CN216587369U - 光伏建筑屋顶 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光伏建筑屋顶，属于光伏建筑屋顶技术领域，包括彩钢瓦和光伏组件，所述彩钢瓦包括瓦本体，所述瓦本体包括支撑平面并在所述支撑平面之下形成散热空间，所述支撑平面用于支撑光伏组件；散热装置，设置在所述散热空间内，所述散热装置与所述光伏组件电连接。本实用新型提供的光伏建筑屋顶，包括彩钢瓦和光伏组件，彩钢瓦包括瓦本体，瓦本体上设有支撑平面和散热空间，支撑平面用于支撑光伏组件，散热空间内设有散热装置，通过散热装置可以对光伏组件与彩钢瓦之间的热量进行加速扩散，降低光伏组件与彩钢瓦之间的温度；并且散热装置与光伏组件电连接，使得光伏组件可以直接为散热装置进行供电，无需额外增加供电装置。

Description

光伏建筑屋顶

技术领域

本实用新型涉及光伏建筑技术领域，具体涉及一种光伏建筑屋顶。

背景技术

光伏建筑一体化(即BIPV，Buiding Integrated PV，PV即Photovoltaic)是一种将太阳能发电(光伏)产品集成到建筑上的技术。其是应用太阳能发电的一种新概念，简单地讲就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。如光伏建筑屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。

目前市场上的光伏建筑屋顶主要是彩钢瓦和光伏组件的结合。光伏组件安装在彩钢瓦上，光伏组件采用的是上下两层玻璃的结构，在维修或清洁的时候，操作人员需要踩在光伏组件上进行操作，所以彩钢瓦不仅需要承受光伏组件的重量，还需要承受操作人员的重量，要求载荷较大。现有技术中为了使彩钢瓦达到承重的要求，通常将彩钢瓦和光伏组件的接触面做成水平紧贴的结构，但此种设置方式会使得彩钢瓦与光伏组件之间无法形成散热空间，而光伏组件接收太阳能进行光电转换，不可避免地会产生热量，目前的彩钢瓦结构无法对光伏组件在发电过程中产生的热量进行散发，时间长久将影响光伏组件的性能。

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彩钢瓦为克服承重而失去与光伏组件之间的散热空间的缺陷，从而提供一种光伏建筑屋顶。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种光伏建筑屋顶，包括彩钢瓦和光伏组件，所述彩钢瓦包括瓦本体，所述瓦本体包括支撑平面并在所述支撑平面之下形成散热空间，所述支撑平面用于支撑光伏组件；

散热装置，设置在所述散热空间内，所述散热装置与所述光伏组件电连接。

可选的，所述散热装置为散热风扇，所述散热风扇与所述光伏组件的供电端电连接，所述光伏组件产生的电力使所述散热风扇工作。

可选的，所述散热装置为水冷管道，所述水冷管道连接有适于驱动所述水冷管道内冷却剂循环的循环泵，所述循环泵与所述光伏组件的供电端电连接。

可选的，所述瓦本体包括在两侧边缘位置处设置的安装部、在中部位置处设置的中部支撑，所述中部支撑的两侧与所述安装部之间均分别设有边缘支撑，所述中部支撑与两侧的所述边缘支撑等高，并分别在二者之间形成散热空间；

所述中部支撑的顶面与所述边缘支撑的顶面均为平面，并共同形成适于支撑光伏组件的支撑平面。

可选的，在所述中部支撑的两侧与所述边缘支撑之间的位置还设置有次支撑，所述中部支撑的顶面、所述次支撑的顶面与所述边缘支撑的顶面均为平面，并共同形成适于支撑光伏组件的支撑平面。

可选的，所述边缘支撑与其相邻的所述安装部之间的距离为20－250mm，所述次支撑靠近所述边缘支撑设置。

可选的，所述瓦本体的材质为铝镁锰、6063－T6或碳纤维中的任意一种。

可选的，所述支撑平面相对所述瓦本体底面的高度为60－120mm。

可选的，所述瓦本体呈凹凸相间的结构，其中的凸部形成各支撑，相邻凸部之间的凹部形成所述散热空间。

可选的，所述瓦本体通过螺钉穿过安装部并旋入至房梁上进行固定；

所述螺钉上套设有垫圈和弹簧，所述垫圈的直径为5mm－15mm；所述弹簧的系数为15kfg/mm－25kfg/mm。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的光伏建筑屋顶，包括彩钢瓦和光伏组件，彩钢瓦包括瓦本体，瓦本体上设有支撑平面和散热空间，支撑平面用于支撑光伏组件，散热空间内设有散热装置，通过散热装置可以对光伏组件与彩钢瓦之间的热量进行加速扩散，降低光伏组件与彩钢瓦之间的温度；并且散热装置与光伏组件电连接，使得光伏组件可以直接为散热装置进行供电，无需额外增加供电装置。

2.本实用新型提供的光伏建筑屋顶，可以为水冷式散热或风冷式散热，设置形式依据散热空间的情况设计，易于实施且行之有效。

3.本实用新型提供的光伏建筑屋顶，瓦本体上设有中部支撑、次支撑和边缘支撑，通过将边缘支撑靠近安装部设置，次支撑靠近边缘支撑，边缘支撑与安装部之间的距离为20－250mm，可以有效的增加彩钢瓦的承重能力，满足承受光伏组件和操作人员的重量。

4.本实用新型提供的光伏建筑屋顶，瓦本体呈凹凸相间的结构，其中的凸部形成各支撑，相邻凸部之间的凹部形成散热空间，散热装置设置在散热空间内。

5.本实用新型提供的光伏建筑屋顶，瓦本体的材质为铝镁锰、6063－T6或碳纤维中的任意一种，上述材料均为强支撑的材料，可以进一步增加彩钢瓦的承重能力。

6.本实用新型提供的光伏建筑屋顶，支撑平面的高度为60－120mm，增加瓦本体的高度，增加光伏组件与彩钢瓦之间的通风量降低组件在运行中的温度，减少组件的损失。

7.本实用新型提供的光伏建筑屋顶，瓦本体的安装部适于安装螺钉，在螺钉上套设有垫圈和弹簧，垫圈的直径在5mm－15mm之间，弹簧的系数在15kfg/mm-25kfg/mm之间，加大了接触面积，能够有效的避免彩钢瓦在长期使用过程中和操作人员在彩钢瓦上走动时螺钉产生松动。

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为本实用新型实施例提供的彩钢瓦的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的彩钢瓦安装有光伏组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的散热装置与光伏组件的连接示意图。

附图标记说明：

1、瓦本体；2、中部支撑；3、次支撑；4、边缘支撑；5、安装部；6、螺钉；7、光伏组件；8、散热装置；9、电压转换器；10、充放电控制器。

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。

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。

实施例

本实施例提供了光伏建筑屋顶的一种具体的实施方式，如图1和图2所示，包括彩钢瓦和光伏组件7，彩钢瓦包括瓦本体1，瓦本体1包括支撑平面及在支撑平面下方形成的散热空间。光伏组件7可以粘接在瓦本体1的支撑平面上；在散热空间内有散热装置8，通过散热装置8可以对光伏组件7与彩钢瓦之间的热量进行加速扩散，降低光伏组件7与彩钢瓦之间的温度。

具体的，如图3所示，散热装置8与光伏组件7之间可以通过电线进行电连接，并且散热装置8与光伏组件7之间还电连接有电压转换器9和充放电控制器10。散热装置8可以直接与光伏组件7电连接，使得光伏组件7可以直接为散热装置8进行供电，无需额外增加供电装置；并且通过电压转换器9和充放电控制器10能够使散热装置8获得更加稳定的电源支持。其中，电压转换器9和充放电控制器10可通过电线与散热装置8和光伏组件7进行电连接，通过延长电线的长度，可以将电压转换器9和充放电控制器10放置在温度较低的位置处，避免因温度较高而产生损坏。

根据瓦本体1的宽度(即图1、图2所示的截面)和凹凸起伏不同，可能形成不同数量个散热空间，各散热空间在长度方向上平行分布；根据瓦本体1和光伏组件7的长度不同，可能形成不同长度的散热空间。

本实施例中，散热装置8可以设置为风冷散热。散热装置8为散热风扇，通过散热风扇对光伏组件7产生的热量进行吹扫，对光伏组件7及瓦本体1进行降温。在散热空间内，可以选择性地设置不同数量的散热风扇，在瓦本体1和光伏组件较短时，可以只在散热空间的一端设置散热风扇，使散热风扇对散热空间内进行吹扫，由于瓦本体1和光伏组件7形成的散热空间较短，散热风扇可以直接将热空气吹出散热空间；在瓦本体1和光伏组件7较长时，其形成的散热空间较长，可以在端部及散热空间的中间位置处设置散热风扇，并使散热风扇的吹向相同，保证散热风扇对散热空间内的吹扫良好。散热风扇与相邻的凸部之间具有间隙，可以保证中间位置处的散热风扇的空气流通顺畅。

优选的是，散热风扇采用耐高温材料制作；并且，根据散热空间内的空间大小，可采用尺寸较小的小型风扇。

进一步优选的是，散热空间内设有支架，支架与散热空间的底部具有间隙，散热装置8安装在支架上，可以防止遇到雨水天气时散热装置8因进水被损坏。

作为一种可替换的实施方式，散热装置8还可以设置为水冷散热。采用水冷管道，沿散热空间的长度铺设在散热空间内；水冷管道连通水箱，水箱提供冷却剂(以水为主，还可适当添加其他冷却液)；水冷管道连接有循环泵，循环泵可以设置在水箱内，分别与水冷管道伸入水箱的两端连通。循环泵可以使水冷管道内的冷却剂进行循环，冷却剂在循环过程中与散热空间内的热量进行交换，以达到冷却降温的效果。并且，循环泵与光伏组件的供电端进行电连接，可以使光伏组件直接为循环泵提供电力。

优选的是，循环泵为直流抽水泵，例如齿轮泵。齿轮泵的两齿轮的齿互相分开，形成低压，冷却剂吸入，并由壳壁送到另一侧；另一侧齿轮泵的两齿轮互相合拢，形成高压，将冷却剂排出，从而形成冷却剂的被动流动。直流抽水泵将水箱内的冷却剂抽入至水冷管道内，冷却剂流经水冷管道再次进入水箱内，形成冷却剂的循环回路，在冷却剂流经位于散热空间内的水冷管道部分时，将其中的热量吸收并携带至水箱内，水箱内多余的冷却剂可直接对其进行降温。

进一步优选的是，在光伏组件7与循环泵之间还可以设置电压转换器9，以使循环泵具有足够的供电电压进行工作。

作为一种可替换的实施方式，散热装置8还可以与蓄电池进行电连接，以实现对散热装置8的供电。

本实施例中，如图1所示，瓦本体1包括在其两侧边缘位置处设置的安装部5、在中部位置处设置的中部支撑2，中部支撑2的两侧与安装部5之间均分别设有边缘支撑4，并且，中部支撑2与两侧的边缘支撑4等高，中部支撑2的顶面与边缘支撑4的顶面均为平面，共同形成用于支撑光伏组件7的支撑平面。具体的，边缘支撑4与其相邻的安装部5之间的距离为20－250mm。通过将边缘支撑4靠近安装部5设置，次支撑3靠近边缘支撑4，边缘支撑4与安装部5之间的距离优选为100mm，可以有效的增加彩钢瓦的承重能力，满足承受光伏组件7和操作人员检修的重量。

具体的，在中部支撑2的两侧与边缘支撑4之间的位置还设有次支撑3，次支撑3的平面也为平面，并且，次支撑3的顶面、中部支撑2的顶面及边缘支撑4的顶面共同形成用于支撑光伏组件的支撑平面。次支撑3可以进一步增加彩钢瓦的承重能力，满足承受光伏组件7和操作人员检修的重量。

本实施例中，瓦本体1的横截面呈凹凸相间的结构，其中的凸部形成各支撑，相邻凸部之间的凹部形成散热空间，以使瓦本体1上的光伏组件7产生的热量散发至散热空间内。并且，如图1所示，中部支撑2、次支撑3和边缘支撑4均为下大上小的梯形结构，并且，边缘支撑4上靠近安装部5的侧边上向上伸出有凸起，以防止光伏组件7滑出瓦本体1。

本实施例中，边缘支撑4与次支撑3之间、次支撑3与中部支撑2之间均形成有散热空间，瓦本体1上具有多个散热空间。具体的，各散热空间内均可以设置散热装置8，只要其尺寸能够使散热装置8进行安装即可。

作为一种可替换的实施方式，边缘支撑4与安装部5之间的距离还可以是20mm、50mm、75mm、120mm、150mm、200mm、250mm等任意距离，只要其在20mm－250mm之间即可。

瓦本体1的材质为铝镁锰、6063－T6或碳纤维中的任意一种，即瓦本体1可以是铝镁锰板、6063－T6铝板或碳纤维板中的一种，上述材料均为强支撑的材料，可以进一步增加彩钢瓦的承重能力。

支撑平面的高度为60－120mm，优选为100mm，比现有技术中的彩钢瓦更高，增加瓦本体1的高度，增加光伏组件7与彩钢瓦之间的通风量降低组件在运行中的温度，减少组件的损失。

作为一种可替换的实施方式，支撑平面的高度可以60mm－120mm中的任意数值，不必局限于其优选值。

本实施例中，瓦本体1两侧的次支撑3和边缘支撑4相对于中部支撑2呈对称设置，便于生产和制造，同时，对称的结构设置，也可以为光伏组件7提供较为稳定的支撑力。

本实施例中，瓦本体1通过安装部5与檩条进行安装固定，在安装部5旋入螺钉6，螺钉6穿过安装部5旋入至檩条内，在螺钉6上套设有垫圈和弹簧，垫圈的直径在5mm－15mm之间，弹簧的系数在15kfg/mm－25kfg/mm之间，加大了接触面积，能够有效的避免彩钢瓦在长期使用过程中和操作人员在彩钢瓦上走动时螺钉6产生松动。

具体的，垫圈的直径优选为12mm，弹簧的系数优选为20kfg/mm。

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的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种光伏建筑屋顶，包括彩钢瓦和光伏组件，其特征在于，

所述彩钢瓦包括瓦本体(1)，所述瓦本体(1)包括支撑平面并在所述支撑平面之下形成散热空间，所述支撑平面用于支撑光伏组件(7)；

散热装置(8)，设置在所述散热空间内，所述散热装置(8)与所述光伏组件(7)电连接。

2.根据权利要求1所述的光伏建筑屋顶，其特征在于，所述散热装置(8)为散热风扇，所述散热风扇与所述光伏组件(7)的供电端电连接，所述光伏组件(7)产生的电力使所述散热风扇工作。

3.根据权利要求1所述的光伏建筑屋顶，其特征在于，所述散热装置(8)为水冷管道，所述水冷管道连接有适于驱动所述水冷管道内冷却剂循环的循环泵，所述循环泵与所述光伏组件的供电端电连接。

4.根据权利要求1所述的光伏建筑屋顶，其特征在于，所述瓦本体(1)包括在两侧边缘位置处设置的安装部(5)、在中部位置处设置的中部支撑(2)，所述中部支撑(2)的两侧与所述安装部之间均分别设有边缘支撑(4)，所述中部支撑(2)与两侧的所述边缘支撑(4)等高，并分别在二者之间形成散热空间；

所述中部支撑(2)的顶面与所述边缘支撑(4)的顶面均为平面，并共同形成适于支撑光伏组件(7)的支撑平面。

5.根据权利要求4所述的光伏建筑屋顶，其特征在于，在所述中部支撑(2)的两侧与所述边缘支撑(4)之间的位置还设置有次支撑(3)，所述中部支撑(2)的顶面、所述次支撑(3)的顶面与所述边缘支撑(4)的顶面均为平面，并共同形成适于支撑光伏组件(7)的支撑平面。

6.根据权利要求5所述的光伏建筑屋顶，其特征在于，所述边缘支撑(4)与其相邻的所述安装部(5)之间的距离为20－250mm，所述次支撑(3)靠近所述边缘支撑(4)设置。

7.根据权利要求1－6任一项所述的光伏建筑屋顶，其特征在于，所述瓦本体(1)的材质为铝镁锰、6063－T6或碳纤维中的任意一种。

8.根据权利要求4－6任一项所述的光伏建筑屋顶，其特征在于，所述支撑平面相对所述瓦本体(1)底面的高度为60－120mm。

9.根据权利要求4－6任一项所述的光伏建筑屋顶，其特征在于，所述瓦本体(1)呈凹凸相间的结构，其中的凸部形成各支撑，相邻凸部之间的凹部形成所述散热空间。

10.根据权利要求4－6任一项所述的光伏建筑屋顶，其特征在于，所述瓦本体(1)通过螺钉(6)穿过安装部(5)并旋入至檩条上进行固定；

所述螺钉(6)上套设有垫圈和弹簧，所述垫圈的直径为5mm－15mm；所述弹簧的系数为15kfg/mm－25kfg/mm。

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