CN1443910A - 光电池板整体覆盖单坡屋顶的方法及形成覆盖物的大瓦片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种将光电池板整体覆盖单坡屋顶的方法及形成覆盖物的大瓦片，所述覆盖装置和方法包括一大瓦片(1)，在其上通过其外形轮廓而限定一光电池板(2)，所述大瓦片(1)具有与传统瓦片相同轮廓形状的外部轮廓(1a)，大瓦片(1)的中心部分弯向弯曲部分(1b)，弯曲部分(1b)上端面具有一平坦部分(1c)，光电池板(2)靠在平坦部分(1c)上，大瓦片(1)的中央部分有一平的基底(1h)，可用以最大限度地将热量扩散出去，从而使光电池板(2)可以在最佳条件下工作。为了牢牢地固定光电池板和瓦片的组合，使用了插入瓦片体内、形成一体的六角头螺栓(3)，它可以与一合适的六角头螺母(4)相配合以进行锁定，该锁定通过使用L形构件(5)固定光电池板(2)的下游边(2a)并通过扁平件(6)固定光电池板的上游边(2b)或者使两块或多块光电池板(2)拼合在一起。

Description

光电池板整体覆盖单坡屋顶的方法及形成覆盖物的大瓦片

发明领域

本发明涉及一种新的方法，该新方法用于必须支承光电池板的屋顶的屋瓦面扇形部分，尤其是涉及一种用高截面的瓦片，即用两厘米以上的高度的高截面瓦片对这部分屋瓦面扇形部分进行覆盖，本发明还涉及上述覆盖方法中一种支承光电池板和形成覆盖物的大瓦片。已有技术越来越多地使用光电池板产生无污染的能源。可用所述的光电池板来代替对环境有污染的、生产成本和设备维护费用又很高的传统能源。对于气候条件合适的国家中，使用光电池板尤其有利，因为它们使用的效率很高。

发明背景

已有技术安装光电池板的方法是用托架或其它相对于屋顶升起的支承结构来固定光电池板或者将光电池板固定在屋顶的瓦片上，就在承压结构上钻孔以连接所述光电池板的支承装置。

已有技术目前的这种常规连接方法由于必须钻孔，这就破坏了屋顶不透水的性能。而且，由于在光电池板下面没有空气循环，这些连接方法降低了光电池板的效率。此外，已有技术的方法没有光电池板与屋顶的安装上的一体性，因为所述光电池板是用固定在瓦片上的镦筋或箍筋安装的，有时候光电池板的角度与屋顶具有不同的角度，使光电池板的稳定性降低，尤其重要的是，除了破坏屋瓦面的外观，特别是高质量建筑物的外观之外，光电池板还受重气流或大的牵引力的影响。

总起来说，目前的安装方法有以下不利之点：1)在屋瓦面和光电池板之间安装上没有一体性或整体性；2)安装成本高，维护费用也高；3)不可能使用标准的光电池板而是要为每一种不同的屋瓦面提供一种专门的光电池板，这样成本就较高；4)由于没有空气循环，使光电池板过热，从而使光电池板的工作效率下降。

发明内容

因此，本发明的目的是为了克服上述的缺陷而提供一种将光电池板整体地覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，该方法与其它方法不同之处在于，用最小的在上面升起或外伸的部分使光电池板与屋顶可得到建筑上的一体性和整体性。

实现上述目的的技术方案是：本发明的将光电池板整体地覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，包括一大瓦片，大瓦片通过其外形轮廓将一光电池板约束在它的上面，其中，

所述大瓦片具有与传统瓦片相同的外形轮廓，其中央部分弯向弯曲部分1b，弯曲部分1b再向上有一平坦部分，其上靠放着光电池板，

大瓦片在其中央部分有一平的基底用以最大限度地将热发散以使光电池板工作于最佳条件下，以及

为了牢牢地固定光电池板和瓦片，使用了插入瓦片体内、形成一体的六角头螺栓以与一合适的六角头螺母相互锁定，所述锁定通过使用L形构件固定光电池板的下游边并通过扁平件固定光电池板的上游边或者用扁平件将两块或多块光电池板连接在一起。

如以上所述的把光电池板整体地覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，其中，所述大瓦片是由玻璃纤维增强的混凝土混合物熔融后用模子制成的。

如以上所述的把光电池板整体地覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，其中，由于大瓦片与传统的瓦片的连接轮廓连续地相补则大瓦片的侧壁就可以让带光电池板的大瓦片与传统的瓦片连续地拼接在一起，还设有一固定件，它用于将光电池—瓦片永久性地固定于大瓦片的支承结构上。

如以上所述的把光电池板整体地覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，其中，固定系统使光电池板相对于大瓦片的平的基底升起从而与开孔一起，使得可以实现循环通风冷却光电池板，这种冷却有助于具有另一种冷却功能的对流运动一起进行冷却。

如以上所述的把光电池板整体覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，其中，为了固定光电池板的下游边，使用了水平地插入瓦片体内的螺栓，而后用螺母拧紧进行固定，期间事先设置一合适的垫片；所述插入瓦片体内的螺栓具有双头螺栓的功能，它可以通过L形构件和螺母把大瓦片与光电池板的下游部分组合装配在一起。

如以上所述的把光电池板整体地覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，其中，用另一螺栓对光电池板的上游边进行固定，此螺栓是垂直地插入瓦片主体内的，然后用有孔的阳极化铝扁平件横穿在螺栓上，最后用螺母把它们锁定在一起。

如以上所述的把光电池板整体地覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，其中，把多块光电池板按先后位置拼接在一起的方法是把两块瓦片与光电池板的上游边靠在大瓦片的平坦部分上，然后用垂直插入瓦片体内的螺栓锁定在位，螺栓上横穿有扁平件，在螺栓上拧上螺母后可以牢牢地把两块或多块光电池板拼接在一起。

一种形成覆盖物的大瓦片，所述大瓦片可限定一光电池板并制成与传统瓦片的轮廓形状相同的外轮廓，其特征在于，它包括中央的弯曲部分、一从弯曲部分向上延伸的平坦部分，该平坦部分上可搁靠光电池板，一与相邻大瓦片轮廓彼此连续相补的侧壁、一设置在弯曲部分外侧的下面的固定部或固定件，该固定件可同单坡屋顶上的瓦片相接合，以及一位于外轮廓的中央部分是一平的基底。

由上可见，本发明的方法通过对流体动力学和热动力学两个方面进行了研究，以获得良好冷却效果，使光电池板得以在最佳的状态下进行工作。事实上，众所周知光电池板是与温度有关的，温度愈高，光电池板的效率越低。光电池板的冷却以及整个装置的冷却利用了屋顶的通风微循环以及越过光电池板的空气循环是本发明的基本特征。此外，本发明的其它特点包括：生产大瓦片的材料，以及支承光电池板及形成屋瓦面覆盖物的大瓦片的尺寸是传统瓦片的尺寸的十倍或以上。具体地说，用由一个单一的主体形成的支承瓦片来支承光电池板，以便：1)避免水的渗入；2)安装方便；3)减少屋顶的负载重量；4)操作灵巧而方便。

本发明制造生产瓦片所用的材料是一种新材料，用新材料瓦片形成屋顶屋瓦面的扇形部分。所述材料是用玻璃纤维增强的混凝土的混合物。所述混凝土混合物是用具有耐碱性的玻璃纤维增强以及加有其它添加剂的混凝土混合物。本发明的此混合物具有以下特征：1)它比传统材料轻20％；2)用这种混合物时瓦片厚度可以比传统瓦片做得薄二倍，这样，它的弯曲强度是普通瓦片的三倍，尽管此支承光电池板的大瓦片尺寸较大，但是可以在强度相等的情况下具有与传统瓦片相似的厚度。此外，由于在混合物中加入了玻璃纤维，本发明的瓦片就不象用于屋瓦面的、由普通混凝土或其它普通材料制成的瓦片那样容易脆裂。然后，本发明的瓦片象传统瓦片那样制成尺寸不同的标准件，因此可以具有传统瓦片那样的可组配性，可以在屋瓦面的任何一处形成良好一体性和完整性的组合匹配。

附图说明

图1是一大瓦片上装有光电池板的立体视图；

图2是一单块大瓦片的立体视图；

图3是一固定大瓦片及光电池板的方法的立体视图，其中用了倒L形构件固定光电池板的下游边；

图4是一用扁平件固定光电池板的上游边的视图；

图5是一固定两块光电池板的详细前视图；

图6是一在装另一块光电池板前的大瓦片和光电池板下游边的情况的视图；

图7是一同一光电池板和大瓦片装置的上游边的视图；

图8是一保护光电池板和大瓦片结构，表示设有避免雨或水流的排放装置；

图9是一光电池板下面的微循环和大瓦片/光电池板下面部分的后通风的视图，其中用诸箭头示出了光电池板下面的气流，这是本文所述微循环，而在大瓦片/光电池板下面部分的诸箭头则示出了后通风的情况。

具体实施方式

请参阅图1～4所示，本发明的方法提供一种大的大瓦片1，它是把玻璃纤维增强的混凝土混合物熔融后用模子制成的，然后通过大瓦片1的外部轮廓在其上限定一光电池板2。所述大瓦片1具有外轮廓1a，此外轮廓1a与传统瓦片的轮廓形状相同，其中央部分弯向弯曲部分1b，弯曲部分1b向上去有一平坦部分1c，光电池板2就靠在其上。如果它们的连接部分的轮廓彼此连续相补的话，大瓦片的侧壁1d可以同大瓦片1用于屋顶其余部分的传统瓦片相组合(匹配)。此外，在弯曲部分1b外侧的下面有一个固定部1g，用以把光电池—大瓦片永久性地固定在瓦片的支承结构上。这样，大瓦片1的特点是，它的中央部分是一平的基底1h，以便最大限度的把热量散发出去，而使光电池工作在最佳的工作状态下。为了牢固地把光电池板和大瓦片固定在一起，使用了六角头螺栓3，螺栓3是插入瓦片内而形成整体性的，并可以用适当的六角头螺栓4拧紧或锁定。在这种锁定中，使用了L形构件5，用以固定光电池板2的下游边2a以及用一扁平件6固定光电池板的上游边2b，或者用来将两块或多块光电池板2拼接在一起。这种固定系统使诸光电池板2相对于大瓦片的平的基底1h向上升起，以便和开孔一起可以通风循环。而帮助具有另一种冷却功能的对流对光电池板一同进行冷却。具体地说，为了固定下游边2a，用了一螺栓3，该螺栓3水平地插在大瓦片体内，然后，用螺母拧紧。期间事先放进了合适的垫圈7。所述插入大瓦片内的螺栓3有双头螺栓的功能，它可以通过倒L形构件5和螺母4把大瓦片1与光电池板2的下游部分组装在一起。光电池板的上游边2b的固定有所不同，它用的是同样的螺栓3，但它是垂直地插入大瓦片体内的，接着用阳极化的铝扁平件6横穿在垂直螺栓3上而用螺母4将瓦片和光电池板加有锁定。另外，将两块或多块光电池板2依次拼在一起时是将两块瓦片靠拢，同时两块光电池板2的上游边2b放在大瓦片的1c部分上，然后在垂直插入的螺栓3上插入铝制扁平件6而后用螺母4拧紧，把两块光电池板牢牢地连接在一起。从而，通过重复上述安装过程，将可以覆盖在屋顶任一处的表面上。此外，为了保护大瓦片和太阳能电池板，在大瓦片边缘部分设置一排水道或排放装置8以防止角度很大的雨或涌起或涨起的水流。

本发明的大瓦片/光电池板覆盖装置的基本特征是利用热的对流运动进行冷却，所以具有一光电池板的后通风冷却。此外，还利用大瓦片下面的微通风的冷却作用。所述微通风的冷却作用是利用涌起的水流和所谓“通风墙壁”的作用，它可以冷却整个瓦片/光电池板结构，保持结构上各部分的整体完整性。

大瓦片/光电池板的结构及各种不同的固定方法分别在7张图纸中示出。在第一张图纸上，示出了图1和图2。图1是大瓦片1上装有光电池板2的立体图，图2是单块大瓦片1的立体视图。在第二张图纸上，示出了图3。它示出了固定大瓦片及光电池板的方法，其中用倒L形构件5固定光电池板的下游边2a。在第三张图纸上，示出了图4，其中示出了用扁平件6固定光电池板上游边2b的视图。在第四张图纸上，示出了图5，它示出固定两块光电池板的详细视图。在第五张图纸上，示出了图6和图7，图6是在装另一块光电池板前的大瓦片和光电池板下游边的视图，图7是同一光电池板和大瓦片装置的上游边的视图。在第六张图纸上，示出了图8，它专门表示保护光电池板和大瓦片结构，避免雨或水流的排放装置8。在第七张图纸上，示出了图9，它用诸箭头示出了光电池板下面作微循环的气流，在大瓦片/光电池板下面部分的诸箭头表示后通风的状况。

Claims (11)

1、一种将光电池板整体地覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，其中，包括一大瓦片(1)，大瓦片(1)通过其外形轮廓将一光电池板(2)约束在它的上面，其特征在于，

所述大瓦片(1)具有与传统瓦片相同的外形轮廓(1a)，其中央部分弯向弯曲部分(1b)，弯曲部分(1b)再向上有一平坦部分(1c)，其上靠放着光电池板(2)，

大瓦片(1)在其中央部分有一平的基底(1h)用以最大限度地将热发散以使光电池板(2)工作于最佳条件下，以及

为了牢牢地固定光电池板和瓦片，使用了插入瓦片体内、形成一体的六角头螺栓(3)以与一合适的六角头螺母(4)相互锁定，所述锁定通过使用L形构件(5)固定光电池板(2)的下游边(2a)并通过扁平件(6)固定光电池板的上游边(2b)或者用扁平件(6)将两块或多块光电池板(2)连接在一起。

2、如权利要求1所述的把光电池板整体地覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，其特征在于，所述大瓦片是由玻璃纤维增强的混凝土混合物熔融后用模子制成的。

3、如权利要求1所述的把光电池板整体地覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，其特征在于，由于大瓦片(1)与传统的瓦片的连接轮廓(1f)连续地相补则大瓦片的侧壁(1d)就可以让带光电池板的大瓦片(1)与传统的瓦片连续地拼接在一起，还设有一固定件(1g)，它用于将光电池-瓦片永久性地固定于大瓦片的支承结构上。

4、如权利要求1所述的把光电池板整体地覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，其特征在于，固定系统使光电池板(2)相对于大瓦片的平的基底(1h)升起从而与开孔一起，使得可以实现循环通风冷却光电池板，这种冷却有助于具有另一种冷却功能的对流运动一起进行冷却。

5、如权利要求1所述的把光电池板整体地覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，其特征在于，为了固定光电池板(2)的下游边(2a)，使用了水平地插入瓦片体内的螺栓(3)，而后用螺母(4)拧紧进行固定，期间事先设置一合适的垫片(7)；所述插入瓦片体内的螺栓(3)具有双头螺栓的功能，它可以通过L形构件(5)和螺母(4)把大瓦片(1)与光电池板(2)的下游部分组合装配在一起。

6、如权利要求1所述的把光电池板整体地覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，其特征在于，用另一螺栓(3)对光电池板(2)的上游边(2b)进行固定，此螺栓(3)是垂直地插入瓦片主体内的，然后用有孔的阳极化铝扁平件(6)横穿在螺栓(3)上，最后用螺母(4)把它们锁定在一起。

7、如权利要求1所述的把光电池板整体地覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，其特征在于，把多块光电池板(2)按先后位置拼接在一起的方法是把两块瓦片与光电池板(2)的上游边(2b)靠在大瓦片(1)的平坦部分(1c)上，然后用垂直插入瓦片体内的螺栓(3)锁定在位，螺栓(3)上横穿有扁平件(6)，在螺栓(3)上拧上螺母(4)后可以牢牢地把两块或多块光电池板(2)拼接在一起。

8、如权利要求1所述的把光电池板整体地覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，其特征在于，还设有一排放装置(8)用于保护瓦片光电池板组合，以避免大角度的雨水和涌起的水流的侵袭。

9、如权利要求1所述的把光电池板整体地覆盖在单坡屋顶上的覆盖方法，其特征在于，它利用热的对流运动进行冷却，从而使光电池板具有用于冷却的后通风，除此之外，还利用大瓦片下的微通风而进行冷却。

10、一种形成覆盖物的大瓦片，所述大瓦片(1)可限定一光电池板并制成与传统瓦片的轮廓形状相同的外轮廓(1a)，其特征在于，它包括中央的弯曲部分(1b)、一从弯曲部分(1b)向上延伸的平坦部分(1c)，该平坦部分(1c)上可搁靠光电池板，一与相邻大瓦片轮廓彼此连续相补的侧壁(1d)、一设置在弯曲部分(1b)外侧的下面的固定部或固定件(1g)，该固定件(1g)可同单坡屋顶上的瓦片相接合，以及一位于外轮廓(1a)的中央部分是一平的基底(1h)。

11、如权利要求10所述的形成覆盖物的大瓦片，其特征在于，所述大瓦片(1)由玻璃纤维增强的混凝土混合物熔融后用模制而成。

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