CN217054055U - 一种金属屋面板、金属屋面组件及光伏建筑一体化系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种金属屋面板、金属屋面组件及光伏建筑一体化系统，涉及光伏建筑一体化技术领域。金属屋面板相对的两侧分别向上凸起形成支撑肋，且每侧的支撑肋具有开口朝外侧的卡槽，卡槽的最大宽度位置位于卡槽内，且卡槽由最大宽度位置至槽口呈缩口形式，卡槽的槽口宽度与最大宽度的比值为0.25～0.72。光伏建筑一体化系统包括金属屋面组件和若干面光伏组件，每块金属屋面板上至少安装一面光伏组件，且光伏组件通过夹具固定于金属屋面板两侧的支撑肋。金属屋面板、金属屋面组件及光伏建筑一体化系统实现光伏组件的简便安装，边槽的特殊设计还具有限位防松功能。

Description

一种金属屋面板、金属屋面组件及光伏建筑一体化系统

技术领域

本申请涉及光伏建筑一体化技术领域，具体而言，涉及一种金属屋面板、金属屋面组件及光伏建筑一体化系统。

背景技术

随着社会的发展，太阳能作为绿色清洁能源得到关注和重视。光伏组件用于将太阳能转化为电能，是利用太阳能的重要方式之一。光伏建筑一体化(Building IntegratedPhotovoltaic，简称BIPV)是一种新型的安装方式，打破了传统光伏行业和建筑行业之间的壁垒，使光伏组件能被更为广泛的应用。

目前，为了实现光伏建筑一体化，通常会按照以下两种方案将光伏组件安装固定在金属屋面上，其中一种方案是直接将光伏组件用结构胶粘接到金属屋面上。该方案在结构胶粘接之前需要清洗金属屋面表面，多了一道清洗工序，既增加了施工成本，也增加了物料成本；而且采用结构胶粘接后，出现故障时拆卸维修比较困难；金属屋面只提供给光伏组件粘接的结构面，并没有可靠的机械固定使其更加安全。

另一种方案是在金属屋面中间压出安装槽形状，把光伏组件用压块和螺栓直接安装在金属屋面上。该方案中的光伏组件位于金属屋面的中间，光伏组件和金属屋面的安装连接点主要金属屋面的周边，由于金属屋面的中间对光伏组件没有固定点，或者固定点不牢固，对光伏组件的抗风揭没有起到作用，在负风压的作用下，光伏组件中间会发生上下浮动，对光伏组件的电池片造成隐裂的风险；正由于光伏组件为四面简支，集中荷载承载能力比较差，不能上人；另外安装槽不具备限位防松功能，安装槽内的部件很容易松动甚至脱出。

实用新型内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本申请实施例的目的在于提供一种金属屋面板、金属屋面组件及光伏建筑一体化系统，实现光伏组件的简便、稳固安装，且抗荷载能力强，边槽的特殊设计还具有限位防松功能。

第一方面，本申请实施例提供了一种金属屋面板，其包括金属板，金属板相对的两侧分别向上凸起形成支撑肋，且每侧的支撑肋具有开口朝外侧的卡槽，卡槽的最大宽度位置位于卡槽内，且卡槽由最大宽度位置至槽口呈缩口形式，卡槽的槽口宽度与最大宽度的比值为0.25～0.72。

在上述实现过程中，在金属板的相对两侧形成支撑肋，除了支撑起光伏组件的作用外，还提供了开口朝外侧的卡槽，在卡槽内设置夹具，能够将光伏组件的相对两侧边固定于对应侧的支撑肋上，从而使金属屋面板可以很好地与光伏组件相结合，实现光伏组件的简便、稳固安装，满足不同功能的使用场景，同时也可为后续屋面增加使用功能预留条件。卡槽与夹具配套形成的光伏组件固定点牢固，整体抗荷载能力强；而且卡槽的槽口位置采用缩口设计，缩口程度在一定比值范围内，使卡槽能够对置于其中的夹具提供限位防松功能，既能在安装夹具时防止其扭转，又能在安装后对夹具限位防松。如果卡槽的缩口程度太小，则无法起到有效的限位作用，如果卡槽的缩口程度太大，则配套的夹具很难安装至卡槽内。

在一种可能的实现方式中，支撑肋分为边部支撑平面，由边部支撑平面外侧的边向下延伸形成的过度面，由过度面向内侧延伸形成的第一槽面，由第一槽面向下延伸形成的第二槽面，由第二槽面向外侧延伸形成的第三槽面，第一槽面、第二槽面和第三槽面共同围成卡槽。

在上述实现过程中，金属板弯折形成的支撑肋不仅具有最凸出的边部支撑平面，起到支撑光伏组件的作用，而且还形成了开口朝外侧的卡槽，实现对光伏组件侧边的安装固定，减少因安装而对光伏组件造成的遮挡。

在一种可能的实现方式中，第一槽面与第二槽面连接的位置抵住边部支撑平面或者与边部支撑平面相隔一定距离。

在一种可能的实现方式中，第一槽面为相对于边部支撑平面倾斜的斜面，且倾斜角度A为5-60度，第一槽面与过度面连接的位置距离第三槽面的距离为卡槽的槽口宽度，与第二槽面连接的位置距离第三槽面的距离为卡槽的最大宽度。

在上述实现过程中，第一槽面为斜面，便于加工，就能与其他槽面共同形成缩口形式，第一槽面的倾斜角度控制在一定范围内，使能够发挥较佳的限位防松功能。

在一种可能的实现方式中，第一槽面呈阶梯型，第一槽面分为由过度面向内侧水平延伸形成的第一段平面，由第一段平面向上延伸形成的连接面，由连接面向内侧水平延伸形成的第二段平面，第一段平面、第二段平面、第三槽面均与边部支撑平面平行，第一段平面与距离第三槽面的距离等于卡槽的槽口宽度，第二段平面距离第三槽面的距离等于卡槽的最大宽度。

在一种可能的实现方式中，第二槽面为弧形面，且向靠近边部支撑平面的方向凸起，第一槽面与过度面连接的位置距离第三槽面的距离为卡槽的槽口宽度，凸起的位置距离第三槽面的距离为卡槽的最大宽度。

在一种可能的实现方式中，金属板的中部向上凸起形成支撑台。

在上述实现过程中，金属板的中部和相对两侧形成支撑台和支撑肋，它们共同支撑起设置在上面的光伏组件并实现固定，抗荷载能力强。

第二方面，本申请实施例提供了一种金属屋面组件，其包括若干块第一方面提供的金属屋面板，所有的金属屋面板同向平铺并连接在一起，且并排相邻的支撑肋的卡槽开口方向相对。

在一种可能的实现方式中，所有的金属屋面板设置有支撑肋的侧边并排设置。

在上述实现过程中，不同的金属屋面板并排并连接在一起，从而形成能够覆盖建筑物屋面的金属屋面组件。

第三方面，本申请实施例提供了一种光伏建筑一体化系统，其包括第二方面提供的金属屋面组件和若干面光伏组件，每块金属屋面板上至少安装一面光伏组件，且光伏组件通过夹具固定于金属屋面板两侧的支撑肋。

在上述实现过程中，支撑肋不仅起到了支撑光伏组件的作用，而且为夹具提供了固定用的卡槽，且为夹具提供了限位防松功能，安装时夹具把光伏组件和金属屋面板安装在一起，既防止了用力过大发生扭转松动，又能限位防松，维修拆卸时也非常方便。

在一种可能的实现方式中，夹具包括配套的压板、底座，压板的一端压在对应的支撑肋上方，另一端延伸至外侧，底座的一端插入对应的支撑肋的卡槽内，另一端伸出至卡槽外，压板和底座延伸至外侧的部分可拆卸式连接在一起。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请第一实施例提供的一种金属屋面组件中相邻两块金属屋面板连接部分的结构示意图；

图2为图1中金属屋面板的结构示意图；

图3为图1中支撑肋的结构示意图；

图4为本申请第二实施例提供的一种光伏建筑一体化系统的结构示意图；

图5为本申请第三实施例提供的一种金属屋面组件中相邻两块金属屋面板连接部分的结构示意图；

图6为本申请第四实施例提供的一种金属屋面组件中相邻两块金属屋面板连接部分的结构示意图；

图7为本申请第四实施例提供的一种光伏建筑一体化系统的结构示意图；

图8为本申请第五实施例提供的一种金属屋面组件中相邻两块金属屋面板连接部分的结构示意图；

图9为本申请第五实施例提供的一种光伏建筑一体化系统的结构示意图。

图标：10-金属屋面组件；11-金属屋面板；110-支撑台；111-支撑平面；120-支撑肋；121-边部支撑平面；122-过度面；123-第一槽面；124-第二槽面；125-第三槽面；126-卡槽；130-锁边面；140-加强肋；12-船型支座；20-光伏建筑一体化系统；21-压块；22-底座；23-螺栓；24-光伏组件；30-金属屋面组件；40-金属屋面组件；411-第一段平面；412-第二段平面；413-卡槽；50-金属屋面组件；511-弧形面；512-卡槽；60-光伏建筑一体化系统；61-底座；70-光伏建筑一体化系统；71-底座。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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申请中的具体含义。

第一实施例

请参看图1和图2、图3，本实施例提供的一种金属屋面组件10，其包括若干块金属屋面板11，所有的金属屋面板11长边同向平铺并连接在一起。

从单块金属屋面板11的结构上看，金属屋面板11包括金属板，该金属板的中部向上凸起形成支撑台110，相对的两侧分别向上凸起形成支撑肋120，金属板位于支撑肋120外侧的侧边还向上延伸形成锁边面130，锁边面130的设计能够便于不同的金属板之间能够锁定连接在一起；每侧的支撑肋120具有开口朝外侧的卡槽126，卡槽126的最大宽度位置位于卡槽126内，且卡槽126由最大宽度位置至槽口呈缩口形式，卡槽126的槽口宽度与最大宽度的比值为0.25～0.72，本实施例中，金属屋面板11为一块压型钢板，即将钢板经过压制形成特定形态的支撑台110、支撑肋120，且支撑台110、支撑肋120均沿长度方向布置。

在本实施例中，单块金属屋面板11的长度与屋面长度接近，根据屋面长度来选择对应长度的金属屋面板11，即一行排列的金属屋面板11即可铺满屋面，所有的金属屋面板11的长边并排设置，相邻的两块金属屋面板11通过相邻的锁边面130叠合并弯折在一起实现连接，且连接位置的下方设置有用于支撑起的船型支座12，相邻的支撑肋120的卡槽126开口方向相对。这种金属屋面组件10的整体性强，有利于防水。

在其他实施例中，金属屋面板11的长度小于屋面的长度，即需要至少两行排列的金属屋面板11才能铺满屋面，所有的金属屋面板11可以按照长边同向且成排、成列设置方式，对于同列的金属屋面板11的相邻边沿上下叠合，对于同排且相邻的两块金属屋面板11通过相邻的锁边面130叠合并弯折在一起实现连接，同排相邻的支撑肋120的卡槽126开口方向相对。这种金属屋面板11翘曲小，成型工艺难度低，形成的金属屋面组件10的平整度高。

需要说明的是，本申请实施例中的“外侧”是以每块金属板的轴线的两侧来看的，比如对于金属板呈长方形的情况，以每块金属板平行于长边的中轴线为基准，支撑肋120设置在金属板靠近两条长边的位置，锁边面130即为长边所在的位置；另外，本申请实施例中关于形状的描述，比如“缩口形式”是从金属板平行于宽边的截面来看的，是指卡槽126的槽口至最大宽度之间区域的宽度大于或等于槽口的宽度。本申请各附图所示意的结构即为该视角的结构，以便于能够清楚说明各结构特征。

结合图2所示，本实施例中的每块金属屋面板11由6部分组成，从左至右分别为左边的锁边面130、左边的支撑边肋、左边的设置有加强肋140的金属板，支撑台110、右边的设置有加强肋140的金属板、右边的支撑边肋、右边的锁边面130。其中，锁边面130呈竖直状态，支撑肋120的顶面为边部支撑平面121，支撑台110的顶面为支撑平面111，支撑平面111与边部支撑平面121位于同一水平面，支撑平面111与边部支撑平面121共同形成对光伏组件的支撑面，且支撑效果好，锁边面130的顶部所在高度大于支撑平面111、边部支撑平面121所在平面高度，以便于进行卷边。在其他实施例中，锁边面130的顶部所在高度还可以等于，甚至小于支撑平面111、边部支撑平面121所在平面高度。

结合图3所示，从每侧的支撑肋120来看，支撑肋120分为边部支撑平面121，由边部支撑平面121外侧的边向下延伸形成的过度面122，由过度面122向内侧延伸形成的第一槽面123，由第一槽面123向下延伸形成的第二槽面124，由第二槽面124向外侧延伸形成的第三槽面125，第一槽面123、第二槽面124和第三槽面125共同围成卡槽126。

第一槽面123为相对于边部支撑平面121倾斜的斜面，且倾斜角度A为5-60度，可选为10-30度，第一槽面123的斜面设计用来贴合铝合金夹具底座，防止夹具扭转、或者松动脱落，同时保证金属屋面板11生产工艺简单经济；第二槽面124为竖直状态的平面，第三槽面125为水平状态的平面，第一槽面123与第二槽面124连接的位置抵住边部支撑平面121，第一槽面123对应的边部支撑平面121的宽度为a，第一槽面123与过度面122连接的位置距离第三槽面125的距离为卡槽126的槽口宽度c，与第二槽面124连接的位置距离第三槽面125的距离为卡槽126的最大宽度，即第二槽面124的高度为b。a＝5-30mm，可选为10-15mm，c＝5-10mm，可选为5-7mm，b＝10-20mm，可选为10-15mm，从而保证形成的卡槽126预留足够空间放置夹具，同时保证光伏组件有效的受光面积不受影响。

第一槽面123倾斜的不同角度的调整以及形状调整，以及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，都属于本申请保护的范围。

第二实施例

请结合参看图4，本实施例提供的一种光伏建筑一体化系统20，其包括第一实施例的金属屋面组件10和若干面光伏组件24，每块金属屋面板11上至少安装一面光伏组件24，且光伏组件24通过夹具固定于金属屋面板11两侧的支撑肋120。夹具包括配套的压块21和底座22，压块21的一端压在对应的支撑肋120上方的光伏组件24侧边位置，另一端延伸至外侧，底座22的一端插入对应的卡槽126，另一端伸出至所述卡槽外，压块21和底座22伸至外侧的部分可拆卸式连接在一起，比如卡扣连接、通过紧固件连接或啮合连接等，本实施例中，压块21和底座22通过紧固件螺栓23锁紧，从而将光伏组件24固定在支撑肋120上。

为了保证底座22对支撑肋120的配合固定效果，底座22插入卡槽126的端部形状与卡槽126的形状相匹配，本实施例中，底座22插入卡槽126的端部邻近第一槽面123的面也为斜面，与第二槽面124和第三槽面125的面也为平面，整体呈倒钩型，起到很好的防脱效果；底座22伸出卡槽126外的部分先向上弯折形成能够抵住过度面122的部分，起到定位作用，再向外侧延伸形成与底座22连接的部分。

本实施例中，夹具和支撑肋120与光伏组件24相接触的位置设置橡胶垫片，拆装方便，利于安装维护，还可以设置其他具有弹性的材料形成垫片以起到增加锁紧效果和减少对金属制品伤害的作用。支撑肋120的斜面设计可以用来贴合夹具的底座22，防止夹具扭转或者松动脱落，同时保证金属面板生产工艺简单经济。

本实施例中，光伏组件24为无边框光伏组件，当然也可以为带边框光伏组件，本申请对此不作限定。

光伏建筑一体化系统20的安装过程如下：

1、金属屋面结构的安装

采用金属屋面板11连接在一起作为建筑光伏一体化系统的屋面，金属屋面板11通过船型支座12与固定支座固定在建筑屋面，最终形成金属屋面结构。

2、光伏组件24安装

金属屋面结构验收合格后即可安装光伏组件24，光伏组件24的安装过程是，先在支撑边肋上设置橡胶垫片，然后定位放置光伏组件24，最后安装用于固定光伏组件24的夹具，全部安装形成光伏建筑一体化系统20。

卡槽126的斜面更有防松限位功能，安装时也够约束夹具的扭转，使金属屋面结构与光伏组件24成为一个整体，能够更好对抗负风压。

第三实施例

请结合参看图5，本实施例提供的一种金属屋面组件30，其结构与第一实施例的不同之处在于：第一槽面123与第二槽面124连接的位置与边部支撑平面121相隔一定距离。

第四实施例

请结合参看图6，本实施例提供的一种金属屋面组件40，其结构与第一实施例的不同之处在于：第一槽面呈阶梯型，第一槽面分为由过度面122向内侧水平延伸形成的第一段平面411，由第一段平面411向上延伸形成的连接面，由连接面向内侧水平延伸形成的第二段平面412，第一段平面411、第二段平面412、第三槽面125均与边部支撑平面121平行，第一段平面411与距离第三槽面125的距离等于卡槽413的槽口宽度，第二段平面412距离第三槽面125的距离等于卡槽413的最大宽度。

请结合参看图7，本实施例还提供的一种光伏建筑一体化系统60，其结构与第二实施例的不同之处在于：该光伏建筑一体化系统60主要是由金属屋面组件40和对应的夹具组成，该金属屋面组件40对应的夹具可以采用第二实施例中类似的设计，该夹具中的底座61与本实施例中的卡槽413形状相匹配，具体为阶梯型，此处不再赘述。

第五实施例

请结合参看图8，本实施例提供的一种金属屋面组件50，其结构与第一实施例的不同之处在于：第二槽面为弧形面511，且向靠近边部支撑平面121的方向凸起，第一槽面123与过度面122连接的位置距离第三槽面125的距离为卡槽512的槽口宽度，凸起的位置距离第三槽面125的距离为卡槽512的最大宽度。

请结合参看图9，本实施例还提供的一种光伏建筑一体化系统70，其结构与第二实施例的不同之处在于：该光伏建筑一体化系统70主要是由金属屋面组件50和对应的夹具组成，该金属屋面组件50对应的夹具可以采用第二实施例中类似的设计，该夹具中的底座71与本实施例中的卡槽512形状相匹配，具体为弧面型，此处不再赘述。

综上所述，本申请实施例的金属屋面板、金属屋面组件及光伏建筑一体化系统实现光伏组件的简便、稳固安装，且抗荷载能力强，边槽的特殊设计还具有限位防松功能。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种金属屋面板，其特征在于，其包括金属板，所述金属板相对的两侧分别向上凸起形成支撑肋，且每侧的所述支撑肋具有开口朝外侧的卡槽，所述卡槽的最大宽度位置位于所述卡槽内，且所述卡槽由所述最大宽度位置至槽口呈缩口形式，所述卡槽的槽口宽度与最大宽度的比值为0.25～0.72。

2.根据权利要求1所述的金属屋面板，其特征在于，所述支撑肋分为边部支撑平面，由所述边部支撑平面外侧的边向下延伸形成的过度面，由所述过度面向内侧延伸形成的第一槽面，由所述第一槽面向下延伸形成的第二槽面，由所述第二槽面向外侧延伸形成的第三槽面，所述第一槽面、所述第二槽面和所述第三槽面共同围成所述卡槽。

3.根据权利要求2所述的金属屋面板，其特征在于，所述第一槽面与所述第二槽面连接的位置抵住所述边部支撑平面或者与所述边部支撑平面相隔一定距离。

4.根据权利要求2所述的金属屋面板，其特征在于，所述第一槽面为相对于所述边部支撑平面倾斜的斜面，且倾斜角度A为5-60度，所述第一槽面与所述过度面连接的位置距离所述第三槽面的距离为所述卡槽的槽口宽度，与所述第二槽面连接的位置距离所述第三槽面的距离为所述卡槽的最大宽度。

5.根据权利要求2所述的金属屋面板，其特征在于，所述第一槽面呈阶梯型，所述第一槽面分为由所述过度面向内侧水平延伸形成的第一段平面，由所述第一段平面向上延伸形成的连接面，由所述连接面向内侧水平延伸形成的第二段平面，所述第一段平面、所述第二段平面、第三槽面均与所述边部支撑平面平行，所述第一段平面与距离所述第三槽面的距离等于所述卡槽的槽口宽度，所述第二段平面距离所述第三槽面的距离等于所述卡槽的最大宽度。

6.根据权利要求2所述的金属屋面板，其特征在于，所述第二槽面为弧形面，且向靠近所述边部支撑平面的方向凸起，所述第一槽面与所述过度面连接的位置距离所述第三槽面的距离为所述卡槽的槽口宽度，凸起的位置距离所述第三槽面的距离为所述卡槽的最大宽度。

7.根据权利要求1所述的金属屋面板，其特征在于，所述金属板的中部向上凸起形成支撑台。

8.一种金属屋面组件，其特征在于，其包括若干块如权利要求1所述的金属屋面板，所有的所述金属屋面板长边同向平铺并连接在一起，且并排相邻的所述支撑肋的所述卡槽开口方向相对。

9.根据权利要求8所述的金属屋面组件，其特征在于，所有的所述金属屋面板设置有所述支撑肋的侧边并排设置。

10.一种光伏建筑一体化系统，其特征在于，其包括如权利要求8所述的金属屋面组件和若干面光伏组件，每块所述金属屋面板上至少安装一面所述光伏组件，且所述光伏组件通过夹具固定于所述金属屋面板两侧的所述支撑肋。

11.根据权利要求10所述的光伏建筑一体化系统，其特征在于，所述夹具包括配套的压板、底座，所述压板的一端压在对应的所述支撑肋上方，另一端延伸至外侧，所述底座的一端插入对应的所述支撑肋的所述卡槽内，另一端伸出至所述卡槽外，所述压板和所述底座延伸至外侧的部分可拆卸式连接在一起。

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