CN218648775U - 一种光伏组件边框的加强安装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的一种光伏组件边框的加强安装结构，它包括组件边框和设置在组件边框一侧的多个加强固定件，所述组件边框包括由多个横边框和竖边框组成的上卡槽和下部的矩形腔，没有设置底边外延的螺栓孔安装面，所述加强固定件为L型固定板，其中侧面与组件边框的内立面贴合，并设置连接件与组件边框固定，加强固定件的底面与组件边框的底面在同一水平线上，且底面下方设置在支架上，并设置紧固件与支架固定。本实用新型针对边框螺栓孔附近应力比较大，进行边框加强设计，解决现有边框组件螺栓孔安装的失效风险，同时降低组件边框成本。

Description

一种光伏组件边框的加强安装结构

技术领域

本实用新型涉及光伏边框组件安装技术领域，尤其涉及一种光伏组件边框的加强安装结构。

背景技术

光伏组件用于外部结构固定支撑的铝合金框架称为光伏边框，由两长两短组成矩形框架构成。现有光伏组件边框，如图1所示，基本可以分为4个面，A面、B面、C面、D面；A面作用是防止层压件逃逸，B\D两个面主要承载边框强度以及组件整体强度，是光伏组件机械强度的核心所在，C面的作用是防止边框受力扭转以及紧固件安装连接面的作用，一般采用M6\M8螺栓通过C面上直径为9mm的穿孔连接欸在支架上。

现有技术中光伏组件的安装结构，参见图2，采用螺栓，组件边框分为两条长边和两条短边，考虑组件机械性能以及安装成本的前提下，一般把安装位置放在组件长边上，也就是在组件长边的C面上至少有两个安装通孔 ；一块边框组件需要有4个安装孔来安装紧固件才能保证连接的可靠性，通过紧固件的螺杆依次穿过边框安装孔和支架连接面，最后安装弹垫、平垫圈、螺母等，按照标准扭矩固定螺栓即可完成单孔的组件与支架的连接固定操作。

以上现有的安装结构存在以下几个问题：

（1）边框材质是铝型材（6063T5\6005T6等），材料性能（强度、硬度、屈服等）比紧固件低，螺栓在预紧时，边框面受力内部受挤压，容易产生应力，在此过程中边框一直处于应力状态，无法应力释放；

（2）边框加工孔后，有应力残余，开孔处比不开孔处应力更大更薄弱；

（3）一般组件边框C面厚度控制范围为1.4-1.7mm（主要是成本考量），C面宽度因为降本或者背面发电量考虑，宽度被限制在35mm以内，孔边缘离边框C面边缘小于机械设计手册标准，如果增加厚度以及宽度，边框成型工艺属于铝挤压成型，需要整段边框都需要增加，成本增加很大，不环保经济；

（4）随着硅片尺寸增大，组件规格尺寸也在变大，但是边框孔周围强度没有增加，受力面积增加后孔周围受力比原来小组件更大，失效风险也更大；

以上在螺栓孔安装方式失效模式主要有三种：C面安装孔被螺栓拉扯后撕裂；D面与C面（内侧90°交界处）受力泛白，严重时C面被扭转，边框变形；支架檩条一般与边框垂直，边框C面与支架檩条截面外立面交界处支架对边框有应力，边框被折断。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种光伏组件边框的加强安装结构，不改变边框组件螺栓孔安装方式，针对边框螺栓孔附近应力比较大，进行边框加强设计，解决现有边框组件螺栓孔安装的失效风险，同时降低组件边框成本。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种光伏组件边框的加强安装结构，它包括组件边框和设置在组件边框一侧的多个加强固定件，所述组件边框包括由多个横边框和竖边框组成的上卡槽和下部的矩形腔，没有设置底边外延的螺栓孔安装面，所述加强固定件为L型固定板，其中侧面与组件边框的内立面贴合，并设置连接件与组件边框固定，加强固定件的底面与组件边框的底面在同一水平线上，且底面下方设置在支架上，并设置紧固件与支架固定。

优选的，所述加强固定件的最高点低于组件边框内立面的最高点。

优选的，所述加强固定件的最高点与组件边框内立面的最高点之间的距离不大于3mm。

优选的，所述加强固定件的内折角处设有一个倒角。

优选的，所述加强固定件的侧面和底面的内壁均设有至少一层折边。

优选的，所述组件边框的内立面上设有一组开口相对的卡槽，两个卡槽分别设置在组件边框内立面的顶端和底端。

优选的，所述加强固定件的外折角处设有一个与组件边框的下方卡槽卡合的卡扣结构，且加强固定件的侧边的长度不大于两个卡槽之间的距离，使得加强固定件的侧边卡在两个卡槽之间。

优选的，所述组件边框的内立面的顶端设置一个延伸的悬臂梁，代替顶端的卡槽。

优选的，所述组件边框的内立面设为向内凹进的弯折臂，所述加强固定件的侧面也相应地设为与弯折臂贴合匹配的弯折面。

优选的，所述加强固定件的底面螺栓开孔区域的厚度大于周边厚度。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型设置组合式边框安装结构，去除了边框螺栓孔安装面，增加加强固定件，不改变组件边框螺栓和压块两种安装方式的同时，解决了边框C面薄弱问题；取消大部分C面，增加了组件背面的反射、折射路径，消散应力，防止边框折断，增加背面发电效率；降低了边框材料成本；同时可将边框结构做一定改变，增加边框横向抗弯性能基础上，减小连接件的剪切力，进一步加强其稳定性和牢固性。

附图说明

图1为现有的组件边框的截面示意图。

图2为现有技术的安装结构图。

图3为本实用新型的实施例1的连接示意图。

图4为本实用新型的实施例1的整体示意图。

图5为图4的截面示意图。

图6为本实用新型的实施例1的组件边框的截面示意图。

图7为本实用新型的实施例1的加强固定件的截面示意图。

图8为本实用新型的实施例2的加强固定件的截面示意图。

图9为本实用新型的实施例3的加强固定件的截面示意图。

图10为本实用新型的实施例4的加强固定件的截面示意图。

图11为本实用新型的实施例5的整体截面示意图。

图12为本实用新型的实施例5的组件边框的截面示意图。

图13为本实用新型的实施例5的加强固定件的截面示意图。

图14为本实用新型的实施例6的整体截面示意图。

图15为本实用新型的实施例6的组件边框的截面示意图。

图16为本实用新型的实施例6的加强固定件的截面示意图。

图17为本实用新型的实施例7的整体截面示意图。

图18为本实用新型的实施例7的组件边框的截面示意图。

图19为本实用新型的实施例7的加强固定件的截面示意图。

其中：

组件边框1、卡槽11、悬臂梁12、弯折臂13、加强固定件2。

具体实施方式

为更好地理解本实用新型的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本实用新型的技术方案的具体实施态样，其仅为本实用新型技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如A部件位于B部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。

实施例1：

参见图3-图7，图3绘制了本实用新型涉及的一种光伏组件边框的加强安装结构的结构示意图。如图所示，本实用新型的一种光伏组件边框的加强安装结构，它包括组件边框1和加强固定件2，所述组件边框1包括由多个横边框和竖边框组成的上卡槽和下部的矩形腔，没有设置底边外延的螺栓孔安装面，所述加强固定件2为L型固定板，其中一个侧面与组件边框1的内立面贴合，并设置螺栓与组件边框1固定，另一个侧面设置在支架上，并设置紧固件与支架固定。

加强固定件与边框D面（内立面）紧密贴合，加强固定件底面与边框本体底面平行重合，加强固定件最高点低于边框内立面的最高点，但是两者之间的距离不大于3mm，防止组件层压件正压受力时弯曲变形接触在加强固定件底部，产生接触应力；

此组合方案在组件受力时，加强固定件与边框本体之间的连接件（连接技术）十分重要，完全考验此连接件（铆钉、紧固件等）的剪切强度，建议相关紧固件型号选择稍大一点。

实施例2：

参见图8，图8绘制了本实施例2涉及的加强固定件的截面示意图。如图所示，本实施例2的一种光伏组件边框的加强安装结构，它与实施例1的不同之处为，所述加强固定件2的内折角处设有一个大倒角，倒角形状不限于图中的45°倒角，也可以为圆弧倒角。

实施例3：

参见图9，图9绘制了本实施例3涉及的加强固定件的截面示意图。如图所示，本实施例3的一种光伏组件边框的加强安装结构，它与实施例1的不同之处为，所述加强固定件2的侧面和底面的内壁均设有折边，且不限于一层折边，可根据需求确定。

实施例4：

参见图10，图10绘制了本实施例4涉及的加强固定件的截面示意图。如图所示，本实施例4的一种光伏组件边框的加强安装结构，它与实施例1的不同之处为，所述加强固定件2的底面螺栓开孔区域的厚度大于周边厚度，降低了加工应力和螺栓预紧长生的应力。

实施例5：

参见图11~13，图11绘制了本实施例5涉及的一种光伏组件边框的加强安装结构的整体截面示意图。如图所示，本实施例5的一种光伏组件边框的加强安装结构，它与实施例1的不同之处为，所述组件边框1的内立面上设有一组开口相对的卡槽11，两个卡槽11分别设置在组件边框1内立面的顶端和底端；所述加强固定件2的外折角处设有一个与组件边框1的下方卡槽11卡合的卡扣结构，且加强固定件2的侧边的长度不大于两个卡槽11之间的距离，使得加强固定件2的侧边卡在两个卡槽11之间。

此加强固定件装配时，需要在边框端口处滑入（无法在安装位置区域直接进入），在边框本体受力弯曲变形时，卡槽深处与加强固定件的顶部接触，不会直接在层压件背面接触应力集中。

实施例6：

参见图14~16，图14绘制了本实施例6涉及的一种光伏组件边框的加强安装结构的整体截面示意图。如图所示，本实施例6的一种光伏组件边框的加强安装结构，它与实施例5的不同之处为，所述组件边框1的内立面的底端还是设置一个卡槽11，但是顶端设置一个延伸的悬臂梁12，代替顶端的卡槽11，进一步降低装配难度。

实施例7：

参见图17~19，图17绘制了本实施例7涉及的一种光伏组件边框的加强安装结构的整体截面示意图。如图所示，本实施例7的一种光伏组件边框的加强安装结构，它与实施例1的不同之处为，所述组件边框1的内立面设为向内凹进的弯折臂13，所述加强固定件2的侧面也相应地设为与弯折臂13贴合匹配的弯折面。

本实施例的方案增加边框横向抗弯性能基础上，也是和实施例5、实施例6一样受力下减小连接件剪切力的作用。

本实用新型的一种光伏组件边框的加强安装结构，其安装方法如下：

加强固定件一般安装在长边上，根据组件安装手册，长边安装有一个最佳安装范围区域，螺栓孔位置也在此范围内；加强固定件的长度可以根据组件不同强度要求来确定，但是加强固定件的长度一般建议≥28mm（屋顶分布式铝支架宽度）；在加强固定件上的两个安装孔间距与现有安装手册中保持一致；加强固定件与边框D面连接可以采用螺栓、螺钉、螺丝、铆钉等连接：两点确定一条直线，一般建议两者之间连接件（紧固件）至少采用两个固定连接。

方案A：组合式边框在边框厂商完成装配；长边上（在需要安装加强固定件的位置分别加工安装连接孔），加强固定件上也相对应的完成连接孔的加工；最后使用相适应的连接固定方式把加强固定件固定在边框本体上，这样就完成了边框所有的加工，最后包装出货至组件厂商装框。

方案B：项目现场装配加强固定件；使用没有C面的边框本体按照常规的装框方式在组件厂商那边完成正常装框工艺；当组件配送运输至项目现场后，在项目现场，使用相应工具安装加强固定件；此装配技术工艺不能在带卡槽的边框的截面上使用（长短边装完框后加强固定件没有办法进入沟槽）。

方案C：前端在组件工厂装配组件边框本体工艺与方案B一样，但是装配加强固定件的工艺不在项目现场完成，是在装框后再进一步安装加强固定件（在组件工厂）。

以上仅是本实用新型的具体应用范例，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光伏组件边框的加强安装结构，其特征在于：它包括组件边框（1）和设置在组件边框（1）一侧的多个加强固定件（2），所述组件边框（1）包括由多个横边框和竖边框组成的上卡槽和下部的矩形腔，没有设置底边外延的螺栓孔安装面，所述加强固定件（2）为L型固定板，其中侧面与组件边框（1）的内立面贴合，并设置连接件与组件边框（1）固定，加强固定件（2）的底面与组件边框（1）的底面在同一水平线上，且底面下方设置在支架上，并设置紧固件与支架固定。

2.根据权利要求1所述的一种光伏组件边框的加强安装结构，其特征在于：所述加强固定件（2）的最高点低于组件边框（1）内立面的最高点。

3.根据权利要求2所述的一种光伏组件边框的加强安装结构，其特征在于：所述加强固定件（2）的最高点与组件边框（1）内立面的最高点之间的距离不大于3mm。

4.根据权利要求1所述的一种光伏组件边框的加强安装结构，其特征在于：所述加强固定件（2）的内折角处设有一个倒角。

5.根据权利要求1所述的光伏组件边框的加强安装结构，其特征在于：所述加强固定件（2）的侧面和底面的内壁均设有至少一层折边。

6.根据权利要求1所述的光伏组件边框的加强安装结构，其特征在于：所述组件边框（1）的内立面上设有一组开口相对的卡槽（11），两个卡槽（11）分别设置在组件边框（1）内立面的顶端和底端。

7.根据权利要求6所述的光伏组件边框的加强安装结构，其特征在于：所述加强固定件（2）的外折角处设有一个与组件边框（1）的下方卡槽（11）卡合的卡扣结构，且加强固定件（2）的侧边的长度不大于两个卡槽（11）之间的距离，使得加强固定件（2）的侧边卡在两个卡槽（11）之间。

8.根据权利要求6所述的光伏组件边框的加强安装结构，其特征在于：所述组件边框（1）的内立面的顶端设置一个延伸的悬臂梁（12），代替顶端的卡槽（11）。

9.根据权利要求1所述的光伏组件边框的加强安装结构，其特征在于：所述组件边框（1）的内立面设为向内凹进的弯折臂（13），所述加强固定件（2）的侧面也相应地设为与弯折臂（13）贴合匹配的弯折面。

10.根据权利要求1所述的光伏组件边框的加强安装结构，其特征在于：所述加强固定件（2）的底面螺栓开孔区域的厚度大于周边厚度。

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