CN201918399U - 一种光伏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光伏系统，包括光伏组件及其安装装置，所述安装装置包括固定在建筑物外表面上构成横梁的型材，所述型材的顶部设置有挂接件，所述挂接件呈直角弯板形状，其横板部分通过螺栓固定在所述型材的顶部，其竖板部分的上缘折弯成挂钩或斜面，所述光伏组件背面的边框钩挂在所述挂钩或斜面上。该光伏系统在安装时只需一人操作即可完成，且安装速度快、外观整齐度好，便于维修、更换，有助于降低光伏系统的综合成本。

Description

一种光伏系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能设备技术领域，尤其涉及利用太阳电池组件和其他辅助设备将太阳能转换成电能的光伏系统。

背景技术

太阳能发电分为光热发电和光伏发电。通常说的太阳能发电指的是太阳能光伏发电，简称“光电”。

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池，太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电系统。

光伏建筑一体化，是应用太阳能发电的一种新概念，简单地讲就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。根据光伏方阵与建筑结合的方式不同，光伏建筑一体化可分为两大类：一类是光伏方阵与建筑的结合。这种方式是将光伏方阵依附于建筑物上，建筑物作为光伏方阵载体，起支承作用。另一类是光伏方阵与建筑的集成。这种方式是光伏组件以一种建筑材料的形式出现，光伏方阵成为建筑不可分割的一部分。如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。

在上述两种方式中，光伏方阵与建筑的结合是一种常用的形式，特别是与建筑屋面的结合。由于光伏方阵与建筑的结合不占用额外的地面空间，是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式，因而倍受关注。

目前，墙面或屋顶的光伏系统的安装结构大部分都比较复杂，由于两块光伏组件之间会共用一种压块，这样就造成需要一个人放置压块并使用螺栓锁紧，另外需要两个人协助托扶光伏组件，总共需要三个人同时操作才能完成光伏组件的安装。这样就存在如下一些主要问题：

首先，多人在有限的空间内集中操作，若协调不一致，容易掉落零部件，存在安全隐患。

其次，由于采用的人工较多，因此人力成本始终居高不下。

再者，在使用压块和螺栓进行固定时，需依靠操作人员的经验来控制安装精度，外观整齐度不好把握。

最后，后期维修、更换麻烦，拆卸同样也还需要三个人同时操作才能完成。

因此，如何改进光伏系统的安装装置，从而减少安装时所需的操作人员，并提高安装速度和安全系数，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光伏系统。该光伏系统在安装时只需一人操作即可完成，且安装速度快、外观整齐度好，便于维修、更换，有助于降低光伏系统的综合成本。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种光伏系统，包括光伏组件及其安装装置，所述安装装置包括固定在建筑物外表面上构成横梁的型材，所述型材的顶部设置有挂接件，所述光伏组件通过其背面的边框上沿钩挂在所述挂接件上。

优选地，所述挂接件呈直角弯板形状，其横板部分通过螺栓固定在所述型材的顶部，其竖板部分的上缘先向外折弯90度再向上折弯90度形成挂钩。

优选地，所述光伏组件背面的边框上沿支撑在所述挂钩的水平折弯部位上。

优选地，所述光伏组件的边框内顶面支撑在所述挂钩的顶部。

优选地，所述挂接件所述挂接件呈直角弯板形状，其横板部分通过螺栓固定在所述型材的顶部，其竖板部分的上缘向外折弯形成斜面，所述光伏组件支撑在所述斜面上。

优选地，所述型材包括相互平行的上型材和下型材，所述上型材形成上横梁，所述下型材形成下横梁，所述挂接件设置在所述上横梁上。

优选地，所述型材在横截面上呈正方形，其四周的侧面上分别设有“T”形槽。

优选地，所述型材通过连接件固定在建筑物的外表面上，所述连接件呈直角弯板形状，其竖板部分通过螺栓固定在建筑物的外表面上，其横板部分通过螺栓固定在所述型材的顶部或底部。

优选地，进一步包括将所述光伏组件压紧在所述型材上的压块，所述压块固定在所述型材的正面。

优选地，所述压块包括单组件压块和双组件压块，所述单组件压块设置在处于边缘位置的光伏组件的外侧，所述双组件压块设置相邻的所述光伏组件之间。

本实用新型所提供的光伏系统通过连接件将型材横向固定在建筑物的外表面上，形成一排排固定所述光伏组件的横梁，所述型材上设有挂接件，所述光伏组件通过其背面的边框上沿钩挂在所述挂接件上。这样，在安装时就不需要另外安排操作人员托扶光伏组件，直接用螺栓和压块将光伏组件固定在型材上，以此类推，仅由一个操作人员就可完成光伏组件方阵的组装，能实现光伏组件与建筑墙体的大面积快速、安全、有效结合，并且简单、实用、可靠；同时解决了光伏组件维修、更换麻烦等问题，达到省时、省力、省工、降低人工安装及维护成本等目的。

在一种具体实施方式中，所述挂接件呈直角弯板形状，其横板部分通过螺栓固定在所述型材的顶部，其竖板部分的上缘先向外折弯90度再向上折弯90度形成挂钩。如此，所述光伏组件可通过其背面的边框上沿或边框内顶面支撑在所述挂钩的水平折弯部位上，组装时只需将光伏组件先向上举起，再将其轻轻放下即可挂在所述挂钩上，操作起来十分简便，适合面积较大的规模化安装。

附图说明

图1是本实用新型所提供光伏系统的正面示意图(图中省略了一块光伏组件)；

图2是图1所示光伏系统的侧视图；

图3是图1所示光伏系统的A-A视图；

图4是图3所示光伏系统B部位的局部放大示意图；

图5是光伏组件与型材相配合的轴测示意图；

图6是挂接件固定在型材顶部的轴测示意图；

图7是本实用新型所提供光伏系统的第二种具体实施方式的结构示意图；

图8是本实用新型所提供光伏系统的第三种具体实施方式的结构示意图；

图9是本实用新型所提供光伏系统安装于屋顶的结构示意图。

图中数字编号所对应的零部件或部位名称如下：

1.光伏组件2.型材3.墙面4.挂接件5.连接件6.螺栓7-1.单组件压块7-2.双组件压块8.坡面

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种光伏系统安装装置。该装置在安装时只需一人操作即可完成，且安装速度快、外观整齐度好，便于维修、更换，有助于降低光伏系统的综合成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

本文中的“上、下、内、外”等表示方位的用语是基于附图的位置关系，仅是为了便于描述，不应将其理解为对保护范围的绝对限定。

请参考图1、图2，图1是本实用新型所提供光伏系统的正面示意图；图2是图1所示光伏系统的侧视图。

如图所示，该光伏系统安装在建筑物向阳的垂直墙面上，主要由光伏组件1和配套的安装装置组成，光伏组件1呈横向的长方形，若干尺寸相同的光伏组件1在同一平面上以一定间距有序地排列在一起，构成光伏组件方阵。

光伏组件1通过型材2固定在墙面3上，每一排光伏组件1共用上下两根型材2，其中上型材形成上横梁，下型材形成下横梁，上、下横梁的间距小于光伏组件1的高度，挂接件4设置在上横梁上。

请参考图3、图4、图5、图6，图3是图1所示光伏系统的A-A视图；图4是图3所示光伏系统B部位的局部放大示意图；图5是光伏组件与型材相配合的轴测示意图；图6是挂接件固定在型材顶部的轴测示意图。

如图所示，型材2在横截面上呈正方形，其四个侧面上分别设有“T”形槽，中心部位以及四角处分别设有通孔。

型材2通过间隔设置的多个连接件5固定在墙面上，连接件5呈直角弯板形状，其竖板部分通过螺栓6固定在墙面上，而横板部分通过螺栓6固定在型材2的顶部。这里所使用的螺栓6可以在市场上直接采购，其作用主要是将附属部件固定在型材上，具体可以是“T”形螺栓等等，由于其属于现有技术，这里就不再展开描述。

当然，连接件5也可以设置在型材2下方，若采用这种安装方式，型材2便支撑在连接件5上，同样能够将型材2固定在墙面3上。但是，从安装的角度来讲，位于型材2上方的连接件5在操作时会更加便利。

挂接件4的功能是在安装时以及安装后挂住光伏组件1的边框，在结构上挂接件4呈直角弯板形状，其横板部分通过螺栓6固定在型材2的顶部，其竖板部分的上缘先向外折弯90度再向上折弯90度形成挂钩，实际组装时只需将光伏组件1先向上举起，再将其轻轻放下即可通过其背面的边框上沿支撑在挂钩的水平折弯部位上。

当光伏组件1的横向尺寸较宽时，为防止其在安装过程发生晃动，可采用两个或两个以上的挂接件4，当光伏组件1的横向尺寸较窄时，仅采用一个挂接件4即可满足要求。

本文对挂接件4的材料不做限定，其材质具体可以是塑料、铝合金，铁、不锈钢等，均在本实用新型的保护范围之内。

上述挂接件4一方面可以在组装初期起到很好的辅助作用，另一方面在组装结束后可始终支撑光伏组件1，限制其向下运动。显然，仅仅依靠挂接件4还不能将光伏组件1完全定位，光伏组件4在外力的作用下仍能沿左右方向自由移动，对此，需进一步增设压块。

压块用于限制光伏组件1在左右方向上的自由度，同时将光伏组件1压紧在型材2的正面。压块分为两种，一种是单组件压块7-1，另一种是双组件压块7-2。

双组件压块7-2采用一块矩形板材折弯成U形，其底部开设有通孔，两端分别向外折弯90度形成翻边，双组件压块7-2设置相邻的光伏组件1之间，上下各一个，组装时由螺栓穿过其上的通孔固定在型材2上，固定后双组件压块7-2通过其翻边部位将光伏组件1压紧在型材2上，一个双组件压块7-2同时压紧两个光伏组件1。

单组件压块7-1在结构上相当于双组件压块7-2的一半，组装时仅设置在处于边缘位置的光伏组件1的外侧，仅压紧一块光伏组件1。

为了保证安装精度，挂接件4的竖板部分最好能够与型材2的正面相平齐。这样，在将光伏组件1挂在挂接件4上时，光伏组件1便可在重力作用下倚靠在型材2的正面，使用压块压紧光伏组件1时，光伏组件1仅发生较小的位移。

请参考图7，图7是本实用新型所提供光伏系统的第二种具体实施方式的结构示意图。

在另一种结构中，挂接件4呈直角弯板形状，其横板部分通过螺栓固定在型材的顶部，其竖板部分的上缘先向外折弯90度再向上折弯90度形成挂钩，与上述挂接件的结构大体相同；不同之处就在于，挂接件4的竖板部分较长，一直延伸至光伏组件1的边框内顶面，光伏组件1通过其边框内顶面支撑在挂钩顶部，边框上沿与挂钩的水平折弯部位留有一定距离。

请参考图8，图8是本实用新型所提供光伏系统的第三种具体实施方式的结构示意图。

在另一种结构中，挂接件4呈直角弯板形状，其横板部分通过螺栓固定在型材的顶部，其竖板部分的上缘仅向外折弯的角度为锐角，从而形成一个斜面，当光伏组件1挂在挂接件4上时，依靠其背面的边框上沿支撑在斜面上。

可以理解的是，本实用新型所提供的光伏系统并不局限于安装在垂直的墙面上，根据建筑物外表面的不同，还可以是斜面。如图9所示，该光伏系统安装于屋顶的坡面8上，其具体结构与上述光伏系统基本相同，只是在安装方位上有所调整，这里就不再重复描述。

上述光伏系统通过连接件将型材横向固定在建筑物的外表面上，形成一排排固定光伏组件的横梁，型材上设有挂接件，光伏组件通过其背面的边框上沿钩挂在挂接件上。具有如下优点：

其一，安装结构简单，没有过多的连接配件，安装差错率大大降低。

其二，由于没有大型异形件占用过多的空间，便于运输，可减少运输成本。

其三，每个光伏组件都可独立安装，安装互不干扰；维修、更换方便，每块组件都有足够强度的组件挂接件挂住，相对独立，拆装时基本不会影响到其它光伏组件的安全。

其四，借助组件挂接件可统一光伏组件高度，整体外形整齐度不需要人工调整。

其五，整体综合成本低，有利于墙面光伏电站成本回收。

以上对本实用新型所提供的光伏系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光伏系统，包括光伏组件及其安装装置，其特征在于，所述安装装置包括固定在建筑物外表面上构成横梁的型材，所述型材的顶部设置有挂接件，所述光伏组件背面的边框钩挂在所述挂接件上。

2.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述挂接件呈直角弯板形状，其横板部分通过螺栓固定在所述型材的顶部，其竖板部分的上缘折弯成挂钩。

3.根据权利要求2所述的光伏系统，其特征在于，所述光伏组件背面的边框上沿支撑在所述挂钩的水平折弯部位上。

4.根据权利要求2所述的光伏系统，其特征在于，所述光伏组件的边框内顶面支撑在所述挂钩顶部。

5.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述挂接件所述挂接件呈直角弯板形状，其横板部分通过螺栓固定在所述型材的顶部，其竖板部分的上缘向外折弯形成斜面，所述光伏组件支撑在所述斜面上。

6.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述型材包括相互平行的上型材和下型材，所述上型材形成上横梁，所述下型材形成下横梁，所述挂接件设置在所述上横梁上。

7.根据权利要求6所述的光伏系统，其特征在于，所述型材在横截面上呈正方形，其四周的侧面上分别设有“T”形槽。

8.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述型材通过连接件固定在建筑物的外表面上，所述连接件呈直角弯板形状，其竖板部分通过螺栓固定在建筑物的外表面上，其横板部分通过螺栓固定在所述型材的顶部或底部。

9.根据权利要求1至8任一项所述的光伏系统，其特征在于，进一步包括将所述光伏组件压紧在所述型材上的压块，所述压块固定在所述型材的正面。

10.根据权利要求9所述的光伏系统，其特征在于，所述压块包括单组件压块和双组件压块，所述单组件压块设置在处于边缘位置的光伏组件的外侧，所述双组件压块设置相邻的所述光伏组件之间。

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