CN207677670U - 高屋面利用率屋顶光伏电站 - Google Patents

高屋面利用率屋顶光伏电站 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种高屋面利用率屋顶光伏电站,包括组件支架及安装在组件支架上的光伏组件,所述组件支架包括前侧纵梁和后侧纵梁,在前侧纵梁上支承有横梁,所述光伏组件安装在横梁上;在后侧纵梁上通过支撑件固连有后侧横梁,在该后侧横梁上固连有后侧光伏组件,后侧光伏组件的受光面朝向与安装在横梁上的光伏组件受光面朝向相同,在后侧纵梁下端设置有墙体连接支架,该墙体连接支架与房屋后墙壁固连。本实用新型的高屋面利用率屋顶光伏电站能在屋顶安装更多的光伏组件,且保证光伏组件均得到良好的光照,并保证安全可靠。

Description

高屋面利用率屋顶光伏电站
技术领域
本实用新型涉及一种光伏发电装置,尤其涉及一种安装于屋顶的分布式光伏发电装置。
背景技术
分布式光伏电站在用户场地附近建设,自发自用、余电上网,充分利用当地太阳能资源,替代和减少化石能源消费,是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式,得到政府的大力推广与扶持。目前应用最为广泛的分布式光伏电站是建设在城乡建筑物屋顶的光伏电站,随着分布式光伏电站的迅速发展,可供安装太阳能光伏电站的建设场所资源越来越紧张,如何充分利用光伏电站建设场所资源已受到人们的越来越多的关注。在我国,大部房屋的屋顶是人字形结构,人字形屋顶的前侧为朝阳屋面,其光照良好,在人字形屋顶的后侧为背阳的屋面,不利于光伏组件接受光照产生电能,因而光伏组件大都是通过组件支架仅铺设安装在建筑物屋顶朝阳的屋面上,而在人字形屋顶背阳的屋面则处于闲置状态,其屋面的利用率很低。
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高屋面利用率屋顶光伏电站,它能在屋顶安装更多的光伏组件,且保证光伏组件均得到良好的光照,并保证安全可靠。
为了解决上述技术问题,本实用新型的一种高屋面利用率屋顶光伏电站,包括组件支架及安装在组件支架上的光伏组件,所述组件支架包括前侧纵梁和后侧纵梁,在前侧纵梁上支承有横梁,所述光伏组件安装在横梁上;在后侧纵梁上通过支撑件固连有后侧横梁,在该后侧横梁上固连有后侧光伏组件,后侧光伏组件的受光面朝向与安装在横梁上的光伏组件受光面朝向相同,在后侧纵梁下端设置有墙体连接支架,该墙体连接支架与房屋后墙壁固连。
在上述结构中,由于所述组件支架包括前侧纵梁和后侧纵梁,在前侧纵梁上支承有横梁,所述光伏组件安装在横梁上,则前侧纵梁设置在屋顶的前侧屋面上即朝阳的屋面上,在前侧纵梁上和常规屋顶光伏电站一样通过横梁安装光伏组件,后侧纵梁设置在屋顶的后侧屋面即背阳的屋面上,设置后侧纵梁后,也可以安装光伏组件,达到在屋顶安装更多的光伏组件、扩大电站安装容量的目的;又由于在后侧纵梁上通过支撑件固连有后侧横梁,在该后侧横梁上固连有后侧光伏组件,后侧光伏组件的受光面朝向与安装在横梁上的光伏组件受光面朝向相同,则在后侧纵梁上可以通过支撑件来改变后侧光伏组件的安装角度,使后侧光伏组件的后端抬高,达到与通过前侧纵梁所安装的光伏组件同样的朝阳的效果,保证后侧光伏组件及通过前侧纵梁所安装的光伏组件均得到良好的光照和达到同样的发电效率;还由于在后侧纵梁下端设置有墙体连接支架,该墙体连接支架与房屋后墙壁固连,则后侧纵梁下端通过墙体连接支架与房屋后墙壁固连后可以保证后侧纵梁上所安装的光伏组件能得到可靠的安装固定,由于后侧光伏组件后端抬高所带来的风载的增加可以通过墙体连接支架由房屋的墙体来承担,避免了房屋屋顶承受过多风载所可能存在的安全隐患,保证了屋顶电站的安全性与可靠性。通过上述技术方案,本高屋面利用率屋顶光伏电站可以在不超出屋顶垂直投影面积及不超过屋顶既有高度的前提下达到最大的屋面利用率,更充分地利用了建筑物的屋顶资源,在同样大小的房屋屋顶上扩大了电站安装容量,且安全可靠、发电效率高,经济效益与社会效益均得到了明显提升。
本实用新型的一种优选实施方式,所述前侧纵梁和后侧纵梁均通过屋顶连接件与建筑物屋顶结构件相连。采用该实施方式,后侧纵梁除通过其下端连接的墙体连接支架与房屋墙体连接外,还和前侧纵梁一样,通过屋顶连接件与建筑物屋顶结构件相连,由建筑物屋顶结构件通过屋顶连接件来支承屋顶光伏电站,安装结构安全可靠。
本实用新型的另一种优选实施方式,所述前侧纵梁下端设置有墙体连接支架,前侧纵梁上端与后侧纵梁上端相连构成人字梁,该人字梁为墙体支承梁,人字梁两端的墙体连接支架分别与房屋的前后墙壁固连。采用该实施方式,前侧纵梁与后侧纵梁连为一体,连为一体后的人字梁与屋顶人字形结构相对应,且成为墙体支承梁,与房屋的屋顶结构件不发生连接关系,对屋顶光伏电站的支承通过两端的墙体连接件由房屋的墙体提供,这样不仅避免了组件支架与屋顶连接时可能对屋面产生的破坏,而且也不再需要揭开屋面进行施工,施工过程中只需在房屋的外墙操作将组件支架加以连接固定,电站的安装也十分方便。
本实用新型的又一种优选实施方式,在所述人字梁的顶端设置有屋脊端连接件,构成人字梁的前侧纵梁上端与后侧纵梁上端通过该屋脊端连接件固连。采用该实施方式,在人字形屋顶的屋脊处通过屋脊端连接件过渡连接前侧纵梁和后侧纵梁,且通过屋脊端连接件来跨过房屋的屋脊,可适应不同地区屋脊的形状结构特征,并能使组件支架具有良好的结构刚性。
本实用新型进一步的优选实施方式,所述人字梁与横向加强梁固连,该横向加强梁两端分别与加强梁支架固连,加强梁支架与房屋的左右墙壁固连。采用该实施方式,横向加强梁能对各人字梁在竖直方向起到良好的支撑作用,避免人字梁在竖直方向刚性不足而对屋面形成压力造成屋面的损坏,横向加强梁通过加强梁支架支承在房屋墙壁上,同样与房屋的屋顶结构件不发生连接关系,不会增加屋面的承重及造成屋面损坏。
本实用新型另一进一步的优选实施方式,所述横向加强梁位于人字梁的中间部位且与光伏组件相邻。采用该实施方式,横向加强梁在人字梁两端支承的基础上增加了对人字梁中间部位的支承点,使组件支架的结构刚性更高。
本实用新型又一进一步的优选实施方式,所述横向加强梁为截面呈矩形的管件,矩形管件横截面的长度方向竖直设置。采用该实施方式,矩形管件的横向加强梁结构简单,制造方便,矩形管件横截面的长度方向竖直设置可使其在竖直方向上的结构刚性最佳。
本实用新型更进一步的优选实施方式,所述横向加强梁为桁架结构件。采用该实施方式,桁架结构件自重轻,受力性能好,能达到很大跨度,使横向加强梁具有很高的刚性。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本实用新型高屋面利用率屋顶光伏电站作进一步的详细说明。
图1是本实用新型高屋面利用率屋顶光伏电站一种具体实施方式的结构示意图;
图2是图1所示结构的正视图;
图3是图2所示结构的侧视图;
图4是图2所示结构中A部位的局部放大示意图;
图5是图3所示结构中B部位的局部放大示意图;
图6是本实用新型高屋面利用率屋顶光伏电站另一种具体实施方式的结构示意图;
图7是图6所示结构中C部位的局部放大示意图。
图中:1-前侧纵梁、2-墙体连接支架、3-横梁、4-光伏组件、5-后侧横梁、6-后侧光伏组件、7-屋脊端连接件、8-横向加强梁、9-加强梁支架、10-支撑件、11-后侧纵梁、12-屋顶连接件。
具体实施方式
在图1、图2及图3所示的高屋面利用率屋顶光伏电站中,若干光伏组件4通过组件支架安装在房屋屋顶上,组件支架包括多根前侧纵梁1和后侧纵梁11,在前侧纵梁1下端设置有墙体连接支架2,该墙体连接支架2与房屋前墙壁固连,在后侧纵梁11下端设置有墙体连接支架2,该墙体连接支架2与房屋后墙壁固连,前侧纵梁1上端与相对应的后侧纵梁11上端相连构成人字梁,该人字梁与电站所在人字形屋顶屋面相对应,人字梁中前侧纵梁1和后侧纵梁11之间的夹角可以与屋顶两侧屋面的夹角相同,也可以根据房屋所在地的纬度来确定,以保证最佳发电效率,且在人字梁的顶端设置有屋脊端连接件7,构成人字梁的前侧纵梁1的上端与后侧纵梁11的上端通过该屋脊端连接件7跨过房屋屋脊相固连,前侧纵梁1和后侧纵梁11所构成的人字梁为墙体支承梁,不与房屋的屋顶面连接,人字梁两端的墙体连接支架2分别与房屋的前后墙壁固连。在前侧纵梁1上支承有横梁3,光伏组件4安装在横梁3上,四根横梁3支承了两排光伏组件4;参见图5,在后侧纵梁11上通过支撑件10固连有两根后侧横梁5,在两后侧横梁5上固连有一排后侧光伏组件6,支撑件10前低后高,使得后侧光伏组件6的受光面朝向与安装在横梁3上的光伏组件4受光面朝向相同,且后侧光伏组件6位于后侧纵梁11下端上方,与房屋屋脊保持一定的距离,以保证后侧光伏组件6不会因为房屋屋脊而产生遮阴,也使得后侧光伏组件6的最高端与房屋最高处能持平。人字梁还与横向加强梁8固连,横向加强梁8位于人字梁的中间部位且与光伏组件4相邻,参见图4,横向加强梁8两端分别与加强梁支架9固连,加强梁支架9与房屋的左右墙壁固连;横向加强梁8为截面呈矩形的管件,矩形管件横截面的长度方向竖直设置。
图6和图7示出了本实用新型的另一种具体实施方式,前侧纵梁1和后侧纵梁11均分别通过屋顶连接件12与建筑物屋顶结构件相连,前侧纵梁1和后侧纵梁11均与对应屋面平行设置,在前侧纵梁1上通过横梁3安装光伏组件4,在后侧纵梁11上通过支撑件10支承后侧横梁5来安装后侧光伏组件6,在后侧纵梁11下端设置有墙体连接支架2,该墙体连接支架2与房屋后墙壁固连,以保证受风载较大的后侧光伏组件6得到可靠安全的安装连接。
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,还可以作出较多的改进与变换,如在所述前侧纵梁1上也可以不是由四根横梁3支承两排光伏组件4,而可以是由二根横梁4或六根及以上的横梁3来支承一排或三排或更多排的光伏组件4;同样在所述后侧纵梁11上也可以不是由二根后侧横梁5支承一排后侧光伏组件6,而可以是由四根及以上的后侧横梁5来支承二排或更多排后侧光伏组件6,只要是能保证后侧光伏组件6光照良好即可;所述横向加强梁8也可以不是为截面呈矩形的管件,而可以是由多根管件或杆件构成的桁架结构件;在由前侧纵梁1和后侧纵梁11所构成的人字梁刚性能保证的情况下还可以不设横向加强梁8。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 (8)

1.一种高屋面利用率屋顶光伏电站,包括组件支架及安装在组件支架上的光伏组件(4),其特征在于:所述组件支架包括前侧纵梁(1)和后侧纵梁(11),在前侧纵梁(1)上支承有横梁(3),所述光伏组件(4)安装在横梁(3)上;在后侧纵梁(11)上通过支撑件(10)固连有后侧横梁(5),在该后侧横梁(5)上固连有后侧光伏组件(6),后侧光伏组件(6)的受光面朝向与安装在横梁(3)上的光伏组件(4)受光面朝向相同,在后侧纵梁(11)下端设置有墙体连接支架(2),该墙体连接支架(2)与房屋后墙壁固连。
2.根据权利要求1所述的高屋面利用率屋顶光伏电站,其特征在于:所述前侧纵梁(1)和后侧纵梁(11)均通过屋顶连接件(12)与建筑物屋顶结构件相连。
3.根据权利要求1所述的高屋面利用率屋顶光伏电站,其特征在于:所述前侧纵梁(1)下端设置有墙体连接支架(2),前侧纵梁(1)上端与后侧纵梁(11)上端相连构成人字梁,该人字梁为墙体支承梁,人字梁两端的墙体连接支架(2)分别与房屋的前后墙壁固连。
4.根据权利要求3所述的高屋面利用率屋顶光伏电站,其特征在于:在所述人字梁的顶端设置有屋脊端连接件(7),构成人字梁的前侧纵梁(1)上端与后侧纵梁(11)上端通过该屋脊端连接件(7)固连。
5.根据权利要求3或4所述的高屋面利用率屋顶光伏电站,其特征在于:所述人字梁与横向加强梁(8)固连,该横向加强梁(8)两端分别与加强梁支架(9)固连,加强梁支架(9)与房屋的左右墙壁固连。
6.根据权利要求5所述的高屋面利用率屋顶光伏电站,其特征在于:所述横向加强梁(8)位于人字梁的中间部位且与光伏组件(4)相邻。
7.根据权利要求5所述的高屋面利用率屋顶光伏电站,其特征在于:所述横向加强梁(8)为截面呈矩形的管件,矩形管件横截面的长度方向竖直设置。
8.根据权利要求5所述的高屋面利用率屋顶光伏电站,其特征在于:所述横向加强梁(8)为桁架结构件。
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