CN216056874U - 一种承载机构及具有该机构的光伏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种承载机构及具有该机构的光伏系统，其中承载机构包括两组边支承组件，边支承组件包括倒V形的边支承架，边支承架包括两根长度相同且在水平面的投影与连接索平行的边支杆，该边支承架与承载机构的设置平面构成等腰三角形结构，能非常稳固的架设边连接杆，这种边支承架可承受较大弯矩、不易受连接索的拉力作用而倾倒，结构简单、牢固稳定、而且重量较轻，可应用于地面、屋顶等位置；边连接杆架设于两根边支杆的交点处，边连接杆的重量分散给两根边支杆，两根边支杆同时对边连接杆进行支撑，能使整体机构更加稳固、承载力更强。本实用新型解决了现有柔性光伏系统结构复杂、重量大、不适用于厂房屋顶的问题。

Description

一种承载机构及具有该机构的光伏系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏发电设备技术领域，具体涉及一种承载机构及具有该机构的光伏系统。

背景技术

光伏发电是利用半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是当今太阳光发电的主流。在土地资源有限的地区，大范围铺设地面光伏设备的条件难以满足，因而普遍将光伏板安装在现有屋顶上，尤其是大跨度厂房的屋顶，这种方式既节约了土地又可实现一定规模的发电量。

轻型钢结构厂房的屋顶面积较大，适合用于放置光伏板用来建造光伏电站。但在厂房设计之初，一般屋顶预留荷载余量较小，增加光伏板荷载后，厂房钢梁及钢柱难以满足结构设计规范要求，通常的做法是对原有厂房的钢梁进行加固，但加固费用较高，施工复杂，对车间日常生产工作造成一定的影响。

为此，现有技术出现了一种马鞍形索网柔性光伏系统，包括光伏组件及用于支撑光伏组件的马鞍形索网柔性支架，马鞍形索网柔性支架主要包括外围钢框架结构及纵横交错设置在外围钢框架结构内以用于安装光伏组件的稳定索和承重索；外围钢框架结构主要包括抛物线形钢梁及设置在抛物线形钢梁底部的支撑柱，支撑柱的外侧壁上设置有斜拉索；光伏组件通过组件边框设置在承重索上。这种柔性光伏系统的外围框架结构为抛物线形钢梁，重量大，在横向跨度很大时，这种外围框架的重量是厂房屋顶不能承受的，因此这种柔性光伏系统不适用于厂房屋顶；另外，其支撑柱外侧需要加设斜拉索才能保持结构稳定，结构复杂、施工麻烦，而且斜拉索的下端必须进行锚固，如果将这种柔性光伏系统设置于厂房屋顶，势必要破坏屋顶结构，影响厂房屋顶的荷载量。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的柔性光伏系统结构复杂、重量大、不适用于厂房屋顶的技术缺陷，从而提供一种结构简单、牢固稳定、重量较轻、无需破坏屋顶结构、适用于厂房屋顶的承载机构及具有该机构的光伏系统。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种承载机构，包括支承组件以及设置于所述支承组件上的至少两条连接索，所述支承组件包括两组边支承组件，所述边支承组件包括至少两个间隔设置的边支承架和架设于所述边支承架上的边连接杆，所述连接索的两端分别与所述边连接杆张紧连接；所述边支承架为倒V形，所述边支承架包括两根长度相同的边支杆，所述边支杆在水平面的投影与所述连接索平行。

优选的，所述支承组件还包括设置于两组所述边支承组件之间的至少一组辅助支承组件，所述辅助支承组件包括至少两个间隔设置的辅助支承架和架设于所述辅助支承架上的辅助连接杆，所述辅助连接杆与所述边连接杆间隔设置。

优选的，所述边连接杆和所述辅助连接杆相互平行，所述连接索的延伸方向与所述边连接杆、所述辅助连接杆垂直。

优选的，所述连接索的两端通过第一安装组件与所述边连接杆连接，所述连接索中部通过第二安装组件与所述辅助连接杆连接；或者所述连接索包括若干段连接支索，所述连接支索的两端通过第一安装组件分别与所述边连接杆和所述辅助连接杆连接，或者所述连接支索的两端通过所述第一安装组件均与所述辅助连接杆连接。

优选的，所述第一安装组件包括连接头和连接板，所述连接头与所述连接索或所述连接支索的端部连接，所述连接板与所述边连接杆或所述辅助连接杆连接，所述连接头与所述连接板通过紧固机构连接在一起。

优选的，所述连接头朝向所述连接板的端面成型有适于所述连接板插入的装配凹槽；所述紧固机构包括连接板螺孔、连接头螺孔和紧固螺栓，所述连接板螺孔成型在所述连接板插入所述装配凹槽的部分上且所述连接板螺孔的轴向与所述连接板的板面垂直，所述连接头螺孔成型于所述连接头上且与所述连接板螺孔对应设置，所述紧固螺栓穿过所述连接头螺孔和所述连接板螺孔将所述连接头与所述连接板固定。

优选的，所述第二安装组件包括U型连接件和安装螺栓，所述U型连接件的中部具有适于所述连接索穿过的通孔，所述U型连接件的两侧成型有安装螺孔，所述辅助连接杆上具有与所述安装螺孔对应的装配螺孔，所述安装螺栓穿过所述安装螺孔和所述装配螺孔将所述连接索与所述辅助连接杆固定。

优选的，所述边连接杆架设于两根所述边支杆的交点处。

一种光伏系统，包括上述承载机构，所述承载机构上设置有若干光伏板，所述光伏板安装在所述承载机构中相邻的两根连接索上。

优选的，所述承载机构设置于屋顶上，所述承载机构中的边支承架设置于房屋边柱上方，所述承载机构中的辅助支承架设置于房屋中间柱上方。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

(1)本实用新型提供的承载机构，其支承组件包括两组边支承组件，边支承组件包括倒V形的边支承架，边支承架包括两根长度相同且在水平面的投影与连接索平行的边支杆，该边支承架与承载机构的设置平面构成等腰三角形结构，能非常稳固的架设边连接杆，这种边支承架可承受较大弯矩、不易受连接索的拉力作用而倾倒，本实用新型的承载机构结构简单、牢固稳定、而且重量较轻，可应用于地面、屋顶等位置，适用范围广。

(2)本实用新型提供的承载机构，还包括设置于两组边支承组件之间的至少一组辅助支承组件，在连接索跨度较大时，辅助支承组件能够提高机构整体的承载力，使承载机构更加牢固耐用，适合更多应用场合。

(3)本实用新型提供的承载机构，边连接杆架设于两根边支杆的交点处，边连接杆的重量分散给两根边支杆，两根边支杆同时对边连接杆进行支撑，进而能够将边连接杆稳定支撑，同时两根边支杆所形成的倒V形等腰三角形结构也能够将边连接杆支撑稳定，因此连接索能够更稳定地安装在边连接杆上，整体机构更加稳固、承载力更强。

(4)本实用新型提供的光伏系统，包括本实用新型的承载机构，该承载机构设置于屋顶上，承载机构中相邻的两根连接索上安装有光伏板，由于承载机构结构简单、重量较轻，非常适合设置在厂房屋顶，另外承载机构包括支承组件及安装在支承组件上的至少两条连接索，连接索由支承组件承托，其架设位置与原有钢结构厂房的屋面板脱开，进而在光伏板安装在连接索上后，原有房屋钢梁不再额外承担光伏板的重量，因此无需再对钢梁进行加固，大大减少了原有厂房钢结构加固的工程量及成本。

(5)本实用新型提供的光伏系统，包括边支承架、辅助支承架，边支承架设置于房屋边柱上方，辅助支承架设置于房屋中间柱上方，光伏板的重量通过柔性连接索传递到支承组件后再传递到厂房的房屋边柱及房屋中间柱上，房屋边柱、房屋中间柱能很好承托边支承架或辅助支承架，因此该光伏系统安装在屋顶上后不会破坏原有屋顶结构，不影响屋顶荷载量，同时安装简单，施工方便，不影响车间内正常生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型承载机构的俯视结构示意图；

图2为本实用新型承载机构设置于场地的示意图；

图3为本实用新型光伏系统中连接索通过第一安装组件与边连接杆连接的示意图；

图4为本实用新型光伏系统中连接索通过第二安装组件与辅助连接杆连接的示意图；

图5为本实用新型光伏系统的俯视结构示意图；

图6为本实用新型光伏系统设置于厂房屋顶的示意图；

图7为本实用新型承载机构另一实施例的俯视结构示意图；

图8为本实用新型承载机构另一实施例中连接支索通过第一安装组件与辅助连接杆连接的示意图。

附图标记说明：

1-连接索，101-连接支索；

2-支承组件，201-边支承架，2011-边支杆，202-边连接杆，203-辅助支承架，204-辅助连接杆，2041-装配螺孔；

3-光伏板；

4-厂房，401-采光区，402-房屋中间柱，403-房屋边柱；

501-连接头，5011-装配凹槽，502-连接板；

601-U型连接件，6011-安装螺孔，602-安装螺栓，603-通孔；

701-连接板螺孔，702-连接头螺孔，703-紧固螺栓。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1、2所示，是本实用新型承载机构的优选实施例，其中，承载机构包括支承组件2以及设置于支承组件2上的至少两条连接索1。为了满足承载力要求，在本实施例中，支承组件2和连接索1均为钢制材料。支承组件2用于架设连接索1，连接索1的重量直接作用于支承组件2上，根据不同应用场合，连接索1上可以放置其他物品。

支承组件2包括两组边支承组件2，边支承组件2包括至少两个间隔设置的边支承架201和架设于边支承架201上的边连接杆202，连接索1的两端分别与边连接杆202张紧连接。连接索1保持一定张紧状态，以对其上设置的物品提供足够的支承力。边支承架201的设置数量根据边连接杆202的长度确定。

边支承架201为倒V形，边支承架201包括两根长度相同的边支杆2011，边支杆2011在水平面的投影与连接索1平行。该边支承架与承载机构的设置平面构成等腰三角形结构，能非常稳固的架设边连接杆，承载力强，而且由于边支杆2011在水平面的投影与连接索1平行，使得边支承架201可承受较大弯矩、不易受连接索的拉力作用而倾倒。

另外，为了整体机构更加稳固、承载力更强，在本实施例中，边连接杆202架设于两根边支杆2011的交点处。边连接杆202的重量均分给两根边支杆2011，两根边支杆2011同时对边连接杆202进行支撑，进而能够对边连接杆202稳定支撑，而且两根边支杆2011所形成的倒V形等腰三角形结构也有利于边连接杆202的支撑稳定，使连接索1能够更稳定地安装在边连接杆202上，整体机构牢固稳定、承载力强。

当设置场地跨度较大、连接索1长度较长时，支承组件2还可以包括设置于两组边支承组件2之间的至少一组辅助支承组件2，用于承托连接索1的中段位置,辅助支承组件2的设置数量，根据连接索1的长度确定，在本实施例中，在连接索的中部设置一组辅助支承组件2。

该辅助支承组件2包括至少两个间隔设置的辅助支承架203和架设于辅助支承架203上的辅助连接杆204，辅助连接杆204与边连接杆202间隔设置。同样的，辅助支承架203的设置数量根据辅助连接杆204的长度确定，在本实施例中，辅助支承架203的数量与边支承架201的数量相同，且设置位置对应。在本实施例中，边连接杆202和辅助连接杆204相互平行，连接索1的延伸方向与边连接杆202、辅助连接杆204垂直。

本实施例中，连接索1为一整根钢索，连接索1的两端通过第一安装组件5与边连接杆202连接，连接索1中部通过第二安装组件6与辅助连接杆204连接。

如图3所示，第一安装组件包括连接头501和连接板502，连接头501与连接索1的端部连接，连接板502与边连接杆202连接，连接头501与连接板502通过紧固机构连接在一起。

详细的，连接头501朝向连接板502的端面成型有装配凹槽5011，连接板502适于插入该装配凹槽5011中。紧固机构包括连接板螺孔701、连接头螺孔702和紧固螺栓703，其中连接板螺孔701成型在连接板502插入装配凹槽5011的部分上且连接板螺孔701的轴向与连接板502的板面垂直，连接头螺孔702成型于连接头501上且与连接板螺孔701对应设置，紧固螺栓703穿过连接头螺孔702和连接板螺孔701将连接头501与连接板502固定。

如图4所示，第二安装组件包括U型连接件601和安装螺栓602，U型连接件601的中部具有适于连接索1穿过的通孔603，U型连接件601的两侧成型有安装螺孔6011，辅助连接杆204上具有与安装螺孔6011对应的装配螺孔2041，安装螺栓602穿过安装螺孔6011和装配螺孔2041将连接索1与辅助连接杆204固定。

下面对本实施例的承载机构的安装方式进行介绍：

需要说明的是，在本实用新型中“跨度”是指架设场地在连接索长度方向的尺寸，“宽度”是指架设场地在边支承架和辅助支承架长度方向的尺寸。

首先，根据所架设场地的跨度取用两组边支承组件和一组辅助支承组件，并使每组边支承组件的边支承架201的数量及辅助支承组件的辅助支承架203的数量匹配，再根据所架设场地的宽度取用长度适合的边连接杆202及辅助连接杆204，之后在所架设场地的宽度方向上，将边支承架201及辅助支承架203依次布置，同时保证边支承架201与辅助支承架203位置对应，此时可采用螺栓或焊接形式将边支承架201及辅助支承架203固定在所架设场地；

之后，将边连接杆202与每组边支承架201焊接连接，再将辅助连接杆204与每组辅助支承架203焊接连接；

之后，将连接索1与上述安装好的支承组件2连接，具体为将连接索1通过第一安装组件5与边连接杆202连接，先将连接有连接索1的连接头501与连接板502对接，此时连接板502插入装配凹槽5011，之后使用紧固螺栓703分别穿过连接头螺孔702及连接板螺孔701，此时该连接头501与连接板502连接，即此时连接索1两端分别与边支承架201上的边连接杆202连接；

之后，使用第二安装组件将辅助支承架203上的辅助连接杆204与连接索1中段连接，先将连接索1中段靠在辅助连接杆上204的下部，之后将U型连接件601倒扣在连接索1下侧，此时连接索1位于U型连接件601的通孔603内，之后使安装螺栓602依次穿过辅助连接杆204的装配螺孔2041及U型连接件601的安装螺孔6011后将螺母与该螺栓602旋紧固定，此时连接索1中段与辅助连接杆204连接，至此承载机构整体搭建完毕。

本实施例还提供一种光伏系统，如图5、6所示，包括本实施例的承载机构和设置于承载机构上的若干光伏板3。该光伏系统用于光伏发电，本实施例中，该光伏系统设置于厂房4的屋顶上。

承载机构包括支承组件2以及设置于支承组件2上的若干条连接索1，光伏板3安装于相邻的两根连接索1上，由于上述承载机构结构简单、重量较轻，非常适合设置在厂房屋顶。

支承组件2包括两组边支承组件2，边支承组件2包括至少两个间隔设置的边支承架201和架设于边支承架201上的边连接杆202，连接索1的两端分别与边连接杆202张紧连接。其中，边支承架201设置于房屋边柱403上方，辅助支承架203设置于房屋中间柱402上方，光伏板3与原有钢结构厂房的屋顶面板脱开、不接触，光伏板3的重量通过柔性连接索1传递到支承组件后再传递到厂房的房屋边柱403及房屋中间柱402上，房屋边柱403、房屋中间柱402能很好承托边支承架201或辅助支承架203，原有房屋钢梁不再额外承担光伏板3的重量，因此无需再对钢梁进行加固，该光伏系统安装在屋顶上后不会破坏原有屋顶结构，大大减少了原有厂房钢结构加固的工程量及成本，而且不影响屋顶荷载量，同时安装简单，施工方便，也不影响车间内正常生产。

在本实施例中，部分相邻的两根连接索1上设置光伏板3，部分相邻的两根连接索1之间预留采光区401，以不会影响厂房内采光。

下面对本实施例的光伏系统的安装方式进行介绍：

首先，将承载机构以上述承载机的安装方式安装在厂房4屋顶上，具体过程在此不再赘述，之后将光伏板3固定在连接索1上即可。安装光伏板3时，可在连接索1上设置板夹，板夹能够将光伏板3安装在两条连接索1上，在此不对板夹的具体结构作出限定。

如图7所示，是本实用新型承载机构的另一实施例，本实施例与上述优选实施例的区别在于：连接索1包括若干段连接支索101，具体的，连接索1包括两段连接支索101。连接支索101的两端通过第一安装组件5分别与边连接杆202和辅助连接杆204连接。

如图8所示，本实施例中，第一安装组件的连接头501与连接支索101的端部连接，连接板502与边连接杆202或辅助连接杆204连接，安装时先将连接板502安装在边连接杆202的内侧或者辅助连接杆204的左右两侧，之后将连接有连接支索101的连接头501与连接板502对接，之后利用紧固机构将连接头501与连接板502连接固定即可完成安装。

在其他实施例中，辅助支承架203的数量可以与边支承架201的数量不同，只要能满足承载力要求即可。

在其他实施例中，根据不同应用场合和要求，连接索1可为2条、6条、20条等，边支承架201和辅助支承架203的设置数量可为2个、6个、10个等。当连接索1跨度很大时，可以设置2组、3组等多组辅助支承组件，多组辅助支撑组件可均匀或不均匀地间隔设置。当连接索1跨度小时，也可不布置辅助支承组件，仅由边支承组件承托连接索。连接索1还可以包括3段、4段等多段连接支索101，同样能实现本实用新型的目的。当连接索1包括3段、4段等多段连接支索101时，连接支索101的两端通过第一安装组件分别与边连接杆202和辅助连接杆204连接，或者连接支索101的两端通过第一安装组件均与辅助连接杆204连接。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种承载机构，包括支承组件(2)以及设置于所述支承组件(2)上的至少两条连接索(1)，其特征在于，所述支承组件(2)包括两组边支承组件，所述边支承组件包括至少两个间隔设置的边支承架(201)和架设于所述边支承架(201)上的边连接杆(202)，所述连接索(1)的两端分别与所述边连接杆(202)张紧连接；所述边支承架(201)为倒V形，所述边支承架(201)包括两根长度相同的边支杆(2011)，所述边支杆(2011)在水平面的投影与所述连接索(1)平行。

2.根据权利要求1所述的承载机构，其特征在于，所述支承组件(2)还包括设置于两组所述边支承组件之间的至少一组辅助支承组件，所述辅助支承组件包括至少两个间隔设置的辅助支承架(203)和架设于所述辅助支承架(203)上的辅助连接杆(204)，所述辅助连接杆(204)与所述边连接杆(202)间隔设置。

3.根据权利要求2所述的承载机构，其特征在于，所述边连接杆(202)和所述辅助连接杆(204)相互平行，所述连接索(1)的延伸方向与所述边连接杆(202)、所述辅助连接杆(204)垂直。

4.根据权利要求3所述的承载机构，其特征在于，所述连接索(1)的两端通过第一安装组件与所述边连接杆(202)连接，所述连接索(1)中部通过第二安装组件与所述辅助连接杆(204)连接；或者

所述连接索(1)包括若干段连接支索(101)，所述连接支索(101)的两端通过第一安装组件分别与所述边连接杆(202)和所述辅助连接杆(204)连接，或者所述连接支索(101)的两端通过所述第一安装组件均与所述辅助连接杆(204)连接。

5.根据权利要求4所述的承载机构，其特征在于，所述第一安装组件包括连接头(501)和连接板(502)，所述连接头(501)与所述连接索(1)或所述连接支索(101)的端部连接，所述连接板(502)与所述边连接杆(202)或所述辅助连接杆(204)连接，所述连接头(501)与所述连接板(502)通过紧固机构连接在一起。

6.根据权利要求5所述的承载机构，其特征在于，所述连接头(501)朝向所述连接板(502)的端面成型有适于所述连接板(502)插入的装配凹槽(5011)；

所述紧固机构包括连接板螺孔(701)、连接头螺孔(702)和紧固螺栓(703)，所述连接板螺孔(701)成型在所述连接板(502)插入所述装配凹槽(5011)的部分上且所述连接板螺孔(701)的轴向与所述连接板(502)的板面垂直，所述连接头螺孔(702)成型于所述连接头(501)上且与所述连接板螺孔(701)对应设置，所述紧固螺栓(703)穿过所述连接头螺孔(702)和所述连接板螺孔(701)将所述连接头(501)与所述连接板(502)固定。

7.根据权利要求4所述的承载机构，其特征在于，所述第二安装组件包括U型连接件(601)和安装螺栓(602)，所述U型连接件(601)的中部具有适于所述连接索(1)穿过的通孔(603)，所述U型连接件(601)的两侧成型有安装螺孔(6011)，所述辅助连接杆(204)上具有与所述安装螺孔(6011)对应的装配螺孔(2041)，所述安装螺栓(602)穿过所述安装螺孔(6011)和所述装配螺孔(2041)将所述连接索(1)与所述辅助连接杆(204)固定。

8.根据权利要求1-7任一所述的承载机构，其特征在于，所述边连接杆(202)架设于两根所述边支杆(2011)的交点处。

9.一种光伏系统，其特征在于：包括上述权利要求1-8任一所述的承载机构，所述承载机构上设置有若干光伏板(3)，所述光伏板(3)安装在所述承载机构中相邻的两根连接索(1)上。

10.根据权利要求9所述的光伏系统，其特征在于：所述承载机构设置于屋顶上，所述承载机构中的边支承架(201)设置于房屋边柱(403)上方，所述承载机构中的辅助支承架(203)设置于房屋中间柱(402)上方。

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