CN218061110U - 一种主导水槽及包含其的屋面光伏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种主导水槽及包含其的屋面光伏系统；主导水槽设置在屋面顶部的檩条与檩条上方两块相邻光伏组件靠近侧边间隙的部位之间，包括用于与檩条连接的檩条固定部，以及与两块光伏组件的侧边朝向檩条的棱角相匹配的上部肩承式组件边框压点；主导水槽是通过单片金属卷弯折边制成的条状结构，且横截面关于中线对称；两个上部肩承式组件边框压点之间设有凸台，外侧对称的设有侧面主导水槽凸台的中间设有光伏组件约束件固定槽和中心卡槽形成一个横截面呈倒T形的槽结构；两个侧面主导水槽的外侧对称设有檩条固定部；每一檩条固定部均呈“L”形，均包括固定板和连接板。本实用新型提高光伏系统的连接固定的稳定性、承载能力和防水性能。

Description

一种主导水槽及包含其的屋面光伏系统

技术领域

本实用新型涉及屋顶光伏组件安装技术领域，特别涉及一种主导水槽及包含其的屋面光伏系统。

背景技术

在现有的屋面光伏项目中，光伏建筑一体化系统(BIPV，通过支架技术将光伏组件作为屋顶防水系统的一部分，整体代替原有的彩钢瓦等屋面防水系统)由于其良好的经济性以及美观性，同时在对绿色建筑要求较高的厂区，已经受到越来越多的关注和应用。

现有的常规BIPV支架系统通常采用一道防水，并将光伏组件通过横担板打钉连接的方式与主导水槽进行固定，这会导致横担板受力集中且容易坏，且组件搁置在横担板上对组件边框受力性能也不好，同时打钉处容易生锈影响耐久性。

在此基础上，本行业已经出现了一些针对的改进，具体如下：

如某种产品通过单一主导水槽部件可以实现具有两道防水；现场施工基本只需螺栓连接，无需打钉，施工方便；同时通过单一主导水槽部件全长的肩承式光伏组件搁置连接方式可以确保不再需要横担板，光伏组件边框也受力均匀，受力形式好。

然而，在实际应用中上述产品的下部为需要固定的檩条，这种产品的缺点是单一主导水槽需要通过压块与下部檩条进行连接固定，单一主水槽部件无法与檩条直接固定，这种使用压块的连接方式很不稳定，而与檩条连接的稳固性是产品整体受力稳定的基础，由此可能导致产品在长年的风雨等荷载作用下，会逐步出现连接松动甚至整体松动。

又如另一种产品，使用拉钩代替横担板，与改进截面的主导水槽进行连接，这种产品在采用通长的压条(与压块不同，压块是不通长的)方式时，可以实现具有两道防水；同时产品成本相对较低；主导水槽与拉钩两部件结合的连接方式，也可以使施工也较为简单，基本做到现场只需螺栓连接、无需打钉。

然而，在实际应用中上述产品的主导水槽区域包括两个部件：一个是主水槽、一个是拉钩(代替常规横担板)，通过拉钩将光伏组件荷载传递至主水槽。其受力状态虽比常规横担板形式已有明显改善，但两个部件共同作用的方式需要现场更多的组装操作；同时，两个部件协同连接整体性不如单个部件，容易产生缝隙位移，不可避免的还会存在连接薄弱点；而且拉钩长度有限，不是通长的，光伏组件搁置在拉钩上面，也会使得组件边框受力不均匀，容易产生应力集中导致组件边框受损。

因此，如何提高光伏系统与屋面之间连接固定的稳定性、全面改善受力状态提高承载能力，以及提高防水性能成为本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种主导水槽及包含其的屋面光伏系统，实现的目的是提高光伏系统与屋面之间连接固定的稳定性、全面改善受力状态提高承载能力，以及提高防水性能。

为实现上述目的，本实用新型公开了主导水槽；设置在屋面顶部的檩条与所述檩条上方两块相邻光伏组件靠近侧边间隙的部位之间，包括用于与所述檩条连接的檩条固定部，以及与两块所述光伏组件的侧边朝向所述檩条的棱角相匹配的上部肩承式组件边框压点；

所述主导水槽是通过单片金属卷弯折边制成的条状结构，且横截面关于中线对称；

两个所述上部肩承式组件边框压点关于所述中线对称，之间设有宽度小于两块所述光伏组件之间间隙的凸台；

所述凸台的中间位置从上向下依次设有光伏组件约束件固定槽和中心卡槽；

所述中心卡槽的宽度大于所述光伏组件约束件固定槽的宽度，形成一个横截面呈倒T形的槽结构；

两个所述上部肩承式组件边框压点的外侧对称的设有侧面主导水槽；

两个所述侧面主导水槽的外侧对称设有所述檩条固定部；

每一所述檩条固定部均包括用于与所述檩条固定的固定板，以及用于相应所述固定板与相应一侧所述侧面主导水槽的外侧侧壁上端连接的连接板。

优选的，所述主导水槽是采用卷弯折边制成的条状结构。

优选的，主导水槽是采用单片钢板卷弯折边制成。

本实用新型还提供包含上述主导水槽的屋面光伏系统，位于所述主导水槽外侧的两个所述固定板均设有多个固定孔，通过在每一所述固定孔设置紧固件与所述檩条固定；

两块相邻的所述光伏组件之间间隙的上方开口处设有压紧件；

所述压紧件对应所述光伏组件约束件固定槽正上方的位置与所述光伏组件约束件固定槽之间通过一个以上紧固件进行紧固；

每一所述光伏组件的下表面与相应的所述上部肩承式组件边框压点之间均设有下部防水密封条。

优选的，所述压紧件为通长覆盖相应所述光伏组件的压条，与每一所述光伏组件上表面之间均设有上部防水密封条。

优选的，所述压紧件为多个沿所述光伏组件约束件固定槽长度方向散布的压块。

优选的，每一所述固定板的每一所述固定孔中均设置铆钉，通过多个所述铆钉与所述檩条的上翼缘固定。

优选地，所述铆钉可以替换为螺栓等其他常用紧固件。

更优选的，所述压紧件对应所述光伏组件约束件固定槽正上方位置，以及相应的所述光伏组件约束件固定槽接合位置分别设有匹配的螺栓和螺母，通过所述螺栓和螺母将所述压紧件压紧在所述光伏组件约束件固定槽正上方。

本实用新型的有益效果：

本实用新型设计了一种主导水槽，通过使用这种主导水槽将上部光伏组件与屋面结构中的檩条直接相连，可以起到以下的有益效果：

1.本实用新型通过主导水槽两侧的固定板与檩条直接连接，保证了主导水槽在檩条上生根的稳固性，确保了整个BIPV结构体系坚实的受力基础；

2.本实用新型通过主导水槽上部两侧的上部肩承式组件边框压点来搁置光伏组件，将光伏组件所受荷载直接由主导水槽传递给檩条，避免了主导水槽与横担板或拉钩连接、横担板或拉钩再与光伏组件连接的荷载传递方式，直接去除了横担板或拉钩这种荷载传递薄弱环节，使得传力路径简明、可靠，提高了整个结构体系的受力性能和承载能力；

3.本实用新型中光伏组件边框采用全长搁置方式，组件荷载通过上部肩承式组件边框压点均匀传递给主导水槽，可明显改善组件边框的受力状态，避免应力集中；

4.本实用新型通过使用约束件固定槽的方式将光伏组件与主导水槽进行连接，避免了在主导水槽上开孔，提高防水性能的同时也便于现场安装；

5.本实用新型由于去除了横担板或拉钩这种中间连接环节，现场安装时仅需将主导水槽与檩条固定、将光伏组件与主导水槽固定，工序简单、安装方便，也减少了可能的施工操作不当所造成的紧固件不牢等问题；

6.本实用新型在采用压条方式时可以提供3道防水(通长的上部防水密封条、通长的下部防水密封条、侧面主导水槽的导水作用)，在采用压块方式时可以提供2道防水(通长的下部防水密封条、侧面主导水槽的导水作用)，系统整体的防水性能显著优于常规BIPV支架系统(常规系统主要提供由主导水槽导水的1道防水效果)。

整体来说，本实用新型的应用可以起到全面提升受力体系并同时提供多道防水的效果，能够提高BIPV光伏支架系统与屋面檩条之间连接固定的稳定性、改善BIPV系统的受力状态提高承载能力，以及提高BIPV系统的防水性能。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出本实用新型一实施例中主导水槽横截面的结构示意图。

图2示出本实用新型一实施例中位于某一主导水槽位置的屋面光伏系统截面的结构示意图。

附图标号说明：

1.主导水槽，2.檩条，3.光伏组件，4.上部肩承式组件边框压点，5.约束件固定槽，6.中心卡槽，7.侧面主导水槽，8.固定板，9.连接板，10.压紧件，11.下部防水密封条，12.铆钉或其它紧固件，13.檩条上翼缘，14.螺栓和螺母，15.上部防水密封条。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

实施例

如图1和图2所示，一种主导水槽1；设置在房屋主体结构最上部的檩条2与檩条2上方两块相邻光伏组件3靠近侧边间隙的部位之间，包括用于与檩条2连接的檩条固定部，以及与两块光伏组件3的侧边朝向檩条2的棱角相匹配的上部肩承式组件边框压点4。

其中，主导水槽1是通过单片金属卷弯折边制成的条状结构，且横截面关于中线对称；

两个上部肩承式组件边框压点4关于中线对称，之间设有宽度小于两块光伏组件3之间间隙的凸台；

凸台的中间位置从上向下依次设有光伏组件约束件固定槽5和中心卡槽6；

中心卡槽6的宽度大于光伏组件约束件固定槽5的宽度，形成一个横截面呈倒T形的槽结构；

两个上部肩承式组件边框压点4的外侧对称的设有侧面主导水槽7；

两个侧面主导水槽7的外侧对称设有檩条固定部；

每一檩条固定部均包括用于与檩条2固定的固定板8，以及用于将相应固定板8与相应一侧侧面主导水槽7的外侧侧壁上端连接的连接板9。

本实用新型的原理如下：

主导水槽1这种截面形式采用上部肩承式组件边框压点4来肩承式搁置光伏组件3，将光伏组件3所受荷载直接由主导水槽1传递给檩条2，与现有常规技术相比不需要横担板或拉钩，避免了主导水槽1与横担板或拉钩连接、横担板或拉钩再与光伏组件3连接的荷载传递方式，不会有横担板或拉钩的连接松动及受力变形问题，去除了横担板或拉钩处的荷载传递薄弱环节，提高了整个结构体系的受力性能和承载能力。

通过与上部肩承式组件边框压点4的通长连接，光伏组件3的边框采用全长搁置方式，组件荷载通过上部肩承式组件边框压点4均匀传递给主导水槽1，可使光伏组件3的边框受力更加均匀，明显改善组件边框受力状态，避免出现应力集中影响光伏组件使用寿命。

由于去除了横担板或拉钩这种中间连接环节，现场安装时仅需将主导水槽1与檩条2固定、将光伏组件3与主导水槽1固定，其间基本只需要螺栓连接、不需要现场打钉，工序简单、安装方便，减少了可能的施工操作不当所造成的紧固件不牢问题，且不会产生钉孔的腐蚀等问题。

本实用新型增加了主导水槽1两侧与檩条2连接的檩条固定部，这可以让主导水槽1与檩条2之间通过铆钉或其它紧固件12进行直接连接，保证了主导水槽1在檩条2上生根的稳固性，也确保了整个BIPV结构体系坚实的受力基础。

本实用新型采用内凹式设计，通过约束件固定槽5将光伏组件与主导水槽1进行连接，不再需要拉钩或者横担板，也避免了在主导水槽1上开孔，在提高防水性能的同时也便于现场安装。

在某些实施例中，主导水槽1是采用卷弯折边制成的条状结构。

在实际应用中，上述结构在两个上部肩承式组件边框压点4外侧对称的形成两横截面成“N”形的条状结构，能够更好的承载檩条2上方两块光伏组件3所传递的荷载及重量。

在某些实施例中，主导水槽1是采用单片钢板卷弯折边制成。

本实用新型还提供了包含上述主导水槽的屋面光伏系统，位于主导水槽1外侧的两个固定板8均设有多个固定孔，通过在每一固定孔设置紧固件与檩条2固定；

两块相邻的光伏组件3之间间隙的上方开口处设有压紧件10；

压紧件10对应光伏组件约束件固定槽5正上方的位置与光伏组件约束件固定槽5之间通过一个以上紧固件进行紧固；

每一光伏组件3的下表面与相应的上部肩承式组件边框压点4之间均设有下部防水密封条11。

在某些实施例中，压紧件10为通长覆盖相应的光伏组件3的压条，与每一光伏组件3上表面之间均设有上部防水密封条15。

在某些实施例中，压紧件10为多个沿光伏组件约束件固定槽5长度方向散布的压块。

本实用新型通过单一部件，即主导水槽1就可以实现具有不低于2道防水：在采用压条方式时可以提供3道防水，即通长的上部防水密封条15、通长的下部防水密封条11和侧面主导水槽7的导水作用；

在采用压块方式时可以提供2道防水，即通长的下部防水密封条11和侧面主导水槽7的导水作用，形成系统整体的防水性能显著优于常规BIPV支架系统，现有的常规系统仅提供由主导水槽导水的1道防水效果。

在实际应用中，可以选择性得采用压条(沿长度方向全长布置的压条)或者压块(多个沿长度方向散布的压块)方式用以固定光伏组件3：采用压条时可以额外再增加一道防水；采用压块时现场安装较为便捷且相对节省成本。

屋面BIPV光伏系统(即光伏建筑一体化防水屋面系统)中最主要的主导水槽1能够与屋面主体结构顶部的檩条2连接，然后支撑光伏组件3，整体不但能够承受应有的荷载作用，同时还能有效防止漏水、漏雨等。

BIPV体系将光伏组件3和包括中心卡槽6和侧面主导水槽7的多条导水槽作为一个整体，和厂房主体结构中的檩条2连接，整体替代常规厂房的彩钢瓦屋面，不但起到原始彩钢瓦的防水作用，同时光伏组件3还可以发电。

在某些实施例中，每一固定板8的每一固定孔中均设置铆钉12，通过多个铆钉12与檩条2的上翼缘13固定。

在实际应用中，也可以采用其它与铆钉12起同样效果的其它紧固件，主导水槽1下部和厂房结构中的檩条2通过铆钉或其它紧固件12连接，上部与光伏组件通过压条或压块连接，主要起到压紧光伏组件3同时保证整体防水性能的效果。

在实际应用中，主导水槽1和檩条2之间使用铆钉12或其它紧固件连接，不需要压块或者压条连接，连接形式稳固，确保了整个BIPV结构体系良好的受力性能。

在某些实施例中，压紧件10对应光伏组件约束件固定槽5正上方位置，以及相应的光伏组件约束件固定槽5接合位置分别设有匹配的螺栓和螺母14，通过螺栓和螺母14将压紧件10压紧在光伏组件约束件固定槽5正上方。

在实际应用中，也可以采用其它与螺栓和螺母14起同样效果的紧固件对压紧件10和光伏组件约束件固定槽5进行紧固。

需要说明的是，本文中除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解。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。

在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

在本文中，上、下、左和右是指所描述的附图的上、下、左和右，不完全代表实际情况。

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。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种主导水槽；其特征在于，设置在屋面顶部的檩条(2)与所述檩条(2)上方两块相邻光伏组件(3)靠近侧边间隙的部位之间，包括用于与所述檩条(2)连接的檩条固定部，以及与两块所述光伏组件(3)的侧边朝向所述檩条(2)的棱角相匹配的上部肩承式组件边框压点(4)；

所述主导水槽(1)是通过单片金属卷弯折边制成的条状结构，且横截面关于中线对称；

两个所述上部肩承式组件边框压点(4)关于所述中线对称，之间设有宽度小于两块所述光伏组件(3)之间间隙的凸台；

所述凸台的中间位置从上向下依次设有光伏组件约束件固定槽(5)和中心卡槽(6)；

所述中心卡槽(6)的宽度大于所述光伏组件约束件固定槽(5)的宽度，形成一个横截面呈倒T形的槽结构；

两个所述上部肩承式组件边框压点(4)的外侧对称的设有侧面主导水槽(7)；

两个所述侧面主导水槽(7)的外侧对称设有所述檩条固定部；

每一所述檩条固定部均包括用于与所述檩条(2)固定的固定板(8)，以及用于相应所述固定板(8)与相应一侧所述侧面主导水槽(7)的外侧侧壁上端连接的连接板(9)。

2.根据权利要求1所述的主导水槽，其特征在于，所述主导水槽(1)是采用卷弯折边制成的条状结构。

3.根据权利要求1所述的主导水槽，其特征在于，所述主导水槽(1)是采用单片钢板卷弯折边制成。

4.一种包含如权利要求1-3任一所述主导水槽的屋面光伏系统，其特征在于，位于所述主导水槽(1)外侧的两个所述固定板(8)均设有多个固定孔，通过在每一所述固定孔设置紧固件与所述檩条(2)固定；

两块相邻的所述光伏组件(3)之间间隙的上方开口处设有压紧件(10)；

所述压紧件(10)对应所述光伏组件约束件固定槽(5)正上方的位置与所述光伏组件约束件固定槽(5)之间通过一个以上紧固件进行紧固；

每一所述光伏组件(3)的下表面与相应的所述上部肩承式组件边框压点(4)之间均设有下部防水密封条(11)。

5.根据权利要求4所述的屋面光伏系统，其特征在于，所述压紧件(10)为通长覆盖相应的所述光伏组件(3)的压条，与每一所述光伏组件(3)上表面之间均设有上部防水密封条(15)。

6.根据权利要求4所述的屋面光伏系统，其特征在于，所述压紧件(10)为多个沿所述光伏组件约束件固定槽(5)长度方向散布的压块。

7.根据权利要求4所述的屋面光伏系统，其特征在于，每一所述固定板(8)的每一所述固定孔中均设置铆钉(12)，通过多个所述铆钉(12)与所述檩条(2)的上翼缘(13)固定。

8.根据权利要求4至7中任意一项所述的屋面光伏系统，其特征在于，所述压紧件(10)对应所述光伏组件约束件固定槽(5)正上方位置，以及相应的所述光伏组件约束件固定槽(5)接合位置分别设有匹配的螺栓和螺母(14)，通过所述螺栓和螺母(14)将所述压紧件(10)压紧在所述光伏组件约束件固定槽(5)正上方。

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