CN216239426U - Bipv光伏屋顶 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种BIPV光伏屋顶，包括固定在结构框架上的光伏板和保温板，所述结构框架包括多根平行布置的纵梁和连接在相邻纵梁之间的横梁，所述纵梁的顶面开设通长的纵向导流槽，导流槽两侧的顶面上安装多个间隔布置的散热支座，所述横梁的顶面也开设通长的横向导流槽，横梁两端的顶部搭接在纵梁的顶面上，使所述横向导流槽与纵向导流槽连通，所述光伏板的四周分别搭在所述散热支座和横梁的顶面上，并由压板压紧，压板的底部与所述纵梁/横梁固定连接，压板的底面与光伏板的顶面之间设有密封条。本实用新型承重能力更强，具有良好的隔热保温性能和密封防水性能，还能对光伏板进行通风散热。

Description

BIPV光伏屋顶

技术领域

本实用新型涉及一种光伏发电装置，特别是涉及一种集成于建筑物屋顶的光伏发电装置。

背景技术

BIPV(Building－integrated photovoltaics)即建筑一体化光伏，是与建筑物同时设计、同时施工和安装并与建筑物形成完美结合的太阳能光伏发电系统，它作为建筑物外部结构的一部分，可作为屋顶、天窗、建筑物外立面等的替代品。BIPV采用光伏发电建材，除了发电功能，还兼具装饰、建材功能，可以把光伏组件和建筑结合为一体。

BAPV(building－attached photovoltaics)指的是附着在(安装在)建筑物上的太阳能光伏发电装置，也称为“后安装型”建筑太阳能光伏。即在已完成的建筑物上安装光伏材料，这些光伏材料的主要功能是光伏发电，不具备建筑材料的功能，也不破坏或改变原有建筑结构。

出于建筑物美观和节约建材等方面的考虑，目前建筑一体化光伏(BIPV)越来越多地受到关注，特别是BIPV光伏屋顶得到越来越多的研究和应用。但由于BIPV屋顶采用光伏板形成屋顶覆盖面，对建筑物室内的温度和光照都会有显著的影响，因此还需要设置隔热保温层。另一方面，光伏板在工作时会产生很多热量，这些热量需要及时与外界对流交换，否则会导致光伏板温度过高而降低发电效率。为了避免屋顶漏雨，BIPV光伏屋顶还需要有良好的密封防水性能。

比如中国专利CN212001954U公开了一种一体型模块化光伏屋顶，它包括呈长方体框架结构的一体化组合框，一体化组合框由铝合金材料制成，上下两端面开口，并分别与双玻组件和保温层连接，所述一体化组合框的一组对立侧面上设置有通风口，在双玻组件和一体化组合框顶部之间设置密封组件。一体化组合框上与通风口相邻的侧面上设置有连接口，相邻两个一体化组合框的连接口通过螺栓连接在一起。这种屋顶虽然能够实现室内的隔热保温和光伏板的通风散热，但由于采用模块化拼装结构，没有通长的承重梁，因此屋顶的整体强度和承载能力有限。当需要到屋顶对双玻组件(光伏板)进行维修更换时，这种屋顶很难承受维修人员的重量。另外，相邻模块之间的拼接接缝处采用密封胶带和密封条进行密封，在日晒雨淋和热胀冷缩的作用下，这种密封结构很容易发生失效。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种承重能力更强的BIPV光伏屋顶，同时具备室内的隔热保温和光伏板的通风散热功能，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种BIPV光伏屋顶，包括固定在结构框架上的光伏板和保温板，所述结构框架包括多根平行布置的纵梁和连接在相邻纵梁之间的横梁，所述纵梁的顶面开设通长的纵向导流槽，纵向导流槽两侧的顶面上安装多个间隔布置的散热支座，所述横梁的顶面也开设通长的横向导流槽，横梁两端的顶部搭接在纵梁的顶面上，使所述横向导流槽与纵向导流槽连通，所述光伏板的四周分别搭在所述散热支座和横梁的顶面上，并由压板压紧，压板的底部与所述纵梁/横梁固定连接，压板的底面与光伏板的顶面之间设有密封条。

优选地，所述纵梁的底部固定在承重钢梁上。

优选地，所述压板上设有走线槽，走线槽的两侧设有用于压紧光伏板的压板条，走线槽的顶部卡合有盖板。

优选地，所述光伏板和保温板之间还设有波纹板，所述波纹板的四周固定在所述纵梁和横梁上，波纹板的顶面与光伏板的底面相接触。

优选地，所述波纹板的两条薄边压在光伏板的底面与散热支座之间，所述横梁的侧面固定有多个L形托板，所述L形托板托在波纹板的底面上。

优选地，所述纵梁和横梁均由铝合金型材构成。

优选地，所述结构框架还包括外边框，所述外边框由铝合金型材连接构成。

优选地，所述横梁的两端通过角码、螺栓与纵梁相连接。

优选地，所述纵梁的侧面固定有L形托板，所述L形托板托在保温板的底面上。

优选地，所述横梁由上横梁和下横梁连接构成，所述横向导流槽形成在上横梁的顶面上。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型由纵梁和横梁连接构成结构框架，具有更好的整体强度，大大提高了承重能力。

2、保温板可以对建筑物室内起到隔热保温的作用，避免外部热量和光伏板产生的热量直接传到室内。同时，保温板和光伏板之间的空气可以流通，并通过纵向导流槽导出，保证了光伏板的散热效果。

3、光伏板的四周均由压板压紧固定，并且压板与光伏板的顶面之间设有密封条，这种压紧密封的结构更加可靠。

4、纵梁和横梁的顶面上分别开设纵向导流槽和横向导流槽，且横向导流槽与纵向导流槽相连通，即便光伏板的边缘因密封不严而发生少量漏水，也会由横向导流槽、纵向导流槽导流到外部，确保了本实用新型的防水密封性能。

5、在本实用新型的优选方案中，外边框、纵梁和横梁均由铝合金型材构成，保证了结构框架具有良好的强度和刚度；在纵梁的底部设置承重钢梁，增强了本实用新型光伏屋顶的承重能力。

6、在本实用新型的优选方案中，在光伏板的下面设置波纹板，波纹板可以对光伏板的整个底面提供支撑，也大大增强了光伏板的承重能力。

附图说明

图1是本实用新型BIPV光伏屋顶的平面示意图。

图2是图1中I处的局部放大图。

图3是图1中A-A处的剖视图。

图4是图3中II处的局部放大图。

图5是图1中B-B处的剖视图。

图6是压板的示意图。

图7是散热支座在纵梁顶面上的布置方式示意图。

图8是波纹板与横梁的一种连接方式示意图。

图9是纵梁与横梁的一种连接方式示意图。

图10是图9中C-C处的剖视图。

图11是图9中D-D处的剖视图。

图中：

1、纵梁 2、横梁 3、L形托板

4、压板 5、角码 6、密封条

7、盖板 8、螺栓 9、螺母板

10、纵向导流槽 11、散热支座 20、横向导流槽

21、上横梁 22、下横梁 40、走线槽

41、压板条 100、外边框 200、光伏板

300、保温板 400、波纹板 500、承重钢梁

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“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。

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，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本实用新型一种BIPV光伏屋顶，包括固定在结构框架上的多块光伏板200，光伏板200可以用于光伏发电。其中结构框架包括外边框100、多根纵梁1和横梁2。多根纵梁1互相平行地连接在外边框100内，多根横梁2连接在外边框100与纵梁1之间，以及连接在相邻的纵梁1之间。纵梁1和横梁2将结构框架分成网格状，每个网格内均设有光伏板200。

如图2所示，其中外边框100由四根铝合金型材连接构成，其四角处通过角码5(直角连接件)和螺钉固定连接。

如图3、图4所示，纵梁1的底部固定在承重钢梁500上，具有很强的承重能力。纵梁1的顶面上安装多个间隔布置的散热支座11，光伏板200的两条纵边搭在散热支座11上，并由压板4压紧，压板4的底部通过螺栓8和螺母板9固定在纵梁上。压板4呈长条形，其横截面的形状如图6所示，中间设有向下凹陷的走线槽40，走线槽40的两侧设有用于压紧光伏板的压板条41。如图4所示，在压板4两侧的压板条的底面与光伏板200的顶面之间设有密封条6，当拧紧螺栓8时，压板4将密封条6和光伏板200压紧，防止漏水。在压板4的走线槽内可以设置导线和接线柱，用于跟光伏板200相连接。导线连接好后，在压板4走线槽的顶部卡装盖板7，防止雨水和灰尘进入走线槽内，并起到装饰作用。

如图5所示，光伏板200的两条横边搭在横梁2的顶面上，也由压板4压紧，压板4的形状及在横梁上的安装方式与纵梁上的相似，可参考图6、图4所示。

在本实用新型的优选实施例中，所述外边框100、纵梁1和横梁2均由铝合金型材构成，且外边框100和纵梁1可采用相同的型材，光伏板200在外边框100上可采用与纵梁1上相同的方式安装固定。

如图3所示，在光伏板200的下方设置有保温板300，在纵梁1的两侧固定有L形托板3，L形托板3托住保温板300的底面，将保温板300固定在光伏板200的下面。如图5所示，由于横梁2的截面高度要比纵梁小，因此保温板300可以从横梁2的下面通过，保证保温板300在纵向上的连续性。

保温板300可以对建筑物室内起到较好的隔热保温作用，但保温板300对光伏板200的散热也会产生不利影响。为了改善光伏板200的散热，如图7所示，本实用新型在纵梁1的顶面开设通长的纵向导流槽10，纵向导流槽10可以跟外界大气连通，散热支座11安装在纵向导流槽10两侧的顶面上。纵梁1顶部的散热支座11是间隔布置的，散热支座11之间设有间隙，可供空气流通。通过散热支座11之间的间隙和纵向导流槽10，光伏板200下面的热空气与外界大气相流通，使光伏板200工作时产生热量得以散发。

如图9、图10所示，横梁2的两端通过角码5与纵梁1相连接，角码5通过螺栓固定在纵梁1和横梁2上。如图11所示，在横梁2的顶面开设通长的横向导流槽20。在本实施例中，横梁2采用分体式结构，由上横梁21和下横梁22组合构成，上横梁21固定连接在下横梁22的上面，所述横向导流槽20形成在上横梁21的顶面上。如图9所示，上横梁21的端部比下横梁22略长，下横梁22的端面与纵梁1的侧面抵接，而上横梁21的端部可以搭接在纵梁1的顶面上，这样就可以使横梁2上的横向导流槽20与纵梁1上的纵向导流槽10连通。纵向导流槽10和横向导流槽20兼具排水的功能，即便光伏板的边缘因密封不严而发生少量漏水，漏水将由横向导流槽20、纵向导流槽10承接，横向导流槽20承接的漏水再汇流到纵向导流槽10中，最终从纵向导流槽10导流到外部，确保了本实用新型的防水密封性能。

当然，横梁2也可以采用整体式结构，将其端部切割成台阶状，横梁2的部分端面与纵梁1的侧面相抵接，而横梁2顶部具有横向导流槽20的一部分可以搭接在纵梁1的顶面上，从而使横向导流槽20可以与纵向导流槽10连通。

如图3所示，在光伏板200和保温板300之间还设有波纹板400，波纹板400的两条薄边被压在光伏板200的底面与散热支座11之间。波纹板400的另外两条波纹边与横梁2相对，因此如图8所示，在横梁2的侧面也固定有多个L形托板3，L形托板3托在波纹板的底面(即波谷的底面)上，这样波纹板400的四周都固定在所述纵梁1和横梁2上，而波纹板400的顶面与光伏板200的底面相接触，可以对光伏板200起到支撑作用。本实用新型中的光伏板200采用有一定厚度和承重能力的玻璃作为基板，因此，维修维护人员可以直接踩在光伏板200上，而波纹板400从下方对光伏板200提供支撑，可以增强本实用新型光伏屋顶的承重能力。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种BIPV光伏屋顶，包括固定在结构框架上的光伏板(200)和保温板(300)，其特征在于，所述结构框架包括多根平行布置的纵梁(1)和连接在相邻纵梁(1)之间的横梁(2)，所述纵梁(1)的顶面开设通长的纵向导流槽(10)，纵向导流槽(10)两侧的顶面上安装多个间隔布置的散热支座(11)，所述横梁(2)的顶面也开设通长的横向导流槽(20)，横梁(2)两端的顶部搭接在纵梁(1)的顶面上，使所述横向导流槽(20)与纵向导流槽(10)连通，所述光伏板(200)的四周分别搭在所述散热支座(11)和横梁(2)的顶面上，并由压板(4)压紧，压板(4)的底部与所述纵梁(1)/横梁(2)固定连接，压板(4)的底面与光伏板(200)的顶面之间设有密封条(6)。

2.根据权利要求1所述的BIPV光伏屋顶，其特征在于，所述纵梁(1)的底部固定在承重钢梁(500)上。

3.根据权利要求1所述的BIPV光伏屋顶，其特征在于，所述压板(4)上设有走线槽(40)，走线槽(40)的两侧设有用于压紧光伏板(200)的压板条(41)，走线槽(40)的顶部卡合有盖板(7)。

4.根据权利要求1所述的BIPV光伏屋顶，其特征在于，所述光伏板(200)和保温板(300)之间还设有波纹板(400)，所述波纹板(400)的四周固定在所述纵梁(1)和横梁(2)上，波纹板(400)的顶面与光伏板(200)的底面相接触。

5.根据权利要求4所述的BIPV光伏屋顶，其特征在于，所述波纹板(400)的两条薄边压在光伏板(200)的底面与散热支座(11)之间，所述横梁(2)的侧面固定有L形托板(3)，所述L形托板(3)托在波纹板(400)的底面上。

6.根据权利要求1所述的BIPV光伏屋顶，其特征在于，所述纵梁(1)和横梁(2)均由铝合金型材构成。

7.根据权利要求1所述的BIPV光伏屋顶，其特征在于，所述结构框架还包括外边框(100)，所述外边框(100)由铝合金型材连接构成。

8.根据权利要求1所述的BIPV光伏屋顶，其特征在于，所述横梁(2)的两端通过角码(5)、螺栓与纵梁(1)相连接。

9.根据权利要求1所述的BIPV光伏屋顶，其特征在于，所述纵梁(1)的侧面固定有L形托板(3)，所述L形托板(3)托在保温板(300)的底面上。

10.根据权利要求1所述的BIPV光伏屋顶，其特征在于，所述横梁(2)由上横梁(21)和下横梁(22)连接构成，所述横向导流槽(20)形成在上横梁(21)的顶面上。

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