CN203827254U - 太阳能发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能发电装置，其太阳能电池组件通过压板支承在横梁上，横梁固连在斜梁上，斜梁的前端与后端分别与前支座和后立柱铰连，后立柱支承在后支座上，前、后支座均套接在地脚螺栓上并由调平螺母与锁紧螺母锁固；所述横梁为U型型钢，其开口宽度为L，在型钢两边缘上卡接有螺母块，螺母块宽度小于U型型钢的开口宽度L；在螺母块与横梁之间还设置有弹性连接件，其下部与螺母块卡接，上部搁置在横梁开口处，弹性连接件上部宽度尺寸A与横梁开口宽度L之比为A/L＝1.05－1.2，在弹性连接件顶面两侧还分别设置有翼板及突筋。该太阳能发电装置的支架构件具有一定的刚性，且构件间连接方便，与地面基础构件连接结构简单、安装调节方便。

Description

太阳能发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种利用太阳能电池组件构成的发电装置，尤其涉及太阳能发电装置中太阳能电池组件安装支架的改进。 

背景技术

太阳能发电装置是根据光生伏特效应原理，利用由太阳能电池构成的太阳能电池组件将太阳的光能直接转化为电能的装置。太阳能电池组件安装在具有一定倾斜角度的太阳能电池组件安装支架上，以使太阳能电池组件内的太阳能电池板能很好地对准太阳，从而得到较高的发电效率。 

太阳能电池组件安装支架通常由横梁、斜梁、立柱等构件组成，各构件之间通过焊接或螺栓连接而成，焊接结构的支架结构简单，但需要在太阳能发电装置安装现场进行焊接施工，生产制作很不方便，螺栓连接结构的支架在施工现场以构件的搭接与螺栓连接为主，与焊接结构的支架相比便于实施大规模的生产，因而得到了较广泛的应用，但一般的螺栓连接结构在安装过程中仍有不少不便之处，如太阳能电池组件与斜梁之间的主要连接构件横梁既要与太阳能电池组件连接，也要与斜梁连接，故其通常采用C型型钢制作，其侧面开口，便于上、下方向太阳能电池组件与横梁之间及横梁与斜梁之间的螺栓连接，但C型型钢由于一侧开口，垂直方向只有一侧承受各种作用力，其结构刚性受到限制，且连接螺栓在拧紧过程中扳手空间也很有限，螺栓连接很不方便。 

另外，太阳能电池组件安装支架须与地面基础构件固定连接，以保证太阳能电池组件装置安装稳固、工作正常，通过地脚螺栓与地面基础构件相连是常见的一种连接形式，其地面基础构件一般为混凝土浇注，但这类地面基础构件高低不一，太阳能电池组件安装支架在其上安装后难以达到规定的要求，为此，需要在太阳能电池组件安装支架上采取措施，如采用可调结构的立柱来调节太阳能电池组件安装支架的安装尺寸，问题是这类可调结构的立柱等构件必然带来结构复杂、成本高的不足之处。 

实用新型内容

针对现有技术所存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能发电装置，其太阳能电池组件安装支架构件具有一定的刚性，且构件间连接方便，与地面基础构件连接结构简单、安装调节方便。 

为了解决上述技术问题，本实用新型的太阳能发电装置，包括太阳能电池组件、横梁、斜梁、后立柱，所述太阳能电池组件通过压板固定支承在横梁上，横梁固连在斜梁上，所述斜梁前端与后端分别与前支座和后立柱铰连，后立柱支承在后支座上，所述前支座与后支座均套接在地脚螺栓上，在前支座与后支座底板的上、下两面分别设置有锁紧螺母与调平螺母，锁紧螺母与调平螺母均旋接在地脚螺栓上；所述横梁为U型型钢， U型型钢的开口处两边缘向内侧折向型钢底部方向，其开口宽度为L；在所述两边缘上卡接有螺母块，螺母块通过螺栓与所述压板相连，螺母块的宽度小于U 型型钢的开口宽度L；在螺母块与横梁之间还设置有弹性连接件，该弹性连接件为中空结构，其下部与螺母块卡接，其上部搁置在横梁开口处的外侧，弹性连接件上部的宽度尺寸A与横梁U型型钢开口宽度L之比为A/L＝1.05－1.2，在弹性连接件顶面两侧还分别设置有翼板，在翼板上设置有突筋，突筋的高度尺寸为3－8mm，翼板的宽度小于横梁U型型钢开口宽度L；所述横梁与斜梁之间通过连接螺栓固连，连接螺栓为方头螺栓或外六角螺栓，其头部与横梁内侧底部之间设置有凹型垫片，连接螺栓的头部卡插于凹型垫片内，凹型垫片的宽度小于横梁U型型钢开口宽度L，凹型垫片的长度大于横梁U型型钢的内侧宽度。 

在上述结构中，由于所述斜梁前端与后端分别与前支座和后立柱铰连，后立柱支承在后支座上，所述前支座与后支座均套接在地脚螺栓上，在前支座与后支座底板的上、下两面分别设置有锁紧螺母与调平螺母，锁紧螺母与调平螺母均旋接在地脚螺栓上。则太阳能电池组件安装支架通过前支座和后支座与地面基础构件固定连接，通过旋接在地脚螺栓上的调平螺母可以简单方便地调节支承在调平螺母上的前支座和后支座的高度位置，前支座和后支座底板上面上的锁紧螺母将其位置固定锁紧，从而保证整个太阳能电池组件安装支架的安装尺寸要求，整个连接结构简单、安装调节方便， 

又由于所述横梁为U型型钢， U型型钢的开口处两边缘向内侧折向型钢底部方向，其开口宽度为L；在所述两边缘上卡接有螺母块，螺母块通过螺栓与所述压板相连，螺母块的宽度小于U 型型钢的开口宽度L；则较之于通常采用的C型钢横梁，U型钢为两侧受力，而且其开口处的两边缘向内侧折向型钢底部方向，故其开口处的结构又得到加强，从而该结构的横梁结构刚性较之C型钢横梁要高很多，用于与固定太阳能电池组件的压板连接的螺母块从U型型钢内卡接在其边缘上，使构件的整体刚性得到很大的提升，螺母块的宽度小于U型型钢的开口宽度L，则螺母块可以方便地从U型型钢开口处进入U型型钢内，转过90度即可与与U型型钢边缘卡接；

还由于在螺母块与横梁之间还设置有弹性连接件，该弹性连接件为中空结构，其下部与螺母块卡接，其上部搁置在横梁开口处的外侧，弹性连接件上部的宽度尺寸A与横梁U型型钢开口宽度L之比为A/L＝1.05－1.2，在弹性连接件顶面两侧还分别设置有翼板，在翼板上设置有突筋，突筋的高度尺寸为3－8mm，翼板的宽度小于横梁U型型钢开口宽度L，则该弹性连接件一方面可以对螺母块起到一个安装时的辅助固定作用，螺母块卡接在弹性连接件的下部，弹性连接件上部搁置在横梁开口处的外侧，可以在U型型钢的开口处外侧操作弹性连接件而使进入到U型型钢内部的螺母块旋转位置，与U型型钢的边缘卡接到位；另一方面，弹性连接件为中空结构，弹性连接件上部的宽度尺寸A与横梁U型型钢开口宽度L之比为A/L＝1.05－1.2，螺栓穿过弹性连接件的中空部位使压板与螺母块相连，当螺栓通过压板将太阳能电池组件固连到横梁上时，太阳能电池组件接触到弹性连接件后，在螺栓紧固力的作用下弹性连接件产生弹性变形，因为弹性连接件上部的宽度尺寸A与横梁U型型钢开口宽度L之比为A/L＝1.05－1.2，所以弹性连接件搁置于U型型钢开口处外部的部分会较容易地变形滑入U型型钢开口的内侧，从而并不影响太阳能电池组件与横梁的固定连接；再一方面，在弹性连接件顶面两侧还分别设置有翼板，在翼板上设置有突筋，突筋的高度尺寸为3－8mm，翼板的宽度小于横梁U型型钢开口宽度L，在太阳能电池组件安装过程中，该突筋部分最先接触到太阳能电池组件，通过螺栓施加一定的作用力可以使太阳能电池组件被夹持在压板与突筋之间而暂时不与横梁接触，3－8mm的突筋高度可以保证弹性连接件上突筋部位弹性变形所产生的弹性力维持这样一种状态，而这种状态对太阳能电池组件的安装特别有利，压板是处于两块太阳能电池组件之间，安装过程自然是一块安装就位后再安装另一块，通常的安装连接结构，如果一块安装就位后需要用压板将其基本固定，也就是说太阳能电池组件与横梁之间已经接触，当安装另一块时，该待安装的太阳能电池组件已不能直接插入压板与横梁之间，需要将压板松开，而这将影响到前一块的位置，安装过程就较麻烦，而本结构前一块太阳能电池组件安装就位后太阳能电池组件与横梁之间可以并不接触，压板与横梁之间仍有较大的间隙供另一块太阳能电池组件安装操作，另一块太阳能电池组件的安装只需要将弹性连接件顶面翼板上的突筋向下压一点就可以进入压板与横梁之间，且此时前一块太阳能电池组件的安装位置仍处于压板与突筋之间不受影响，当后一块太阳能电池组件安装就位后，再一起通过螺栓、压板将两块太阳能电池组件加以紧固，此时弹性连接件上的翼板与突筋部分会被压下，因翼板的宽度小于横梁U型型钢开口宽度L，故该翼板与突筋部分将进入U型型钢的开口以内；这样，利用弹性连接件，整个太阳能电池组件的安装过程十分方便，安装工作效率很高；

再由于所述横梁与斜梁之间通过连接螺栓固连，连接螺栓为方头螺栓或外六角螺栓，其头部与横梁内侧底部之间设置有凹型垫片，连接螺栓的头部卡插于凹型垫片内，凹型垫片的宽度小于横梁U型型钢开口宽度L，凹型垫片的长度大于横梁U型型钢的内侧宽度；则当横梁采用U型型钢使结构刚性提升的同时，通过凹型垫片可以使横档与斜梁之间的连接同样十分方便，连接螺栓包括凹型垫片可以从横梁U型型钢开口处进入横梁内，穿过斜梁后只需要从斜梁外部拧动螺母即可将横梁与斜梁紧固连接，凹形垫片卡在横梁内壁上，连接螺栓头部卡插曲于凹型垫片内不产生转动，使得构件间连接方便，工作效率高。

本实用新型的一种优先实施方式，所述斜梁上设置有横梁支撑块，横梁支撑块的一侧与横梁相贴合。采用该结构，横梁支撑块安装在横梁的侧下方，可以对横梁起到辅助支撑作用，保证结构的牢固性。 

本实用新型的另一种优先实施方式，所述弹性连接件下部通过卡条与螺母块卡接，卡条数量为四根，四根卡条两两相对设置，每两根相对设置的卡条所处的平面与所述突筋所处的平面平行。采用该实施方式，每根卡条可以卡接螺母块的上、下平面的一个点，每两根卡条可以从螺母块的两侧卡住螺母块，四根卡条可以从两侧四个点位稳妥地卡接住螺母块，从而对螺母块实施辅助固定作用，通过弹性连接件上部就可以移动或旋转进入横梁内的螺母块的位置，便于安装操作，在螺栓拧紧过程中，螺母压向横梁U型型钢的边缘，细长的卡条具有足够的弹性，不会影响螺母块沿螺栓轴向的位移，从而可以保证构件间连接的方便性与可靠性。 

本实用新型的又一种优先实施方式，所述后支座与斜梁之间设置有斜支撑，这样，可以使太阳能发电装置的整体刚性得到更好的保证。 

本实用新型再一种优选实施方式，所述每一前支座或后支座上对应套接有两根地脚螺栓，这样，前支座和后支座与地面基础构件固定连接的稳定性将更高、更可靠。 

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型的太阳能发电装置作进一步的详细说明。 

图1是本实用新型太阳能发电装置一种具体实施方式的结构示意图； 

图2是图1所示结构中太阳能电池组件与横梁、斜梁之间连接关系示意图；

图3是图1所示结构中弹性连接件与螺母块之间连接关系示意图；

图4是图1所示结构中斜梁与前支座之间连接关系示意图；

图5是图1所示结构中后方柱、斜支撑与后支座之间连接关系示意图。

图中：1－太阳能电池组件、2－前支座、3－压板、4－斜梁、5－斜支撑、6－横梁支撑块、7－横梁、8－后支座、9－后立柱、10－弹性连接件、11－螺栓、12－螺母块、13－边缘、14－凹型垫片、15－连接螺栓、16－突筋、17－卡条、18－锁紧螺母、19－地脚螺栓、20－调平螺母。 

具体实施方式

　　在图1至图5所示的太阳能发电装置中，太阳能电池组件1通过压板3固定支承在横梁7上，所述压板3通过上部侧面的翻边压住太阳能电池组件1，压板3的中间部位有螺栓孔，螺栓11穿过该螺栓孔使压板3与卡接在横梁7内的螺母块12相连，将压板3压向横梁7，位于两太阳能电池组件1之间的压板3两侧均有翻边，位于最外侧太阳能电池组件1外侧的压板3一边有翻边，另一边设置有支脚支撑到横梁7上；所述横梁7为U型型钢， U型型钢由钢带泠挤压成形，其开口处两边缘13向内侧折向型钢底部方向，开口宽度为L；在两边缘13上卡接有螺母块12，螺母块12与两边缘13接触处开有与边缘13板厚相对应的浅凹槽，使得边缘13卡插在该浅凹槽内，螺母块12呈长方形，其宽度小于U 型型钢的开口宽度L，以便于螺母块12的安装；在螺母块12与横梁7之间还设置有弹性连接件10，该弹性连接件10为中空结构，即其中间部位开有通孔，螺栓11穿过该通孔使压板3与螺母块12相连，弹性连接件10的上部搁置在横梁7开口处的外侧，弹性连接件10上部的宽度尺寸A与横梁7U型型钢开口宽度L之比为A/L＝1.05－1.2，在弹性连接件10顶面两侧还分别设置有翼板，在翼板上设置有突筋16，突筋16的高度尺寸为3－8mm，翼板的宽度小于横梁7U型型钢开口宽度L；弹性连接件10的下部通过卡条17与螺母块12卡接，卡条17下部沿高度方向开有卡口，卡口的高度与螺母块12的厚度相对应。卡条17数量为四根，四根卡条17两两相对设置，每两根相对设置的卡条17所处的平面与突筋16所处的平面平行，弹性连接件10采用工程塑料压铸成形，具有一定的支承力，在受力超过一定数值后会产生变形，借助于该弹性连接件，安装时一方面可以将螺母块12放置到横梁7内并与边缘13卡接，另一方面弹性连接件10搁置于横梁7U型型钢开口处外部可以稳固螺母块12的位置，从而便于太阳能电池组件1的安装，而当紧固太阳能电池组件1时，该搁置于横梁7U型型钢开口处外部的部分会较容易地变形滑入U型型钢开口的内侧，因而不影响太阳能电池组件1与横梁7的固定连接，再一方面，弹性连接件10顶面两侧翼板上的3－8mm高的突筋16可以对太阳能电池组件1起到安装过程中的托持作用，便于安装操作，而在太阳能电池组件1被紧固后，该翼板及其上的突筋16会因弹性变形而被压入到横梁7的开口以内，同样不影响太阳能电池组件1与横梁7的固定连接； 

横梁7固连在斜梁4上，斜梁4的数量为两根，其上搁置四根横梁7，两者之间相互垂直，四根横梁4可以支承上下两排太阳能电池组件1，在斜梁4上固定安装有横梁支撑块6，横梁支撑块6为角铁型钢制成，其一侧与横梁7相贴合，对横梁7起到辅助支撑作用。连接螺栓15穿过横梁7及斜梁4，在斜梁4底部用螺母紧固，斜梁4也采用U型型钢制作，在斜梁4U型型钢的底部开有若干长条孔，以便于连接螺栓15的安装与位置调节，连接螺栓15为方头螺栓或外六角螺栓，其螺栓头部与横梁7内侧底部之间设置有凹型垫片14，凹型垫片14由钢板折成槽钢形，连接螺栓15的头部卡插于凹型垫片14内，凹型垫片14的宽度小于横梁7U型型钢开口宽度L，便于其安装到横梁7内，凹型垫片14的长度大于横梁7U型型钢的内侧宽度，在利用螺母进行紧固时起到止动作用，使安装操作十分方便；

斜梁4前端与后端分别与前支座2和后立柱9铰连，后立柱9支承在后支座8上，在后支座8与斜梁4之间还通过螺栓安装有斜支撑5，前支座2与后支座8由钢板折弯成槽形，槽形的底板上开有与两地脚螺栓19对应的两螺栓孔，前支座2开口向上卡接在斜梁4上，后支座8开口向上卡接在后立柱9与斜支撑5上，前支座2和后支座8均经底部所开的两螺栓孔分别套接在相应的两地脚螺栓19上，在前支座2与后支座8底板的上、下两面分别设置有锁紧螺母18与调平螺母20，锁紧螺母18与调平螺母20均旋接在地脚螺栓19上，调平螺母20用以调节前支座2或后支座8的高度位置以达到安装尺寸要求，斜梁4前端与后端分别与前支座2和后立柱9铰连连接的结构形式可以满足前支座2和后支座8高度调节时的尺寸变化要求，调整完毕后通过锁紧螺母18锁紧固定，然后将各铰支连接处的螺栓锁紧，使各构件间连接牢固。

以上仅列出了本实用新型的一些具体实施方式，但本实用新型并不仅限于此，还可以作出许多的改进与变换，如所述斜梁5也可以用方钢或其它形式的型钢制成；所述弹性连接件10下部卡条17数量也可以为二根或六根且两两相对设置，前支座2与后支座8也可以是对应套接有三根可四根地脚螺栓19。如此等等，只要是在本实用新型基本原理基础上所作出的改进与变换，均应视为落入本实用新型的保护范围内。 

Claims (6)

1.一种太阳能发电装置：包括太阳能电池组件（1）、横梁（7）、斜梁（4）、后立柱（9），所述太阳能电池组件（1）通过压板（3）固定支承在横梁（7）上，横梁（7）固连在斜梁（4）上，其特征在于：

所述斜梁（4）前端与后端分别与前支座（2）和后立柱（9）铰连，后立柱（9）支承在后支座（8）上，所述前支座（2）与后支座（8）均套接在地脚螺栓（19）上，在前支座（2）与后支座（8）底板的上、下两面分别设置有锁紧螺母（18）与调平螺母（20），锁紧螺母（18）与调平螺母（20）均旋接在地脚螺栓（19）上。

2.根据权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征在于：所述横梁（7）为U型型钢， U型型钢的开口处两边缘（13）向内侧折向型钢底部方向，其开口宽度为L；在所述两边缘（13）上卡接有螺母块（12），螺母块（12）通过螺栓（11）与所述压板（3）相连，螺母块（12）的宽度小于U 型型钢的开口宽度L；在螺母块（12）与横梁（7）之间还设置有弹性连接件（10），该弹性连接件（10）为中空结构，其下部与螺母块（12）卡接，其上部搁置在横梁（7）开口处的外侧，弹性连接件（10）上部的宽度尺寸A与横梁（7）U型型钢开口宽度L之比为A/L＝1.05－1.2，在弹性连接件（10）顶面两侧还分别设置有翼板，在翼板上设置有突筋（16），突筋（16）的高度尺寸为3－8mm，翼板的宽度小于横梁（7）U型型钢开口宽度L；所述横梁（7）与斜梁（4）之间通过连接螺栓（15）固连，连接螺栓（15）为方头螺栓或外六角螺栓，其头部与横梁（7）内侧底部之间设置有凹型垫片（14），连接螺栓（15）的头部卡插于凹型垫片（14）内，凹型垫片（14）的宽度小于横梁（7）U型型钢开口宽度L，凹型垫片（14）的长度大于横梁（7）U型型钢的内侧宽度。

3.根据权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征在于：所述斜梁（4）上设置有横梁支撑块（6），横梁支撑块（6）的一侧与横梁（7）相贴合。

4.根据权利要求2所述的太阳能发电装置，其特征在于：所述弹性连接件（10）下部通过卡条（17）与螺母块（12）卡接，卡条（17）数量为四根，四根卡条（17）两两相对设置，每两根相对设置的卡条（17）所处的平面与所述突筋（16）所处的平面平行。

5.根据权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征在于：所述后支座（8）与斜梁（4）之间设置有斜支撑（5）。

6.根据权利要求1所述的太阳能发电装置，其特征在于：所述前支座（2）或后支座（8）上对应套接有两根地脚螺栓（19）。