CN218103010U - 光伏发电装置和建筑物 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种光伏发电装置和建筑物，涉及光伏发电技术领域。光伏发电装置包括光伏组件和粘接层；所述光伏组件，整体呈板状，包括相背设置的受光面和背面；所述粘接层，一面与所述背面粘接，另一面用于粘接在建筑物的瓦屋面上。

Description

光伏发电装置和建筑物

技术领域

本申请实施例涉及光伏发电技术领域，尤其涉及一种光伏发电装置和建筑物。

背景技术

随着光伏发电装置普及程度的提高，越来越多的建筑物在房顶安装光伏发电装置，其中就包括具有瓦屋面的建筑物。

相关技术中，在瓦屋面安装光伏发电装置，通常采用上房掀开瓦片，在檩条上搭设金属支架，再将光伏发电装置安装在金属支架上。

然而，光伏发电装置在使用过程中受到风载的作用容易产生振动，振动传递给金属支架后容易导致金属支架产生疲劳破坏。

实用新型内容

本申请实施例提供一种光伏发电装置和建筑物，用以至少部分解决上述的技术问题。

一方面，本申请提供了一种光伏发电装置，包括光伏组件和粘接层；所述光伏组件，整体呈板状，包括相背设置的受光面和背面；所述粘接层，一面与所述背面粘接，另一面用于粘接在建筑物的瓦屋面上。

可选地，所述粘接层包括胶粘部和定位部，所述胶粘部固化后实现与所述背面和所述瓦屋面的粘接，所述定位部用于在所述胶粘部固化前固定所述光伏组件和所述瓦屋面的相对位置。

可选地，所述胶粘部和所述定位部的数量为多个，且所述胶粘部和所述定位部交替设置。

可选地，所述瓦屋面包括瓦楞，所述胶粘部和所述定位部沿所述瓦楞的延伸方向交替设置。

可选地，所述定位部呈长条形，且所述定位部的长度方向与所述瓦楞的延伸方向垂直。

可选地，所述胶粘部包括中性硅酮结构胶层。

可选地，所述定位部包括双面泡棉胶带，所述双面泡棉胶带的一面与所述背面粘接，另一面用于与瓦屋面粘接。

可选地，所述瓦屋面包括多个瓦楞，所述光伏组件平行于瓦楞的两边与临近的瓦楞的距离相等。

可选地，所述光伏组件为柔性光伏组件。

另一方面，本申请提供了一种建筑物，包括瓦屋面以及粘接在所述瓦屋面上的所述的光伏发电装置。

本申请提供的光伏发电装置，光伏组件通过粘接层粘接在瓦屋面上，也就是说光伏组件与瓦屋面贴合，取消了相关技术中用于安装光伏组件的金属支架，解决光伏组件受到风载产生振动导致的金属支架疲劳破坏的问题，并且光伏组件贴合在瓦屋面上起到隔热、保温的作用。另外，由于安装光伏组件时不需要再拆装瓦片，降低了瓦屋面漏雨的风险，将降低了安装难度。此外，由于取消了金属支架，降低了对屋梁和檩条的承重。

附图说明

图1为相关技术中在瓦屋面搭设金属支架后的示意图；

图2为相关技术中在金属支架上安装部分光伏组件后的示意图；

图3为本申请提供的一种光伏发电装置与瓦屋面粘接后的示意图；

图4为本申请提供的一种光伏发电装置与瓦屋面粘接后的剖视图；

图5为本申请提供的一种光伏发电装置中胶粘部和定位部在光伏组件背面的分布图。

附图标记：

10－瓦屋面；

11－瓦楞；

20－金属支架；

30－光伏组件；

31－背面；

40－粘接层；

41－胶粘部；

42－定位部。

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。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。

光伏发电装置中用于将太阳能转化为电能的核心部件为光伏组件，光伏组件由多个太阳能电池串联、并联或串并联结合后封装而成。由于光伏组件需要接收太阳辐射才能产生电能，因此通常将光伏组件安装在太阳辐射强且不受遮挡的地方，例如沙漠、建筑物顶部等。

建筑物顶部有多种结构形式，其中部分建筑物顶部为瓦屋面。瓦屋面指由若干瓦片铺设而成的屋顶面(例如，缸瓦屋面、彩石金属瓦屋面、彩钢瓦屋面等)，为了方便排水，瓦屋面通常相对水平面倾斜一定角度。具有瓦屋面的建筑物通常在顶部设有屋梁和檩条，并在屋梁和檩条上预设挂钩，瓦片通过挂钩安装在屋梁和檩条上，从而形成瓦屋面。

图1为相关技术中在瓦屋面搭设金属支架后的示意图，图2为相关技术中在金属支架上安装部分光伏组件后的示意图。如图1和图2所示，将光伏组件30安装在瓦屋面10时，通常需要将瓦片从预设挂钩上取下以露出屋梁或檩条，然后在屋梁或檩条上搭设金属支架20，最后将光伏组件30安装在金属支架20上。

然而，一方面，由于金属支架20突出瓦屋面10一定距离，光伏组件30安装到金属支架20后，光伏组件30与瓦屋面10之间存在间隙。当光伏组件30受到风载时，光伏组件30容易产生振动，振动传递给金属支架20后容易使金属支架20疲劳破坏。另一方面，安装光伏组件30需要将瓦片取下后重新安装，容易破坏瓦屋面10防水结构，增加漏雨隐患。再一方面，由于安装过程中需要在瓦屋面10额外架设金属支架20，增加了屋梁和檩条的承重。

鉴于此，本申请提供了一种光伏发电装置和建筑物，通过粘接层将光伏组件30粘接在瓦屋面10上，不再使用金属支架20，消除了光伏组件30和瓦屋面10之间的间隙，降低了屋梁和檩条的承重，降低了漏雨的风险。

下面结合附图对本申请提供的光伏发电装置和建筑物进行详细说明。

如图3至图5所示，本申请提供了一种光伏发电装置，光伏发电装置包括光伏组件30，光伏组件30用于接收太阳能，并将太阳能转化为电能。具体应用时，还可以根据光伏发电装置的类型(例如，独立型、并网型和混合型)包括其他部件，例如当光伏发电装置为独立型时，还可以包括蓄电池、逆变器等，本申请对此不作限定。

光伏组件30可以由多个太阳能电池串联、并联或串并联结合后封装而成。光伏组件30整体呈板状，包括相背设置的受光面和背面31。受光面朝向太阳或至少在某一时间段朝向太阳，用于接收太阳辐射，背面31与受光面相背，用于光伏组件30的安装。

光伏发电装置可以包括一个或多个光伏组件30，实际应用时可以根据用电需求、光伏组件30的单体发电量以及安装面积等综合确定。当包括多个光伏组件30时，多个光伏组件30可以呈阵列排布(例如直线阵列、平面阵列等)，多个光伏组件30之间的电连接可以串联也可以并联，或者串并联结合。

光伏发电装置还包括粘接层40，粘接层40用于将光伏组件30粘接在瓦屋面10。具体地，粘接层40一面与光伏组件30的背面31粘接，另一面用于粘接在建筑物的瓦屋面10上。

其中，本申请对粘接层40的材料和结构形式不作限定，只要能实现将光伏组件30粘接在瓦屋面10即可。示例性地，粘接层40可以包括中性硅酮结构胶，例如建筑专用中性硅酮结构胶，建筑专用中性硅酮结构胶粘接牢固，抗老化性能较好。

本申请提供的光伏发电装置，光伏组件30通过粘接层40粘接在瓦屋面10上，也就是说光伏组件30与瓦屋面10贴合，取消了相关技术中用于安装光伏组件30的金属支架20，解决光伏组件30受到风载产生振动导致的金属支架20疲劳破坏的问题，并且光伏组件30贴合在瓦屋面10上起到隔热、保温的作用。另外，由于安装光伏组件30时不需要再拆装瓦片，降低了瓦屋面10漏雨的风险，将降低了安装难度。此外，由于取消了金属支架20，降低了对屋梁和檩条的承重。

由于瓦屋面10通常具有一定的倾斜角度，因此将光伏组件30通过粘接层40粘接在瓦屋面10时，光伏组件30容易在自身重力的作用下沿着瓦屋面10向下滑动。尤其是当粘接层40的主要组成部分需要一定反应时间才能起到连接作用时(例如粘接层40的主要组成部分为液体胶，液体胶需要固化为固体后才能起连接作用)，此时需要在粘接层40的主要组成部分起作用前对光伏组件30进行定位。

因此在一些实施方式中，粘接层40包括胶粘部41和定位部42，胶粘部41和定位部42位于光伏组件30背面31的不同位置处。

胶粘部41需要固化后实现光伏组件30背面31与瓦屋面10的粘接。示例性地，胶粘部41包括中性硅酮结构胶层。中性硅酮结构胶粘接牢固，抗老化性能较好。

定位部42用于在胶粘部41固化前固定光伏组件30和瓦屋面10的相对位置。示例性地，定位部42包括双面泡棉胶带(例如丙烯酸泡棉胶带)，双面泡棉胶带的一面与光伏组件30的背面31粘接，另一面用于与瓦屋面10粘接。双面泡棉胶带粘性强，且成本较低，能够实现在胶粘部41固化前固定光伏组件30和瓦屋面10之间的相对位置。

粘接层40包括胶粘部41和定位部42，定位部42在胶粘部41固化前能够保持光伏组件30和瓦屋面10之间的相对位置，防止光伏组件30由于滑动而偏离预定安装位置。另一方面，由于定位部42可以在胶粘部41固化前保持光伏组件30的位置，因此选择胶粘部41的材料时不再必须选择固化快的材料，增加了胶粘部41材料的可选择范围。

可选地，在一些实施方式中，胶粘部41和定位部42的数量为多个，且胶粘部41和定位部42交替设置。定位部42的数量为多个，多个定位部42位于光伏组件30的不同位置处，使光伏组件30和瓦屋面10之间的预定位更加牢固，防止光伏组件30相对瓦屋面10滑动。胶粘部41的数量为多个，多个胶粘部41位于光伏组件30的不同位置处，使胶粘部41固化后与瓦屋面10之间的粘接更加牢固。由于临近定位部42的区域不会产生滑动或滑动量很小，因此胶粘部41和定位部42交替设置，可以防止胶粘部41固化过程中产生滑动，影响胶粘部41的固化过程。

实际应用过程中，瓦屋面10可以包括瓦楞11，相邻两个瓦楞11之间形成排水沟，排水沟用于将雨水从瓦屋面10排向地面，由于排水沟的延伸方向为沿瓦屋面10指向地面，因此瓦楞11的延伸方向同样为沿瓦屋面10指向地面。

在一些实施方式中，胶粘部41和定位部42沿瓦楞11的延伸方向交替设置。光伏组件30粘接在瓦屋面10后，在自身重力的作用下有沿瓦屋面10滑动的趋势，且滑动趋势的方向与瓦楞11的延伸方向相同，将胶粘部41和定位部42沿瓦楞11的延伸方向交替设置，即在光伏组件30滑动趋势的方向上设置多个定位部42，可以使光伏组件30和瓦屋面10之间的粘接更加牢固，防止出现相对滑动。

在一些实施方式中，定位部42可以呈长条形，且定位部42的长度方向与瓦楞11的延伸方向垂直。

图4为本申请提供的一种光伏发电装置中胶粘部41和定位部42在光伏组件30背面31的分布图。示例性地，如图4所示，粘结层包括平行设置的两条双面泡棉胶，两条双面泡棉胶将光伏组件30的背面31自上而下分隔为第一区域、第二区域和第三区域，每个区域均间隔设有多个沿瓦楞11方向延伸的胶粘部41。其中，双面泡棉胶的尺寸可以为40mm＊1000mm，第一区域和第三区域的胶粘层的尺寸可以大于等于80mm＊6mm＊5mm，间距1－2mm打胶“两条、双层”胶线，第二区域的胶粘层的尺寸可以大于等于80mm＊6mm＊5mm，间距2mm打胶“两条、单层”胶线。当然，定位部42的数量不限于两条，还可以为一条、三条、四条等。胶粘部41也可以平行于定位部42设置。双面泡棉胶和胶粘层的尺寸可以根据实际情况灵活选取，例如胶粘层长度70－120mm，宽度6mm－15mm；双面泡棉胶包括多段，每段40＊80mm，段数可以为4－12段等。

定位部42呈长条形，且与瓦楞11的延伸方向垂直，可以使定位部42与多根瓦楞11粘接，从而使光伏组件30与瓦屋面10粘接更加牢固，并使光伏组件30受力更加均匀。

可选地，瓦屋面10包括多个瓦楞11，光伏组件30平行于瓦楞11的两边与临近的瓦楞11的距离相等。这样可以使瓦楞11对光伏组件30的支撑和粘接应力均衡，较好的保持光伏组件30粘贴牢固性，并且在光伏组件30承受外界风载荷时能够更好的保持受力的均衡。

当光伏发电装置包括多个光伏组件30时，每个光伏组件30平行于瓦楞11的两边与临近的瓦楞11的距离相等。

受制于施工精度的影响，瓦布面的平面度误差往往较大，也就使说瓦屋面10有可能是曲面。因此在一些实施方式中，光伏组件30为柔性光伏组件30。柔性光伏组件30可以通过自身的形变更好的与瓦屋面10贴合。

柔性光伏组件30可以包括无金属边框的太阳能电池组件或柔性薄膜太阳能电池组件，其中，太阳能电池组件可以包括以下至少一种：单晶硅太阳能电池组件、多晶硅太阳能电池组件或者非晶硅太阳能电池组件等。需要说明的是，具体的柔性光伏组件30可以根据实际需要进行选用，本申请对此不作限定。

示例性地，柔性光伏组件30的单位面积重量为4.3kg/㎡，相较于传统组件减重60％。

本申请还提供了一种建筑物，建筑物包括瓦屋面10以及粘接在瓦屋面10上的光伏发电装置。

光伏组件30通过粘接层40粘接在瓦屋面10上，也就是说光伏组件30与瓦屋面10贴合，取消了相关技术中用于安装光伏组件30的金属支架20，解决光伏组件30受到风载产生振动导致的金属支架20疲劳破坏的问题，并且光伏组件30贴合在瓦屋面10上起到隔热、保温的作用。另外，由于安装光伏组件30时不需要再拆装瓦片，降低了瓦屋面10漏雨的风险，将降低了安装难度。此外，由于取消了金属支架20，降低了对屋梁和檩条的承重。

将光伏组件安装到瓦屋面时可以包括如下几个步骤。

步骤1，清洁瓦屋面。

具体地，当瓦屋面包括瓦楞时，光伏组件通常与瓦楞粘接，因此需要清理瓦楞，防止瓦楞上的灰尘导致粘接失效。

步骤2，标定安装区域。

具体地，根据光伏组件的尺寸、瓦屋面的尺寸以及光伏组件的数量等确定光伏组件的安装位置，并在安装位置上做标记。例如，标记光伏组件四个角的位置，或者直接标记需要粘接的位置。

步骤3，定点打胶。

根据步骤2的标记，在瓦屋面上打胶。其中，打胶时可以包括胶粘部的胶和定位部的胶，例如在瓦屋面上同时打中性硅酮结构胶和双面泡棉胶带。

步骤4，粘接光伏组件。

将光伏组件贴合在瓦屋面上，从而使光伏组件的背面与步骤3打的胶粘接。

步骤5，滚压贴合。

通过滚刷等工具滚压光伏组件的受光面，从而使光伏组件更好的与瓦屋面贴合。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光伏发电装置，其特征在于，包括光伏组件和粘接层；

所述光伏组件，整体呈板状，包括相背设置的受光面和背面；

所述粘接层，一面与所述背面粘接，另一面用于粘接在建筑物的瓦屋面上。

2.根据权利要求1所述的光伏发电装置，其中，所述粘接层包括胶粘部和定位部，所述胶粘部固化后实现与所述背面和所述瓦屋面的粘接，所述定位部用于在所述胶粘部固化前固定所述光伏组件和所述瓦屋面的相对位置。

3.根据权利要求2所述的光伏发电装置，其中，所述胶粘部和所述定位部的数量为多个，且所述胶粘部和所述定位部交替设置。

4.根据权利要求3所述的光伏发电装置，其中，所述瓦屋面包括瓦楞，所述胶粘部和所述定位部沿所述瓦楞的延伸方向交替设置。

5.根据权利要求4所述的光伏发电装置，其中，所述定位部呈长条形，且所述定位部的长度方向与所述瓦楞的延伸方向垂直。

6.根据权利要求2所述的光伏发电装置，其中，所述胶粘部包括中性硅酮结构胶层。

7.根据权利要求2所述的光伏发电装置，其中，所述定位部包括双面泡棉胶带，所述双面泡棉胶带的一面与所述背面粘接，另一面用于与瓦屋面粘接。

8.根据权利要求1所述的光伏发电装置，其中，所述瓦屋面包括多个瓦楞，所述光伏组件平行于瓦楞的两边与临近的瓦楞的距离相等。

9.根据权利要求1所述的光伏发电装置，其中，所述光伏组件为柔性光伏组件。

10.一种建筑物，其特征在于，包括瓦屋面以及粘接在所述瓦屋面上的如权利要求1－9任一项所述的光伏发电装置。

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