CN220359077U - 贴屋面柔性光伏支承装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种贴屋面柔性光伏支承装置，包括多个主受力索，被构造成沿第一方向平行间隔的布置于建筑物的混凝土平屋顶上，每个主受力索悬设于混凝土平屋顶上；以及次受力索，被构造成沿与第一方向相正交的第二方向布置于建筑物的混凝土平屋顶上，且和主受力索连接，以支承主受力索并增强结构稳定性；其中，相邻的至少两个主受力索之间适用于配置一个光伏组件，多个光伏组件被构造成并以行和/或列形式沿混凝土平屋顶的延伸方向展开。

Description

贴屋面柔性光伏支承装置

技术领域

本实用新型的至少一种实施例涉及光伏安装技术领域，更具体地，涉及一种贴屋面柔性光伏支承装置。

背景技术

随着光伏技术的发展，光伏组件(如光伏电池板)的应用范围不断增加，由于土地资源的限制，光伏发展转向于资源丰富的屋面。

目前，针对布置于屋顶上的，尤其是混凝土平屋顶上的光伏组件多采用钢制的龙骨配置附框及连接件以安装光伏组件。其中，龙骨通过螺栓或锚固等方式逐排安装于屋顶上，再通过配置与龙骨的延伸方向相正交的附框形成框架结构，框架结构内配置连接件以对光伏组件卡合固定。

基于目前所采用的贴屋面柔性光伏支承装置的刚性的安装方式，所需的龙骨、附框及连接件的质量大且用钢量高。因此，配置这类刚性的贴屋面柔性光伏支承装置不但耗用钢材量较大，成本较高，还会对安装上述贴屋面柔性光伏支承装置的屋顶造成较大的载荷。进一步的，基于上述贴屋面柔性光伏支承装置的安装要求，为将龙骨安装于屋顶上，需在屋顶上配置大量的用于螺栓连接或锚固的安装孔(尤其是在屋顶的中部)，因此，还对屋顶的防水、保温及安全造成了不良的影响。

实用新型内容

为解决现有技术中的所述以及其他方面的至少一种技术问题，本实用新型提供一种贴屋面柔性光伏支承装置。通过配置的主受力索及次受力索安装光伏组件，使光伏组件悬设于混凝土平屋顶上，从而减少贴屋面柔性光伏支承装置的质量并减小开设的安装孔的数量。

本实用新型的实施例提供一种贴屋面柔性光伏支承装置，包括：多个主受力索，被构造成沿第一方向平行间隔的布置于建筑物的混凝土平屋顶上，每个上述主受力索悬设于上述混凝土平屋顶上；以及次受力索，被构造成沿与上述第一方向相正交的第二方向布置于上述建筑物的混凝土平屋顶上，且和上述主受力索连接，以支承上述主受力索；其中，相邻的至少两个主受力索之间适用于配置一个光伏组件，多个上述光伏组件被构造成并以行和/或列形式沿上述混凝土平屋顶的延伸方向展开。

根据本实用新型的实施例，贴屋面柔性光伏支承装置包括多个次受力索，多个上述次受力索均匀间隔设置，每个上述次受力索跨设于多个上述主受力索之间，并被构造成和每个上述主受力索相连接。

根据本实用新型的实施例，贴屋面柔性光伏支承装置还包括布置于所述主受力索的跨中位置和/或与所述次受力索的连接位置的抗风组件，所述抗风组件挂设于所述主受力索上，用作所述主受力索的配重，以限制所述主受力索相对于所述混凝土平屋顶向相远离方向的位移。

根据本实用新型的实施例，上述抗风组件包括形成于上述混凝土平屋顶的表面的预制混凝土块及设置于上述预制混凝土块上的限位环，上述限位环套设于上述主受力索的外侧，以将上述主受力索限制于上述预制混凝土块上。

根据本实用新型的实施例，贴屋面柔性光伏支承装置还包括多组连接组件，同组中的两个上述连接组件相面对的设置于一个上述主受力索上，每个上述光伏组件的相背离的两侧装配于同组的两个上述连接组件之间，以将上述光伏组件安装于上述主受力索上。

根据本实用新型的实施例，上述连接组件包括：连接件，上述连接件的侧部设置有适用于与上述光伏组件的外框相嵌合的嵌槽；以及U形件，可拆卸地安装于上述连接件的下部，并套设在上述主受力索的外侧，适用于将连接件固定于上述主受力索上。

根据本实用新型的实施例，上述连接组件还包括设置于上述连接件的底部的凹陷部，凹陷部的面对U形件的一侧设置有凹槽，适用于与U形件抵靠在上述主受力索的相面对的径向的两侧，以限制上述连接件相对于上述主受力索旋转。

根据本实用新型的实施例，上述连接组件还包括设置于上述外框及上述连接件之间的螺栓，适用于将上述外框限制于上述嵌槽内。

根据本实用新型的实施例，上述贴屋面柔性光伏支承装置还包括多组支座，多组上述支座间隔布置于建筑物的混凝土平屋顶上，同组中的两个上述支座对称设置于上述混凝土平屋顶的两侧；其中，同组的两个上述支座适用于连接上述主受力索和/或上述次受力索的两端。

根据本实用新型的实施例，上述支座锚固于上述混凝土平屋顶上。

根据本实用新型提供的贴屋面柔性光伏支承装置，多个平行间隔设置的主受力索适用于将光伏组件安装于建筑物的混凝土平屋顶上，以取代目前的刚性的支承结构，节约贴屋面柔性光伏支承装置的用钢量及重量，有利于降低混凝土平屋顶所承受的载荷。次受力索适用于对主受力索进行支承，以至少部分克服主受力索和/或光伏组件的自重及温度等外部因素导致的主受力索的挠度变化，并且通过使主受力索悬设，还使得主受力索与混凝土平屋顶的中部之间无连接关系，因此，也可有效的减少混凝土平屋顶所开设的安装孔的数量，以维持混凝土平屋顶的结构强度及防水效果。

附图说明

图1是根据本实用新型的一种示意性的实施例的贴屋面柔性光伏支承装置的俯视图；

图2是图1所示的示意性的实施例的支座的部分的示意图；

图3是图1所示的示意性的实施例的支座与受力索的连接部分的局部放大图；

图4是图1所示的示意性的实施例的连接组件与主受力索连接的使用状态图；以及

图5是图4所示的示意性的实施例的连接组件的右视图。

所述附图中，附图标记含义具体如下：

1、主受力索；

2、抗风组件；

3、次受力索；

4、混凝土平屋顶；

5、支座；

51、T型支座；

52、肋板；

6、光伏组件；

61、外框；

7、连接组件；

71、连接件；

711、嵌槽；

72、顶块；

73、U形件；

74、螺栓；以及

8、夹片式锚具。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本实用新型。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语包括技术和科学术语具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等。

图1是根据本实用新型的一种示意性的实施例的贴屋面柔性光伏支承装置的俯视图。

根据本实用新型提供的贴屋面柔性光伏支承装置，如图1所示，包括多个主受力索1、多个光伏组件6及次受力索3。多个主受力索1被构造成沿第一方向平行间隔的布置于建筑物的混凝土平屋顶4上，每个主受力索1悬设于混凝土平屋顶4上。次受力索3被构造成沿与第一方向相正交的第二方向布置于建筑物的混凝土平屋顶4上，且和主受力索1连接，以支承主受力索1。相邻的至少两个主受力索1之间适用于配置一个光伏组件6，多个光伏组件6被构造成并以行和/或列形式沿混凝土平屋顶4的延伸方向展开。

在一种示意性的实施例中，如图1所示，第一方向表征为混凝土平屋顶4的长度方向(即如图1所示的上下方向)，第二方向表征为混凝土平屋顶4的宽度方向(即如图2所示的左右方向)。详细地，多个主受力索1被配置为多个组，每组中包括但不限于具有两个主受力索1，相邻的多个组沿第二方向均匀排布。

在一种示意性的实施例中，如图1所示，每个光伏组件6的两端(如图1所示的左端及右端)分别连接于同一组的两个主受力索1的上部，以使光伏组件固定。进一步的，多个光伏组件6沿第一方向(即如图1所示的上下方向)及第二方向(即如图1所示的左右方向)呈行和列排布。其中，具体的行及列的数量及间距以满足混凝土平屋顶4的顶面面积为宜。

这样的实施方式中，多个平行间隔设置的主受力索适用于将光伏组件安装于建筑物的混凝土平屋顶上，以取代目前的刚性的支承结构，节约贴屋面柔性光伏支承装置的用钢量及重量，有利于降低混凝土平屋顶所承受的载荷。次受力索适用于对主受力索进行支承，以至少部分克服主受力索和/或光伏组件的自重及温度等外部因素导致的主受力索的挠度变化，并且通过使主受力索悬设，还使得主受力索与混凝土平屋顶的中部之间无连接关系，因此，也可有效的减少混凝土平屋顶所开设的安装孔的数量，以维持混凝土平屋顶的结构强度及防水效果。

根据本实用新型的实施例，如图1所示，贴屋面柔性光伏支承装置包括多个次受力索3，多个次受力索3均匀间隔设置，每个次受力索3跨设于多个主受力索1之间，并被构造成和每个主受力索1相连接。

在一种示意性的实施例中，如图1所示，多个次受力索3被构造成沿第一方向(即如图1所示的上下方向)均匀间隔排布。详细地，每个次受力索3在水平方向上被构造成位于主受力索1的上方或下方。进一步的，次受力索3及主受力索1相交汇的部分通过索夹连接，例如，十字索夹，以使主受力索1被次受力索3所支承。

这样的实施方式中，光伏组件通过主受力索上，悬设于混凝土平屋顶上。基于索缆的特点，主受力索在装配时虽预设了预应力以使主受力索张紧，但受限于主受力索及所配置的光伏组件的自重，以及外部环境因素(如温度因素)的影响，易发生挠度的变化，如该挠度的形变位置集中于光伏组件上，则可能导致光伏组件产生隐裂。为此，通过所配置的次受力索间隔的布置于主受力索上，以形成类似网状结构对主受力索的各部分进行支承，使主受力索的各部受力分散，有利于维持主受力索的形状。应当理解，本实用新型的实施例不限于此。

例如，次受力索可采用刚性的杆式或管式结构，以和主受力索相连接并进行支承。

根据本实用新型的实施例，如图1所示，贴屋面柔性光伏支承装置还包括布置于主受力索1的跨中位置和/或与次受力索3的连接位置的抗风组件2，抗风组件2挂设于主受力索1上，用作主受力索1的配重，以限制主受力索1相对于混凝土平屋顶4向相远离方向的位移。

根据本实用新型的实施例，抗风组件2包括形成于混凝土平屋顶4的表面的预制混凝土块及设置于预制混凝土块上的限位环，限位环套设于主受力索1的外侧，以将主受力索1限制于预制混凝土块上。

在一种示意性的实施例中，预制混凝土块包括但不限于被构造成立方体结构。详细地，预制混凝土块的上部配置限位环。进一步的，限位环被构造成套设于主受力索1的跨中位置的外侧或套设在主受力索1和次受力索3的连接位置(即共同套设在主受力索1和次受力索3的)的外侧。

在一种示意性的实施例中，限位环的内缘形成限位孔。详细地，限位孔包括但不限于采用条形孔、圆形孔、椭圆形孔或其他形状的孔结构。进一步的，限位环所形成的限位孔的上部被构造成与主受力索1的初始安装位置的安装面大致平齐，以限制主受力索1向上发生的位移。

这样的实施方式中，在安装场景中易受到外部环境的风的影响，从而在风吸力的作用下产生导致结构失效的形变。为此，通过抗风组件通过限位环套设于主受力索的外侧，适用于对主受力索的变形极限进行限制，既可防止主受力索发生结构失效，又可进一步防止由于结构失效导致的光伏组件产生的隐裂。

图2是图1所示的示意性的实施例的支座的部分的示意图。图3是图1所示的示意性的实施例的支座与受力索的连接部分的局部放大图。

根据本实用新型的实施例，如图2和图3所示，贴屋面柔性光伏支承装置还包括多组支座5，多组支座5间隔布置于建筑物的混凝土平屋顶4上，同组中的两个支座5对称设置于混凝土平屋顶4的两侧。同组的两个支座5适用于连接主受力索1和/或次受力索3的两端。

在一种示意性的实施例中，为响应于阳光的入射角度，同组中的两个支座5可被构造成处于不同的高度，以使主受力索1的延伸方向与水平方向形成夹角，使更多的阳光可照射于光伏组件的表面。进一步的，响应于支座5所配置的主受力索和/或次受力索，可在支座上配置驱动机构(图中未示出)，以调节主受力索相对于水平面的夹角。其中，驱动机构包括但不限于包括滑轮组(适用于改变力的方向)，卷扬设备(被构造成和主受力索连接，适用于收放主受力索)及电池设备(适用于对卷扬设备供电，可被配置成外接电源，也可适用于存储并领域光伏组件所产生的直流电)。

根据本实用新型的实施例，如图2和图3所示，支座5锚固于混凝土平屋顶4上。

在一种示意性的实施例中，如图2所示，支座5安装于混凝土平屋顶4的顶面上。详细地，支座5通过锚具(如化学螺栓)锚固于混凝土平屋顶4的顶面上。应当理解，本实用新型的实施例不限于此。这样，在对贴屋面柔性光伏支承装置进行安装时，只需在混凝土平屋顶4的靠近边缘的部分安装支座，由于主受力索及次受力索悬空设置，混凝土平屋顶的中部无需开设安装孔，因此，可减少安装贴屋面柔性光伏支承装置所需的安装孔，有利于维持混凝土平屋顶4原有的结构强度及防水效果。

在一种示意性的实施了中，针对锚具(如化学螺栓)的安装，应参照下述操作。

操作S1，预设锚具的安装位置，并依据安装位置的厚度预设钻孔深度；

操作S2，依据钻孔深度在安装位置处钻孔，并在钻孔后清除安装孔内的浮尘及尘土；

操作S3，在安装孔内插入化学药管，并将化学螺栓旋入安装孔内，直至化学螺栓的底部顶压在安装孔的底部，并使少量药剂由安装孔溢出；

操作S4，药剂固化后，将T型支座51固定。

在另一种示意性的实施例中，图中未示出，对于配置有女儿墙(形成于混凝土平屋顶的外沿，且高于混凝土平屋顶的围墙)的混凝土平屋顶4，支座5可安装于混凝土平屋顶的内壁上，以将主受力索1和/或次受力索3悬设于女儿墙的相面对的内壁之间。这样，在对贴屋面柔性光伏支承装置进行安装时，可使光伏设备整体与混凝土平屋顶的顶面分离，无需在混凝土平屋顶4上开设安装孔，从而进一步维持混凝土平屋顶4原有的结构强度及防水效果。并且，这样还可使光伏组件6由女儿墙之间被架高，以避免女儿墙对斜射的阳光的遮蔽。

在一种示意性的实施例中，如图2和图3所示，支座5包括T型支座51。详细地，T型支座51的底部通过锚具安装于混凝土平屋顶4的顶面上。进一步的，T型支座51的侧部设置有沿竖直方向延伸的肋板52，以提高支座5的结构强度。更进一步的，主受力索1和/或次受力索3通过夹片式锚具8固定于T型支座51上。

图4是图1所示的示意性的实施例的连接组件与主受力索连接的使用状态图。图5是图4所示的示意性的实施例的连接组件的右视图。

根据本实用新型的实施例，如图4和图5所示，还包括多组连接组件7，同组中的两个连接组件7相面对的设置于一个主受力索1上，每个光伏组件6的相背离的两侧装配于同组的两个连接组件7之间，以将光伏组件6安装于主受力索1上。

根据本实用新型的实施例，如图4和图5所示，连接组件7包括连接件71及U形件73。连接件71连接件71的侧部设置有适用于与光伏组件6的外框61相嵌合的嵌槽711。U形件73可拆卸地安装于连接件71的下部，并套设在主受力索1的外侧，适用于将连接件71固定于主受力索1上。

根据本实用新型的实施例，如图4和图5所示，连接组件7还包括设置于连接件71的底部的凹陷部72，凹陷部72的面对U形件73的一侧设置有凹槽，适用于与U形件73抵靠在主受力索1的相面对的径向的两侧，以限制连接件71相对于主受力索1旋转。

根据本实用新型的实施例，如图4和图5所示，连接组件7还包括设置于外框61及连接件71之间的螺栓74，适用于将外框61限制于嵌槽711内。

在一种示意性的实施例中，如图5所示，连接件71包括主体、形成于主体的上部的连桥及形成于主体的下部底板。详细地，连桥、主体及底板形成了大致立方体的框架结构，且该框架结构具有一定的厚度(即如图4所示的左右连两端之间的间距)。进一步的，连桥的两侧被构造成向主体的外部向外延伸形成压舌，位于压舌下方的主体的外壁的中部形成凸出部，该凸出部及压舌之间的部分形成上述的嵌槽711，适用于容纳并嵌合光伏组件6的外框61。

在一种示意性的实施例中，U形件73包括U形螺栓，U形螺栓的上部的螺杆经连接件71的底板穿过并延伸至连接件71的内部。详细地，连接件71的上部适用于配置螺母以将U形件73固定于连接件71上。进一步的，连接件的底板的下表面设置有凹陷部，凹陷部所设置的凹槽被构造成弧形槽，该弧形槽的弧度与主受力索和/或次受力索的外径相适配，适用于在通过U形件装配的状态下，与U形件相对的抱死主受力索和/或次受力索相对的外侧，以限制连接件相对于主受力索和/或次受力索的周向旋转。

在一种示意性的实施例中，U形螺栓的位于两个螺杆之间的弧形部分的内径应被构造成略大于所连接的主受力索1的外径。进一步的，在U形螺栓与主受力索装配的状态下，通过在主受力索的外部包裹铅皮，以使主受力索的外径(含铅皮的厚度)与U形螺栓的内径相适配。

在一种示意性的实施中，光伏组件6包括外框61及设置于外框内的本体(图中未示出)。其中，本体包括但不限于由上至下层叠设置的钢化玻璃、第一EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)层、电池片(含导电铜带)、第二EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)层、TPT(钛酸异丙酯)背板。进一步的，外框的底部设置有接线盒，适用于容纳上述本体，并通过接线盒将光伏组件产生的直流电引出至外部电路。

在一种示意性的实施例中，如图5所示，连接件71所形成的嵌槽711的槽宽(即如图5所示的嵌槽的上壁及下壁之间的间距)被构造成与外框61的厚度大致相同，以嵌合外框61固定光伏组件。进一步的，光伏组件6的本体(图中未示出)被构造成与外框61可分离，以在外框61通过螺栓74固定在连接件71上的状态下，装配于外框61内。

这样的实施方式中，通过连接件使光伏组件被安装于主受力索上，以将主受力索的形变量与光伏组件相隔离。有利于避免主受力索与光伏组件发生联合形变，有利于减少光伏组件响应于主受力索的形变发生的隐裂现象。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本实用新型的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本实用新型的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

以上对本实用新型的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本实用新型的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本实用新型的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本实用新型的范围之内。

Claims (10)

1.一种贴屋面柔性光伏支承装置，其特征在于，包括：

多个主受力索(1)，被构造成沿第一方向平行间隔的布置于建筑物的混凝土平屋顶(4)上，每个所述主受力索(1)悬设于所述混凝土平屋顶(4)上；以及

次受力索(3)，被构造成沿与所述第一方向相正交的第二方向布置于所述建筑物的混凝土平屋顶(4)上，且和所述主受力索(1)连接，以支承所述主受力索(1)；

其中，相邻的至少两个主受力索(1)之间适用于配置一个光伏组件(6)，多个所述光伏组件(6)被构造成并以行和/或列形式沿所述混凝土平屋顶(4)的延伸方向展开。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，包括多个次受力索(3)，多个所述次受力索(3)均匀间隔设置，每个所述次受力索(3)跨设于多个所述主受力索(1)之间，并被构造成和每个所述主受力索(1)相连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括布置于所述主受力索(1)的跨中位置和/或与所述次受力索(3)的连接位置的抗风组件(2)，所述抗风组件(2)挂设于所述主受力索(1)上，用作所述主受力索(1)的配重，以限制所述主受力索(1)相对于所述混凝土平屋顶(4)向相远离方向的位移。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述抗风组件(2)包括形成于所述混凝土平屋顶(4)的表面的预制混凝土块及设置于所述预制混凝土块上的限位环，所述限位环套设于所述主受力索(1)的外侧，以将所述主受力索(1)限制于所述预制混凝土块上。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括多组连接组件(7)，同组中的两个所述连接组件(7)相面对的设置于一个所述主受力索(1)上，每个所述光伏组件(6)的相背离的两侧装配于同组的两个所述连接组件(7)之间，以将所述光伏组件(6)安装于所述主受力索(1)上。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述连接组件(7)包括：

连接件(71)，所述连接件(71)的侧部设置有适用于与所述光伏组件(6)的外框(61)相嵌合的嵌槽(711)；以及

U形件(73)，可拆卸地安装于所述连接件(71)的下部，并套设在所述主受力索(1)的外侧，适用于将连接件(71)固定于所述主受力索(1)上。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述连接组件(7)还包括设置于所述连接件(71)的底部的凹陷部(72)，凹陷部(72)的面对U形件(73)的一侧设置有凹槽，适用于与U形件(73)抵靠在所述主受力索(1)的相面对的径向的两侧，以限制所述连接件(71)相对于所述主受力索(1)旋转。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述连接组件(7)还包括设置于所述外框(61)及所述连接件(71)之间的螺栓(74)，适用于将所述外框(61)限制于所述嵌槽(711)内。

9.根据权利要求1至8中任一所述的装置，其特征在于，还包括多组支座(5)，多组所述支座(5)间隔布置于建筑物的混凝土平屋顶(4)上，同组中的两个所述支座(5)对称设置于所述混凝土平屋顶(4)的两侧；

其中，同组的两个所述支座(5)适用于连接所述主受力索(1)和/或所述次受力索(3)的两端。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述支座(5)锚固于所述混凝土平屋顶(4)上。