盖板(6)；

在屋檐处安放檐沟(7)，完成光伏瓦结构屋顶的安装。

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