CN203222943U - 一体化太阳能屋顶发电系统 - Google Patents

Abstract

一种一体化太阳能屋顶发电系统，包括：多个太阳能电池板组，每个太阳能电池板组包括：多个太阳能电池板，其上、下缘依次拼接，侧缘对齐成一直线，组成该太阳能电池板组，多个固定组件，设置于该太阳能电池板的拼接缝处，及多个挡水件，固定设置于两块相邻的太阳能电池板的上表面的拼接缝上，以覆盖住该拼接缝，多个水槽件，该水槽件固定于该屋顶的表面，且处于相邻的两个太阳能电池板组之间，与相邻的两个太阳能电池板组紧密拼接，其中，每个该水槽件具有一凹槽，用于集中从相邻的两个太阳能电池板组流下的雨水并引导雨水排出屋顶，及多个支承固定座，固定于屋顶上，用于与该太阳能电池板组连接，从而将该太阳能电池板组固定于屋顶之上。

Description

一体化太阳能屋顶发电系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能屋顶发电系统，尤其是一种一体化的太阳能屋顶发电系统。 

背景技术

光伏系统是利用太阳能电池组件和辅助设备将太阳光转换成电能的系统，其特点为可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行，具有广阔的发展前景。将光伏发电与建筑节能相结合，更是建筑节能减排的先进技术手段和发展方向，日益受到各方面的重视和推广。但由于多方面原因，将建筑屋面与光伏组件紧密结合并使光伏组件实际成为一种新型屋面建筑材料成功案例不多。已实施的一些光伏建筑一体化项目，基本上只是利用不同屋面摆放光伏组件，起不到与屋顶结合、防雨防水的功能，尤其是彩钢屋面一般寿命只有6-7年，若更换彩钢板则需先拆除已安装的光伏组件，工程复杂、费用高，屋面一旦发生漏雨则维护更加麻烦。另一方面，光伏组件和安装配件自身重量对屋面承重有一定要求，提高屋面承重能力又必然增加费用和施工难度。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有防水功能的太阳能屋顶发电系统，它的特点在于和建筑结为一体，可省去原屋顶防水设施等投入，又可为业主提供太阳能发电系统，它采用水槽及挡水件的设计，并采用结构胶替换原来的打洞螺纹连接方式，能够最大限度保护屋顶免受雨水的侵蚀，这样，尤其能够将彩钢屋顶的使用寿命从7年延长至20年，更能够使屋顶后期的维护和修缮成本降低50％。 

本实用新型的又一目的在于提供一种一体化的太阳能屋顶发电系统，太阳能电池板之间采用梯次式安装方法，并将每一太阳能电池板组与屋面固定，增强了整体结构的稳定性、牢固性，安装简便，成本较低，且屋顶更加整洁、美观。 

本实用新型的又一目的在于提供一种一体化的太阳能屋顶发电系统 的安装方法来安装屋面光伏电站，采用铝型材支撑架和粘合胶粘结，可以不用在屋面打孔和增加普通建筑的承重能力，保持屋面原有结构，大大节省屋面建设费用，且施工和维护简单方便。 

为达到以上目的，本实用新型提供一种一体化的太阳能屋顶发电系统，包括： 

多个太阳能电池板组，每个太阳能电池板组包括： 

多个太阳能电池板，其中，每个该太阳能电池板具有一上缘、一下缘、两个侧缘、上表面及下表面，该多个太阳能电池板的上、下缘依次拼接，侧缘对齐成一直线，组成该太阳能电池板组， 

多个固定组件，设置于该太阳能电池板的拼接缝处，用于固定连接相邻的两块太阳能电池板，及 

多个挡水件，固定设置于两块相邻的太阳能电池板的上表面的拼接缝上，以完全覆盖住该拼接缝，防止雨水渗入该拼接缝，其中，每个该挡水件固定设置于每个该太阳能电池板的下缘，与该太阳能电池板一体设置； 

多个水槽件，该水槽件沿垂直于该屋顶的屋脊的方向固定于该屋顶的表面，且处于相邻的两个太阳能电池板组之间，与相邻的两个太阳能电池板组紧密拼接，其中，每个该水槽件具有一凹槽，沿该水槽件的长度方向设置于该水槽件的中部，用于集中从相邻的两个太阳能电池板组流下的雨水并引导雨水排出屋顶，这样，能够最大限度保护屋顶免受雨水的侵蚀，尤其将彩钢屋顶的使用寿命从7年延长至20年；及 

多个支承固定座，固定于屋顶上，每个该支承固定座包括一安装部，用于与该太阳能电池板组连接，从而将该太阳能电池板组固定于屋顶之上。 

本实用新型提供的一体化的太阳能屋顶发电系统，结构稳固，外形美观、整洁，能够保护屋顶免受雨水的侵蚀，尤其将彩钢屋顶的寿命从原来的7年延长至20年，还使屋顶后期的维护和修缮成本可降低50％。另外，固定座采用结构胶与彩钢屋顶粘合，改变了以往在屋顶打洞螺纹安装的方式，不破坏屋顶的原有结构，进一步增强了屋顶的防水性能。同时，本实用新型针对新建屋顶，彩钢屋顶和水泥屋顶等不同的屋顶，提供了不同结构的铝合金边框，在连接处进行了防雨设置，将雨水引流至引水槽中， 避免了雨水渗漏，克服了习知技术中的弊端，使得本实用新型的太阳能屋顶发电系统可以适用于各种环境。 

本实用新型的这些目的，特点，和优点将会在下面的具体实施方式，附图，和权利要求中详细的揭露。 

附图说明

图1为根据本实用新型的一较佳实施例的一体化太阳能屋顶发电系统的部分结构示意图。 

图2为根据本实用新型的上述较佳实施例的一体化太阳能屋顶发电系统的整体结构示意图。 

图3为根据图2所示A部的局部放大图。 

图4为根据本实用新型的上述较佳实施例的太阳能电池板的结构示意图。 

图5为根据图4所示B部的局部放大图。 

图6为根据本实用新型一较佳实施例的支承固定座主视图。 

图7为根据本实用新型一较佳实施例的支承固定座左视图。 

图8为根据本实用新型一较佳实施例的支承固定座三维立体图。 

图9为根据本实用新型一较佳实施例的支承固定座的第一调节板及底座示意图。 

图10为根据本实用新型一较佳实施例的支承固定座的第二调节板示意图。 

图11为根据本实用新型又一较佳实施例的支承固定座的第一调节板、第二调节板及基座分解图，表示所述第一调节板及所述第二调节板的第一配合安装位置。 

图12为根据图11所示的支承固定座的所述第一调节板、所述第二调节板及所述基座分解图，表示所述第一调节板及所述第二调节板的第二配合安装位置。 

图13为根据本实用新型再一较佳实施例的支承固定座的第一调节 板、第二调节板及基座分解图，表示所述第一调节板及所述第二调节板的第一配合安装位置。 

图14为根据图13所示的支承固定座的所述第一调节板、所述第二调节板及所述基座分解图，表示所述第一调节板及所述第二调节板的第二配合安装位置。 

图15为根据本实用新型的一较佳实施例太阳能电池板的侧视图。 

图16为根据本实用新型的一较佳实施例太阳能电池板与水槽的侧视图。 

图17为根据本实用新型的一较佳实施例的支承固定座与屋顶及太阳能电池板的连接示意图。 

图18为根据本实用新型的一较佳实施例的具有屋脊件拼接件的屋顶主视图。 

图19为图18的局部放大图。 

图20为新建屋顶的安装示意图。 

具体实施方式

参见图1-5和图8，一体化太阳能屋顶发电系统，包括： 

多个太阳能电池板组8，每个太阳能电池板组8包括： 

多个太阳能电池板81，其中，每个该太阳能电池板81具有一上缘82、一下缘83、两个侧缘84、上表面及下表面，该多个太阳能电池板的上、下缘依次拼接，侧缘84对齐成一直线，组成该太阳能电池板组8， 

多个固定组件85，设置于该太阳能电池板81的拼接缝处，用于固定连接相邻的两块太阳能电池板81，及 

多个挡水件86，固定设置于两块相邻的太阳能电池板81的上表面的拼接缝上，以完全覆盖住该拼接缝，防止雨水渗入该拼接缝，其中，每个该挡水件86固定设置于每个该太阳能电池板81的下缘83，与该太阳能电池板81一体设置； 

多个水槽件9，该水槽件9沿垂直于该屋顶的屋脊91的方向固定于该屋顶的表面，且处于相邻的两个太阳能电池板组8之间，与相邻的两个太阳能电池板组8紧密拼接，其中，每个该水槽件9具有一凹槽，沿该水槽件的长度方向设置于该水槽件9的中部，用于集中从相邻的两个太阳能电池板组8流下的雨水并引导雨水排出屋顶，这样，能够最大限度保护屋顶免受雨水的侵蚀，尤其将彩钢屋顶的使用寿命从7年延长至20年；及 

多个支承固定座10，固定于屋顶12上，每个该支承固定座10包括一安装部30，用于与该太阳能电池板组8连接，从而将该太阳能电池板组8固定于屋顶12之上。 

优选地，该支承固定座10的底部可通过结构胶与该屋顶粘合，改变了以往在屋顶打洞螺纹安装的方式，不破坏屋顶的原有结构，进一步增强了屋顶的防水性能。 

优选地，参见图17，本实用新型针对不同尺寸和重量的太阳能电池板提供了完善的解决方案。对于跨度小或坡度较小的电池片，可采用将屋脊与第一片太阳能电池板连接，然后依次套接。而对于跨度或坡度较大的屋面安装，考虑到屋面上下电池片多，斜度大，下滑重力大，优选地，根据本实用新型的一体化太阳能屋顶发电系统在每片该太阳能电池板81上设计有母嵌槽89与预先粘结固定于该支承固定座10的公柱101对接，使每片该太阳能电池板81都有支撑力分散，减少了整个屋面吊屋脊挂钩牵引支撑的力量。其中，该母嵌槽89与该公柱101结合后形成一自锁结构，不易脱落，增加了本实用新型的一体化太阳能屋顶发电系统的安全性。 

优选地，该支承固定座10可为一层彩钢板，高强度石棉板或塑料板11，铺设在屋顶12上，再通过该母嵌槽89与该公柱101结合为该太阳能电池板81提供固定，以保持屋顶12的完整性，形成一体化的太阳能屋顶发电系统。 

参见图15-16，优选地，每个太阳能电池板81进一步包括两个侧檐87，固定设置于所述的两个侧缘84上，由侧缘延伸至水槽件9的上方，这样雨水可以通过侧檐87滑落至水槽件9，进一步增强防水性能。 

优选地，所述侧檐87的上表面具有一第一坡度，雨水可沿该坡度下滑，所述侧檐87的下表面具有一第二坡度，沿所述侧缘84向外下方延伸，防止雨水沿所述侧檐87的下表面流至太阳能电池板81的下表面。优选地，该支承固定座10的底部可通过结构胶与该屋顶12粘合，改变了以往在屋 顶打洞的方式，不破坏屋顶的原有结构，进一步增强了屋顶的防水性能。 

优选地，该水槽件9呈U形结构，两端向上延伸至与该侧檐87连接，形成一体化结构，以进一步增强屋顶防水效果。 

优选地，每个太阳能电池板组的下端超出屋顶12表面向外延伸一定的距离，防止雨水直接顺着墙面下流，形成超出建筑墙面的结构，以方便排水。 

请参见图2-3，优选地，该固定组件包括一侧缘连接件851，其两端部分别连接于相邻的两块太阳能电池板81的侧缘84的端部，以固定两块太阳能电池板81之间的位置，增强了太阳能电池板组8的整体强度和稳固性。 

请参见图1，优选地，该固定组件包括一下缘连接片852，固定于每块该太阳能电池板的下表面的下缘83，该下缘连接片852上具有一下缘连接孔，及一连接孔固定件；每块该太阳能电池板具有一上缘连接孔，设置于每块该太阳能电池板的下表面的上缘82，该连接孔固定件同时穿过第一太阳能电池板的下缘连接孔及第二太阳能电池板的上缘连接孔，以固定该第一太阳能电池板及该第二太阳能电池板之间的相对位置。优选地，对直接安装在横梁、梁条上的电池板，可按常规程序生产电池板，通过外框根据不同的屋面和安装方法，定制成不同的外框电池组件。替代的，每个所述太阳能电池板包括一保温层88，通过粘合剂粘附于所述太阳能电池板的下表面，与太阳能电池板形成一个整体，以增强太阳能屋顶的隔热性能。 

优选地，对于安装在彩钢板或水泥屋顶上的组件，组件外框采用前述设计的两种方法，即使用下部嵌入式以隐藏上部平面，并主要使用固定在屋脊上的吊挂式固定方式。优选地，所述太阳能电池板可采用标准长宽为1640mm×992mm的晶硅组件，或标准长宽为1408mm×1108mm的非晶硅组件，所述组件可以一分为二或一分为四，灵活调节组件大小，以适应不同屋面的安装。 

优选地，生产组件可根据屋面结构和需要，生产1.5-2平方米、1-1.5平方米、0.5-1平方米等不同尺寸组件。 

优选地，可根据业主需要，生产背面层压有保温材料的组件，以达到房屋内的隔热保温效果。 

请参见图6-10，优选地，该支承固定座包括： 

底座1； 

第一调节板2，设置于所述底座1上，具有第一调节孔21，所述安装部30与所述第一调节板有第一贴合面； 

第二调节板3，具有第二调节孔31与所述第一调节孔21配合，其中所述第二调节孔31可相对所述第一调节孔21移动，以调节所述安装部30的高度，且所述第一调节孔21和所述第二调节孔31具有一重叠部分，该重叠部分定义出一公共孔50；及 

紧固件，包括： 

紧固件主体40，具有嵌入部41和紧固头42，所述紧固件主体40从所述第一调节板2或第二调节板3的第一侧插入所述公共孔50，所述紧固头与所述公共孔50的外缘至少有一贴合面，及 

夹紧部43，从与所述第一侧相对的第二侧套设于所述嵌入部41，并与所述公共孔50外缘的所述第一调节板2及所述第二调节板3的贴合部分至少有第二贴合面，以将所述第一调节板2及所述第二调节板3压紧，所述第一调节板2、所述第二调节板3及所述紧固件之间具有摩擦力，依靠所述摩擦力，所述第二调节板3与所述紧固件主体40配合将所述第一调节板2与所述第二调节板3固定。 

优选地，所述第一调节孔21两端为相对的两个半圆形和中间一个矩形定义而成的封闭孔，所述第二调节孔31的形状和大小均与所述第一调节孔相等，所述紧固件与所述第一调节孔21及所述第二调节孔31匹配，并可沿所述第一调节孔21及所述第二调节孔31滑动。 

优选地，所述支承固定座进一步包括垫片6，分别设置于所述紧固头42与所述第一调节板2之间及所述夹紧部43与所述第二调节板3之间，或分别设置于所述紧固头42与所述第二调节板3之间及所述夹紧部43与所述第一调节板2之间，以增大所述紧固件与所述第一调节板2及所述第二调节板3之间的摩擦力，达到更好的紧固效果。 

请参见图11-12，优选地，所述第一调节孔为n个直径相等的圆形相交，沿所述第一调节板直线排列定义而成的两侧具有弧度的弯孔，所述n个自下而上圆形分别记为a1，a2……an，所述第二调节孔与所述第一调 节孔大小形状相同，定义所述第二调节孔的n个圆形自下而上分别记为b1，b2……bn，其中，当所述b1分别a1，a2……an匹配时可进一步调节所述安装部的高度。 

请参见图13-14，优选地，所述第一调节板上具有n个圆形第一调节孔自下而上分别记为A1，A2……An，按一预设距离沿所述第一调节板直线排列，所述第二调节板上具有n个与所述第一调节孔大小相等的圆形第二调节孔自下而上分别记为B1，B2……Bn，按照所述预设距离沿所述第二调节板直线排列，当所述B1分别与A1，A2……An匹配时可进一步调节所述安装部的高度。 

优选地，本实用新型进一步包括屋脊拼接件51，为不锈钢材质扣板，设置于屋脊两侧该太阳能电池板组8拼接处，将其间的拼缝覆盖，以有效阻挡雨水渗漏，如图18和19所示。然后从屋面最高处开始往下安装该太阳能电池板81。 

优选地，参见图20，针对新建屋顶，本实用新型进一步包括辅助连接件13设置于屋顶上，以进一步支撑该太阳能电池板81。本实用新型太阳能电池板81的铝合金边框具有多种不同的连接结构和规格，以适应不同屋顶的安装，具有广泛的应用前景。 

参见图6-8，优选地，所述第一调节板2、所述第二调节板3在竖直方向上均设有至少一条所述加强筋61，且所述底座和所述安装部上也都设有至少一条所述加强筋61，以增强所述太阳能电池板安装支架的整体强度和刚性，防止弯曲变形。一体化太阳能屋顶发电系统的安装方法，包括： 

(1)将多块太阳能电池板组装成太阳能电池板组； 

(2)在屋顶上固定安装水槽件，每个水槽件沿垂直于屋脊方向排列，且每个水槽件之间相隔的间距相等，相隔的间距等于太阳能电池板组的宽度，以使太阳能电池板组与相邻的水槽件紧密拼接； 

(3)采用结构胶将支承固定座固定粘结在屋顶上； 

(4)将组装好的太阳能电池板组通过支承固定座固定于屋顶上，与相邻的水槽件紧密拼接； 

优选地，第一太阳能电池板与第二太阳能电池板采用固定组件连 接，设置于该两块太阳能电池板的拼接缝处，所述固定组件包括一下缘连接片，固定于每块该太阳能电池板的下表面的下缘，该下缘连接片上具有一下缘连接孔，及一连接孔固定件；每块该太阳能电池板具有一上缘连接孔，设置于每块该太阳能电池板的下表面的上缘，该连接孔固定件同时穿过第一太阳能电池板的下缘连接孔及第二太阳能电池板的上缘连接孔，以固定该第一太阳能电池板及该第二太阳能电池板之间的相对位置；第二太阳能电池板的上缘与第一太阳能电池板下缘的挡水件交错重叠，且处于所述挡水件的下方，以达到防水的目的。 

通过上述实施例，本实用新型的目的已经被完全有效的达到了。熟悉该项技艺的人士应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (11)

1.一体化太阳能屋顶发电系统，其特征在于，包括： 

多个太阳能电池板组，每个太阳能电池板组包括： 

多个太阳能电池板，其中，每个所述太阳能电池板具有一上缘、一下缘、两个侧缘、上表面及下表面，所述多个太阳能电池板的上、下缘依次拼接，侧缘对齐成一直线，组成所述太阳能电池板组， 

多个固定组件，设置于所述太阳能电池板的拼接缝处，用于固定连接相邻的所述两块太阳能电池板，及 

多个挡水件，固定设置于所述两块相邻的太阳能电池板的上表面的拼接缝上，以完全覆盖住所述拼接缝，防止雨水渗入所述拼接缝，其中，每个所述挡水件固定设置于每个所述太阳能电池板的下缘，与所述太阳能电池板一体设置； 

多个水槽件，所述水槽件沿垂直于所述屋顶的屋脊的方向固定于所述屋顶的表面，且处于相邻的两个太阳能电池板组之间，与相邻的两个太阳能电池板组紧密拼接，其中，每个所述水槽件具有一凹槽，沿所述水槽件的长度方向设置于所述水槽件的中部，用于集中从相邻的两个太阳能电池板组流下的雨水并引导雨水排出屋顶；及 

多个支承固定座，固定于屋顶上，每个所述支承固定座包括一安装部，用于与所述太阳能电池板组连接，从而将所述太阳能电池板组固定于屋顶之上。 

2.根据权利要求1所述的一体化太阳能屋顶发电系统，其特征在于，所述支承固定座的底部通过结构胶与所述屋顶粘合。 

3.根据权利要求1所述的一体化太阳能屋顶发电系统，其特征在于，所述固定组件包括一侧缘连接件，其两端部分别连接于相邻的两块太阳能电池板的侧缘的端部，以固定相邻的两块太阳能电池板之间的位置。 

4.根据权利要求1所述的一体化太阳能屋顶发电系统，其特征在于，所述固定组件包括一下缘连接片，固定于每块所述太阳能电池板的下表面的下缘，所述下缘连接片上具有一下缘连接孔，及一连接孔固定件，每块所述太阳能电池板具有一上缘连接孔，设置于每块所述太阳能电池板的下表面的上缘，所述连接孔固定件同时穿过第一太阳能电池板的下缘连接孔 及第二太阳能电池板的上缘连接孔，以固定所述第一太阳能电池板及所述第二太阳能电池板之间的相对位置。 

5.根据权利要求1所述的一体化太阳能屋顶发电系统，其特征在于，每个所述支承固定座进一步包括： 

底座； 

第一调节板，设置于所述底座上，具有第一调节孔，所述安装部与所述第一调节板有第一贴合面； 

第二调节板，且具有第二调节孔与所述第一调节孔配合，其中所述第二调节孔可相对所述第一调节孔移动，以调节所述安装部的高度，且所述第一调节孔和所述第二调节孔具有重叠部分，所述重叠部分定义出公共孔；及 

紧固件，包括： 

紧固件主体，具有嵌入部和紧固头，所述紧固件主体从所述第一调节板或第二调节板的第一侧插入所述公共孔，所述紧固头与所述公共孔的外缘至少有一贴合面，及 

夹紧部，从与所述第一侧相对的第二侧套设于所述嵌入部，并与所述公共孔的外缘的所述第一调节板及所述第二调节板的贴合部分至少有一第二贴合面，以将所述第一调节板及所述第二调节板压紧，所述第一调节板、所述第二调节板及所述紧固件之间具有摩擦力，依靠所述摩擦力，所述第二调节板与所述紧固件主体配合将所述第一调节板与所述第二调节板固定。 

6.根据权利要求5所述的一体化太阳能屋顶发电系统，其特征在于，所述第一调节孔两端为相对的两个半圆形和中间一个矩形定义而成的封闭孔，所述第二调节孔的形状和大小均与所述第一调节孔相等，所述紧固件与所述第一调节孔及所述第二调节孔匹配，并可沿所述第一调节孔及所述第二调节孔滑动。 

7.根据权利要求5所述的一体化太阳能屋顶发电系统，其特征在于，所述第一调节板上具有n个圆形第一调节孔自下而上分别记为A₁，A₂……A_n，按一预设距离沿所述第一调节板直线排列，所述第二调节板上具有n个与所述第一调节孔大小相等的圆形第二调节孔自下而上分别记为 B₁，B₂……B_n，按照所述预设距离沿所述第二调节板直线排列，当所述B₁分别与A₁，A₂……A_n匹配时可进一步调节所述安装部的高度。 

8.根据权利要求5所述的一体化太阳能屋顶发电系统，其特征在于，所述第一调节孔为n个直径相等的圆形相交，沿所述第一调节板直线排列定义而成的两侧具有弧度的弯孔，所述n个自下而上圆形分别记为a₁，a₂……a_n，所述第二调节孔与所述第一调节孔大小形状相同，定义所述第二调节孔的n个圆形自下而上分别记为b₁，b₂……b_n，当所述b₁分别与a₁，a₂……a_n匹配时可进一步调节所述安装部的高度。 

9.根据权利要求5所述的一体化太阳能屋顶发电系统，其特征在于，所述支承固定座进一步包括垫片，分别设置于所述紧固头与所述第一调节板之间及所述夹紧部与所述第二调节板之间，或分别设置于所述紧固头与所述第二调节板之间及所述夹紧部与所述第一调节板之间，以增大所述紧固件与所述第一调节板及所述第二调节板之间的摩擦力。 

10.根据权利要求5所述的一体化太阳能屋顶发电系统，其特征在于，进一步包括屋脊拼接件，设置于屋脊两侧该太阳能电池板组的拼接处，将其间的拼缝覆盖，以阻挡雨水渗漏。 

11.根据权利要求5所述的一体化太阳能屋顶发电系统，其特征在于，进一步包括辅助连接件设置于屋顶上，以进一步支撑该太阳能电池板。

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