CN205012577U - 一种坡屋面光伏建筑一体化安装构造 - Google Patents

一种坡屋面光伏建筑一体化安装构造 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种坡屋面光伏建筑一体化安装结构，包括光伏支架以及设置在光伏支架上的太阳能光伏板，光伏支架包括间隔设置的支座以及连接在支座上的连接件，支座包括底板、设置在底板上的轴座以及设置在轴座上的轴孔，连接件包括与穿在轴孔内的圆轴连接的第一连接端和与第一连接端相对设置的第二连接端，在第二连接端具有一槽口，在形成槽口的折边上设置有安装孔，太阳能光伏板包括上板体和可绕上板体向上翻转的下板体，在上板体上设置有插入槽口的翼缘。本实用新型通过支座和连接件把屋顶与光伏板连接起来。光伏板和连接件可以通过绕轴翻转来实现便捷的拆装。光伏板上下搭接，左右扣合，可在水平，竖直方向实现良好的防水泄水。

Description

一种坡屋面光伏建筑一体化安装构造
技术领域
本实用新型涉及光伏发电领域，尤其涉及一种可以完全替代建筑屋顶用瓦的光伏建筑一体化屋顶结构。用于解决太阳能电池板在代替掉传统瓦片后，如何与坡屋顶契合从而在实现一体化的同时，最大限度地方便拆装与维护。属于建筑中光伏建筑一体化安装技术领域。
背景技术
光电效应（PV）发电具有地理范围分布广泛的潜能，使太阳能成为以新颖的能源来源而被广泛应用于单个建筑中，从大规模，地域化的供电系统脱离出来。正因如此，这一免费，清洁，无声的电力能源可以引进到城市，乡镇，以及任何建筑密集的区域。光伏建筑一体化（BIPV，BuildingIntegratedPhotovoltaic）就是将太阳能光电效应发电技术与楼体的建设结合在一起。一体化的意思就是内在的联系和内部的相互依赖，这一新的系统既充当电力的来源，又作为建筑的围护结构。光伏建筑一体化不仅可以节省一部分原本围护结构材料的费用，而且可以增强整体的统一性，从本质上开启一个新的能源建筑时代。
目前，光伏组件的安装一般都是在原建筑屋顶上再搭建一层光伏支架，即BAPV（BuildingAttachedPhotovoltaic）。这种方式存在以下弊端：成本高，需要额外安装支架的成本；安装难度大，在屋面上重新架设金属支架，固定困难；检修不方便，当屋顶老化漏水，需要大面积维护时，必须要先拆除支架组件，才能维护屋顶。这种BAPV的方式一般应用于老建筑改建。在新建筑的建造过程中，希望能利用BIPV，如此一来，上段所述的BIPV的优点便得以发挥，这便是本实用新型致力于探索的东西。但需要清楚地意识到的一点是：在屋顶实现BIPV要比立面等部位更加困难，因为偏于水平的屋顶对防水提出的要求很高。
在公开的专利申请中我们可以看到：申请号为201520037482的名为“光伏建筑一体化屋顶结构”的专利偏重光伏板彼此连接，虽然也包括了部分支架设计，但没有对屋顶对应连接部分作出详细探索；申请号为201320850805的名为“光伏建筑一体化屋面”的专利致力于探索如何使光伏框架单元更稳固；申请号为201420127860的名为“一种可防雨的光伏组件边框”和申请号为201320091641的名为“导轨拼接式光伏建筑一体化屋顶用导轨排水组件”这两项专利则研究了如何增强整体光伏平面防水排水性能。由此可见，目前国内外研究坡屋顶BIPV针对部分节点以及部分功能的设计居多，鲜有整体系统设计。
由此看来，设计一套整体的光伏安装系统是一件很有意义的事情。本实用新型在实现光伏板基本安装连接的同时，考虑了防水，稳固性，安装以及拆卸的便捷性。
发明内容
本实用新型提供了一种光伏板与坡屋顶屋面结合的方式，采用这种方式铺设的光伏屋顶可以最大限度地方便拆装与检修，节省材料及人工费用。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种坡屋面光伏建筑一体化安装结构，包括光伏支架以及设置在光伏支架上的太阳能光伏板，其特征在于：所述光伏支架包括间隔设置的支座以及连接在所述支座上的连接件，所述支座包括底板、设置在所述底板上的轴座以及设置在所述轴座上的轴孔，所述连接件包括与穿在所述轴孔内的圆轴连接的第一连接端和与所述第一连接端相对设置的第二连接端，在所述第二连接端具有一槽口，在形成所述槽口的折边上设置有安装孔，所述太阳能光伏板包括上板体和可绕所述上板体向上翻转的下板体，在所述上板体上设置有插入所述槽口的翼缘。
所述第一连接端为可钩在所述圆轴上的弧形弯钩，所述槽口由直角折边形成。
居于两端的支座上设置有用于太阳能光伏板限位的挡板。
所述太阳能光伏板包括上边框、左右边框以及下边框，所述翼缘设置在所述上边框上，在左右边框上设置有相互扣合的挡水板。
所述上板体的长度与下板体的长度之比为1:2～4。
所述上板体和下板体通过合页翻转连接。
本实用新型通过支座和连接件把屋顶与光伏板连接起来。光伏板和连接件可以通过绕轴翻转来实现便捷的拆装，并且光伏板设计为可翻转式，尽最大努力减少拆卸某一块板需要的别的单元的配合。光伏板上下搭接，左右扣合，可在水平，竖直方向实现良好的防水泄水。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型采用间隔设置的支架形成光伏支架，省去了现有的整体上框架结构，在节约了巨大的人力和经济成本的同时，向光伏建筑一体化迈出了重要的一步。
2、光伏板的安装，拆卸只需要通过翻转插拔这样的操作即可实现，便捷高效。
3、光伏板上下搭接。与瓦片的搭接方式类似，可以很好地实现竖直方向排水防水。
4、光伏板左右边框扣合在一起形成顺水槽，边框在顺水槽靠上方向弯折形成挡水板，可以很好地实现水平方向排水防水。
5、位于光伏阵列左右边缘的光伏板，其左右边框可根据选用的瓦片形式不同而设计不同的契合方式。
6、光伏板用合页连接做成可折叠式，这样当某一块光伏板需要拆卸时，不需要将这一竖排位于其上方的所有板都翻折起来，只需翻折它相邻上方的一块板便可以完成拆卸。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型支座Ω型过渡件的结构示意图；
图3为本实用新型支座Ω型过渡件带有挡板的结构示意图；
图4为本实用新型L型连接件结构示意图；
图5为本实用新型光伏板的示意图；
图6为本实用新型结构安装状态示意图；
图7为本实用新型结构拆卸状态示意图；
图8为光伏板侧边框的连接示意图；
其中：1、Ω型过渡件；11、底板；12、轴座；13、轴孔；14、挡板；2、圆轴；3、L型连接件；31、弧形弯钩；32、槽口；4、太阳能光伏板；41、上板体；42、下板体；43、合页；5、螺钉；6、挂瓦条；7、挡水板；8、顺水槽。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
如图1所示，本实用新型的光伏建筑一体化屋顶结构，安装在挂瓦条6上，包括光伏支架和太阳能光伏板4。其中光伏支架采用支座连接而成，支座采用Ω型过渡件1，该支座具有底板11、轴座12以及轴孔13，参见图2，位于两端的Ω型过渡件1具有挡板14，详见图3，通过挡板14以实现对圆轴和太阳能光伏板的限位。太阳能光伏板4通过连接件以及插在轴孔13内的圆轴2连接在支座上。
太阳能光伏板1的结构可以采用分体式的结构，参见图5，即采用上板体41、下板体42以及合页43相连的方式，上板体41的长度与下板体42的长度之比为1:2～4，上板体41和下板体42采用合页43连接后，下板体42可绕上板体41向上翻转。
连接件可以作成L型连接件3，下端为弧形弯钩31，可钩在圆轴2上，且可左右滑动调整位置；上端为直角弯折形成的槽口32，可供太阳能光伏板4边框上的翼缘插入形成连接。短边侧有螺纹安装孔，滑动L型连接件3使之与太阳能光伏板4边框上的螺纹孔对准后，可用螺钉实现二者的连接。单块太阳能光伏板4上下盖板为玻璃，其间封装了排列成3*3的太阳能电池。上边框带突出的翼缘，可插入L型连接件的直角弯折，形成连接；左右边框带可扣合连接的挡水板7，在相邻两扣合的太阳能光伏板之间形成顺水槽8，见图8所示。
本实用新型安装结构在安装的时候，按照从屋檐向屋脊的顺序，在屋面已经铺好挂瓦条6后，先通过钻孔，把除左右两端外的铝制Ω型过渡件1固定在挂瓦条6上。待把圆轴2穿入Ω型屋顶过渡件后，再固定左右两端的限位Ω型屋顶过渡件。左右两端的限位构件挡板部分的位置不同，其他部分都相同。轴上穿套数个L型连接件3，L型连接件可绕轴旋转。当L型连接件长边旋转到与屋面平行时，把光伏板边框插入。滑动L型连接件使L型连接件的螺纹孔与光伏板的螺纹孔对准，把螺钉旋入将两者进行连接。然后整体旋转至L型连接件长边与屋顶接近90度，此时这块光伏板正好搭接到了下方的光伏单元上。
拆卸某一块光伏板时，先把位于其上方的一块光伏板沿合页翻折起来，然后将其与L型连接件连接的螺钉旋出。把要更换的光伏板旋转至其L型连接件长边与屋面平行，沿平行屋面的直线向屋檐方向拔出，便可完成此单元的拆卸。
上图3中，显示了边缘部位的Ω型屋顶过渡件限位示意。Ω型屋顶过渡件通过一个靠近边缘的垂直构件的设置来实现多光伏板边框的限位，进而实现对光伏板的限位。
图8中对光伏板边框形成的顺水槽与挡水板进行了描述，挡水板可以用于防止水倒流进入下一层。
本技术领域的人员应该意识到，上述实例并非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的使之精神范围内，任何对上述实例技术变化，变型方案均未超出本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种坡屋面光伏建筑一体化安装结构，包括光伏支架以及设置在光伏支架上的太阳能光伏板，其特征在于：所述光伏支架包括间隔设置的支座以及连接在所述支座上的连接件，所述支座包括底板、设置在所述底板上的轴座以及设置在所述轴座上的轴孔，所述连接件包括与穿在所述轴孔内的圆轴连接的第一连接端和与所述第一连接端相对设置的第二连接端，在所述第二连接端具有一槽口，在形成所述槽口的折边上设置有安装孔，所述太阳能光伏板包括上板体和可绕所述上板体向上翻转的下板体，在所述上板体上设置有插入所述槽口的翼缘。
2.如权利要求1所述的坡屋面光伏建筑一体化安装结构，其特征在于：所述第一连接端为
可钩在所述圆轴上的弧形弯钩，所述槽口由直角折边形成。
3.如权利要求1所述的坡屋面光伏建筑一体化安装结构，其特征在于：居于两端的支座上设置有用于太阳能光伏板限位的挡板。
4.如权利要求1所述的坡屋面光伏建筑一体化安装结构，其特征在于：所述太阳能光伏板包括上边框、左右边框以及下边框，所述翼缘设置在所述上边框上，在左右边框上设置有相互扣合的挡水板。
5.如权利要求4所述的坡屋面光伏建筑一体化安装结构，其特征在于：所述上板体的长度与下板体的长度之比为1:2～4。
6.如权利要求5所述的坡屋面光伏建筑一体化安装结构，其特征在于：所述上板体和下板体通过合页翻转连接。
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CN105178522A (zh) * 2015-10-10 2015-12-23 东南大学 一种坡屋面光伏建筑一体化安装构造
EP4383559A1 (en) * 2022-12-08 2024-06-12 Exasun B.V. Modular photovoltaic assembly

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