CN220704929U - 一种光伏建筑一体化结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光伏发电技术领域，公开了一种光伏建筑一体化结构。光伏建筑一体化结构包括彩钢瓦和多个光伏组件，彩钢瓦上具有若干个瓦楞，光伏组件包括太阳能板和边框，边框包括沿第一方向延伸的第二边框部，第二边框部上设有凹槽，凹槽贯穿第二边框部的下表面至太阳能板的底面，瓦楞插接于凹槽内，瓦楞的上表面抵接于太阳能板的底部，从而对太阳能板提供可靠的支撑，使得太阳能板可踩踏，在施工和后期维护期间，施工人员可踩踏太阳能板进行操作，可忽略太阳能板隐裂的影响，无需预留出运维通道，增大了屋面光伏组件的铺设率。第二边框部通过凹槽与瓦楞扣合，可以减少光伏组件安装时用到的部件数量，简化安装过程，提升光伏组件的安装稳定性。

Description

一种光伏建筑一体化结构

技术领域

本实用新型涉及光伏发电技术领域，具体涉及一种光伏建筑一体化结构。

背景技术

光伏建筑一体化(BIPV)是一种将光伏组件与建筑相结合的集成技术。集成的光伏产品可用于建筑物的遮阳系统、建筑物幕墙、光伏屋顶、光伏门窗等部位。屋面金属彩钢瓦分布式项目是光伏建筑一体化项目的一种，其将光伏组件附着在彩钢瓦屋顶表面。

目前，光伏建筑一体化结构在将光伏组件附着在彩钢瓦上时，通常需要用到压块和支架，即支架固定在屋面的彩钢瓦上，压块通过锁紧螺栓固定在支架上，通过旋紧锁紧螺栓，使得压块的下表面压紧在边框的上表面，而边框的下表面支撑在支架上，从而实现光伏组件的固定。这种安装方式下，由于用到了支架，因此光伏组件的太阳能板与彩钢瓦之间具有一定的距离，即太阳能板是悬空设置的，导致太阳能板不可踩踏，否则会有隐裂风险。

因此，为了便于后期光伏组件的维修和清洗，通常会在横向和纵向上将任意两个相邻的光伏组件间隔设置，从而分别在相邻两排和两列光伏组件之间形成横向运维通道和纵向运维通道。但是，这样设置会大大降低屋面上光伏组件的铺设率，从而影响屋面光伏系统的发电收益。再者，光伏组件铺装时，施工人员需要在屋面上走动搬运光伏组件，不可避免地会踩踏到已装好的太阳能板，也会给太阳能板带来隐裂风险。

因此，亟需提供一种光伏建筑一体化结构，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光伏建筑一体化结构，在施工和后期维护期间，施工人员可踩踏太阳能板进行操作，可忽略太阳能板隐裂的影响，无需设置运维通道，增大了屋面光伏组件的铺设率，提高了发电收益。

为达上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种光伏建筑一体化结构，包括彩钢瓦和铺设于所述彩钢瓦上的多个光伏组件；

所述彩钢瓦上具有若干个沿第一方向间隔设置的瓦楞，所述瓦楞凸起设置且沿第二方向延伸，所述第一方向和所述第二方向相互垂直；

所述光伏组件包括太阳能板和边框，所述边框包括沿所述第一方向延伸的第二边框部，所述第二边框部上设有凹槽，所述凹槽贯穿所述第二边框部的下表面至所述太阳能板的底部，所述瓦楞能插接于所述凹槽内，且所述瓦楞的上表面抵接于所述太阳能板的底部。

作为一种可选的方案，所述瓦楞包括相连接的嵌合部和连接部，所述嵌合部呈燕尾形且顶部为水平面，其两侧相对于所述连接部向外凸出形成限位部，所述连接部由下至上呈减缩状；

所述凹槽包括相连通的第一槽和第二槽，所述第一槽呈燕尾形，其两侧相对于所述第二槽向外凸出形成限位槽，所述第一槽与所述嵌合部相配合，所述限位槽与所述限位部相配合，所述第二槽由下至上呈减缩状且与部分所述连接部相配合。

作为一种可选的方案，所述第二边框部上具有若干个沿所述第一方向间隔设置的所述凹槽，每个所述凹槽均与对应的所述瓦楞插接配合。

作为一种可选的方案，所述边框包括两个第一边框部和两个所述第二边框部，所述第一边框部沿所述第二方向延伸，所述第一边框部和所述第二边框部依次交替设置，以使所述边框环绕于所述太阳能板的周边。

作为一种可选的方案，所述第一边框部的底部向外弯折形成翻边，所述翻边连接于所述彩钢瓦上。

作为一种可选的方案，所述翻边上设置有第一安装孔，所述彩钢瓦上与所述第一安装孔对应的位置设有第二安装孔，紧固件依次穿设所述第一安装孔和所述第二安装孔，以将所述翻边固定于所述彩钢瓦上。

作为一种可选的方案，所述第一安装孔的数量设置为多个，多个所述第一安装孔沿所述翻边的长度方向间隔设置；

所述第二安装孔的数量也设置为多个且与所述第一安装孔一一对应设置，每个所述第一安装孔和对应的所述第二安装孔内均穿设有一个所述紧固件。

作为一种可选的方案，所述第一安装孔为腰形孔，所述腰形孔沿所述翻边的长度方向延伸。

作为一种可选的方案，所述翻边粘接于所述彩钢瓦上。

作为一种可选的方案，所述第一边框部包括：

第一支撑板；

第二支撑板，与所述第一支撑板平行且间隔设置；

第一连接板，垂直连接于所述第一支撑板和所述第二支撑板之间；

第二连接板，与所述第一连接板平行且间隔设置，所述第二连接板连接于所述第一支撑板和所述第二支撑板之间，以使所述第一边框部构造为封闭的管状结构，所述第二支撑板向背离所述第二连接板的方向延伸以形成所述翻边。

作为一种可选的方案，所述第一边框部还包括第三连接板，所述第三连接板自所述第一支撑板朝远离所述第二支撑板的方向延伸并弯折，所述第三连接板和所述第一支撑板限定形成安装槽，所述太阳能板设置于所述安装槽内。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的光伏建筑一体化结构，瓦楞插入凹槽后抵接于太阳能板的底部，从而对太阳能板提供了可靠的支撑作用，使得太阳能板可踩踏，在施工和后期维护期间，施工人员可踩踏太阳能板进行操作，可忽略太阳能板隐裂的影响。在此基础上，无需预留出运维通道，从而增大了屋面光伏组件的铺设率，提高了发电收益。第二边框部通过凹槽与瓦楞直接扣合，一方面可以取消连接在光伏组件与彩钢瓦之间的连接结构，减少光伏组件安装时用到的部件数量，从而可以节约安装成本；另一方面，还可以简化光伏组件的安装过程，提升光伏组件与彩钢瓦之间的安装稳定性。

附图说明

为了更明显易懂的说明本实用新型的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单介绍，下面描述的附图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它的附图。

图1是本实用新型其中一种实施例示出的光伏组件的俯视图；

图2是其中一种实施例示出的图1中A-A处的剖视图；

图3是其中一种实施例示出的图1中B-B处的剖视图；

图4是其中一种实施例示出的图3中C-C处的剖视图；

图5是本实用新型其中一种实施例示出的光伏组件与彩钢板的爆炸图；

图6是其中一种实施例示出的图5中D处的局部放大图；

图7是本实用新型其中一种实施例示出的第一边框部的结构示意图。

图中：

1、彩钢瓦；11、瓦楞；111、嵌合部；112、连接部；113、限位部；

2、光伏组件；21、太阳能板；22、边框；23、第一边框部；231、翻边；2311、第一安装孔；232、第一支撑板；233、第二支撑板；234、第一连接板；235、第二连接板；236、第三连接板；237、安装槽；24、第二边框部；241、凹槽；2411、第一槽；2412、第二槽；2413、限位槽；

3、紧固件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供一种光伏建筑一体化结构，包括彩钢瓦1和多个光伏组件2，彩钢瓦1铺设于屋面上，多个光伏组件2铺设于彩钢瓦1上，多个光伏组件2一般呈方形矩阵式排布。彩钢瓦1上具有若干个瓦楞11，彩钢瓦1铺设后，若干个瓦楞11沿第一方向间隔设置，每个瓦楞11相对于彩钢瓦1凸起设置且沿第二方向延伸，第一方向和第二方向相互垂直，为了便于说明，将第一方向定义为图1中的X轴方向，第二方向定义为Y轴方向。在实际应用时，将彩钢瓦1的瓦楞11沿着屋面的坡向铺设，因此，在三维空间内，第二方向实际平行于屋面的坡度方向。

如图1至图3所示，在其中一种实施例中，每个光伏组件2均包括太阳能板21和支撑于太阳能板21侧边下方的边框22，边框22包括沿第一方向(X轴方向)延伸的第二边框部24，第二边框部24上设有凹槽241，凹槽241贯穿第二边框部24的下表面至太阳能板21的底部，瓦楞11能插接于凹槽241内，且瓦楞11的上表面抵接于太阳能板21的底部。

本实施例提供的光伏建筑一体化结构，瓦楞11插入凹槽241后抵接于太阳能板21的底部，从而对太阳能板21提供了可靠的支撑作用，使得太阳能板21可踩踏，在施工和后期维护期间，施工人员可踩踏太阳能板21进行操作，可忽略太阳能板21隐裂的影响，无需设置运维通道，增大了屋面光伏组件2的铺设率，提高了发电收益。在安装光伏组件2时，将光伏组件2的长边方向沿着屋面的坡向设置，先将第二边框部24上的凹槽241与彩钢瓦1的瓦楞11对准，然后向下轻压光伏组件2的第二边框部24，即可实现第二边框部24与瓦楞11的扣合。

第二边框部24通过凹槽241与彩钢瓦1直接扣合，一方面，可以取消连接在光伏组件2与彩钢瓦1之间的连接结构，减少光伏组件2安装时用到的部件数量，从而节约安装成本；另一方面，因安装配件数量少，还可以简化光伏组件2的安装过程，无需精准的划线定位等操作，操作简单便捷，无需多人配合就能完成安装，提升了光伏组件2的安装效率。

如图3所示，在其中一种实施例中，第二边框部24上具有若干个沿第一方向间隔设置的凹槽241，每个凹槽241均与对应的瓦楞11插接配合，安装过程方便快捷。每个太阳能板21可以通过若干个瓦楞11进行支撑，从而提高了支撑的可靠性和稳定性。其中，凹槽241的具体数量可以根据实际需求进行适应性选择，在此不做具体的限定。

在其中一种实施例中，如图1所示，边框22包括两个第一边框部23和两个第二边框部24，第一边框部23和第二边框部24依次交替设置，以使边框22环绕于太阳能板21的周边。也就是说，第一边框部23和第二边框部24分别设置在太阳能板21相邻的两个侧边，整个边框22环绕于太阳能板21的周边以对其进行保护，第一边框部23连接于彩钢瓦1上，第二边框部24的底部与彩钢瓦1不接触，第二边框部24的长度短于第一边框部23的长度。

本实施例提供的光伏建筑一体化结构，沿第一方向(X轴方向)，相邻两个第一边框部23可以相抵接，从而实现两个光伏组件2长边对长边的无缝对接，无需预留出纵向运维通道，沿第二方向(Y轴方向)，相邻两个第二边框部24的侧面可以相抵接，从而实现两个光伏组件2短边对短边的无缝对接，无需预留出横向运维通道，从而增大了屋面光伏组件2的铺设率，提高了发电收益。

在其中一种实施例中，如图5和图6所示，瓦楞11包括相连接的嵌合部111和连接部112，嵌合部111呈燕尾形且顶部为水平面，其两侧相对于连接部112向外凸出形成限位部113，连接部112由下至上呈减缩状；凹槽241包括相连通的第一槽2411和第二槽2412，第一槽2411呈燕尾形，其两侧相对于第二槽2412向外凸出形成限位槽2413，第一槽2411与嵌合部111相配合，限位槽2413与限位部113相配合，第二槽2412由下至上呈减缩状且与部分连接部112相配合。在安装光伏组件2时，先将第二边框部24上的凹槽241与彩钢瓦1的瓦楞11对准，然后向下轻压光伏组件2的两个第二边框部24，由于彩钢瓦1较柔软，在瓦楞11插入凹槽241的过程中，瓦楞11两侧的薄壁向内变形，当嵌合部111的顶部水平面贴合于太阳能板21的底部时，彩钢瓦1变形恢复，从而实现第一槽2411与嵌合部111的紧密贴合、限位槽2413与限位部113的紧密贴合、以及第二槽2412与部分连接部112的紧密贴合，操作便捷。其中，通过限位部113与限位槽2413的配合，能防止嵌合部111从第一槽2411内脱落，使得燕尾形的嵌合部111与燕尾形的第一槽2411之间的扣合连接更加稳定可靠。此外，将第二槽2412设置为由下至上的减缩状，能够方便嵌合部111的插入，操作更加方便。

需要说明的是，在实际使用时，可以根据彩钢瓦1上瓦楞11的不同形状定制合适的第二边框部24，以便于实现第二边框部24和瓦楞11的紧密扣合，适用场景较广。

如图1和图2所示，在其中一种实施例中，第一边框部23的底部向外弯折形成翻边231，翻边231连接于彩钢瓦1上，从而将光伏组件2整体稳定安装于彩钢瓦1上。

为了实现翻边231与彩钢瓦1的连接，如图1和图2所示，在一种实施例种，翻边231上设置有第一安装孔2311，彩钢瓦1上与第一安装孔2311对应的位置设有第二安装孔(未图示)，紧固件3依次穿设第一安装孔2311和第二安装孔，以将翻边231稳定地固定于彩钢瓦1上。其中，紧固件3优选为紧固螺钉，连接可靠。

在其中一种实施例中，第一安装孔2311的数量设置为多个，多个第一安装孔2311沿翻边231的长度方向间隔设置；第二安装孔的数量也设置为多个且与第一安装孔2311一一对应设置，每个第一安装孔2311和对应的第二安装孔内均穿设有一个紧固件3，从而提高翻边231与彩钢瓦1之间连接的稳定性和可靠性。示例性地，如图1所示，在本实施例中，每个翻边231上设有两个第一安装孔2311，对应地，彩钢瓦1上与每个翻边231对应的位置设有两个第二安装孔。在其他实施例中，每个翻边231上还可以设置三个、四个或者更多个第一安装孔2311，在此不做具体的限定。

如图1所示，在其中一种实施例中，第一安装孔2311为腰形孔，腰形孔沿翻边231的长度方向延伸。通过将第一安装孔2311设置为腰形孔，一方面，由于一些加工误差的存在而导致第一安装孔2311与第二安装孔的位置存在偏差时，腰形孔能够提供调节余量，保证第一安装孔2311与第二安装孔能够顺利对准进行连接。另一方面，由于太阳能板21会发生热胀冷缩，腰形孔也能够为第一边框部23提供一定的移动余量。

为了实现翻边231与彩钢瓦1的连接，在另一种实施例中，翻边231也可以粘接于彩钢瓦1上，从而将翻边231稳定地固定于彩钢瓦1上。

光伏组件2通过第一边框部23固定加第二边框部24扣合，从而固定于彩钢瓦1上，提升了光伏组件2与彩钢瓦1之间的安装稳定性，在风荷载作用下，很好预防了光伏组件2因节点振动滑移而导致的“飞板”现象，大大提高了连接的安全可靠性

如图7所示，在其中一种实施例中，第一边框部23由一较长的金属型材构成，其具体包括第一支撑板232、第二支撑板233、第一连接板234和第二连接板235，第二支撑板233与第一支撑板232平行且间隔设置，第一连接板234垂直连接于第一支撑板232和第二支撑板233之间，第二连接板235与第一连接板234平行且间隔设置，第二连接板235连接于第一支撑板232和第二支撑板233之间，以使第一边框部23构造为封闭的管状结构，第二支撑板233向背离第二连接板235的方向延伸以形成翻边231。通过第一支撑板232、第二支撑板233、第一连接板234和第二连接板235围设形成的第一边框部23为管体结构，使得第一边框部23整体结构简单、规则，容易加工制造，节省了第一边框部23的材料和成本，且满足轻量化设计。

在其中一种实施例中，如图7所示，第一边框部23还包括第三连接板236，第三连接板236自第一支撑板232朝远离第二支撑板233的方向延伸并弯折，第三连接板236和第一支撑板232限定形成安装槽237，太阳能板21的长边设置于安装槽237内。当太阳能板21的长边插接于安装槽237内后，第三连接板236顶部弯折的部分能够对太阳能板21进行限位，以限制太阳能板21沿其厚度方向的移动。

结合图4和图7，在其中一种实施例中，第二边框部24也具有第三连接板236和安装槽237，太阳能板21的短边设置于第二边框部24的安装槽237内。当太阳能板21的短边插接于该安装槽237内后，第三连接板236顶部弯折的部分能够对太阳能板21进行限位，以限制太阳能板21沿其厚度方向移动。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种光伏建筑一体化结构，其特征在于，包括彩钢瓦(1)和铺设于所述彩钢瓦(1)上的多个光伏组件(2)；

所述彩钢瓦(1)上具有若干个沿第一方向间隔设置的瓦楞(11)，所述瓦楞(11)凸起设置且沿第二方向延伸，所述第一方向和所述第二方向相互垂直；

所述光伏组件(2)包括太阳能板(21)和边框(22)，所述边框(22)包括沿所述第一方向延伸的第二边框部(24)，所述第二边框部(24)上设有凹槽(241)，所述凹槽(241)贯穿所述第二边框部(24)的下表面至所述太阳能板(21)的底部，所述瓦楞(11)插接于所述凹槽(241)内，且所述瓦楞(11)的上表面抵接于所述太阳能板(21)的底部。

2.根据权利要求1所述的光伏建筑一体化结构，其特征在于，所述瓦楞(11)包括相连接的嵌合部(111)和连接部(112)，所述嵌合部(111)呈燕尾形且顶部为水平面，其两侧相对于所述连接部(112)向外凸出形成限位部(113)，所述连接部(112)由下至上呈减缩状；

所述凹槽(241)包括相连通的第一槽(2411)和第二槽(2412)，所述第一槽(2411)呈燕尾形，其两侧相对于所述第二槽(2412)向外凸出形成限位槽(2413)，所述第一槽(2411)与所述嵌合部(111)相配合，所述限位槽(2413)与所述限位部(113)相配合，所述第二槽(2412)由下至上呈减缩状且与部分所述连接部(112)相配合。

3.根据权利要求1所述的光伏建筑一体化结构，其特征在于，所述第二边框部(24)上具有若干个沿所述第一方向间隔设置的所述凹槽(241)，每个所述凹槽(241)均与对应的所述瓦楞(11)插接配合。

4.根据权利要求1所述的光伏建筑一体化结构，其特征在于，所述边框(22)包括两个第一边框部(23)和两个所述第二边框部(24)，所述第一边框部(23)沿所述第二方向延伸，所述第一边框部(23)和所述第二边框部(24)依次交替设置，以使所述边框(22)环绕于所述太阳能板(21)的周边。

5.根据权利要求4所述的光伏建筑一体化结构，其特征在于，所述第一边框部(23)的底部向外弯折形成翻边(231)，所述翻边(231)连接于所述彩钢瓦(1)上。

6.根据权利要求5所述的光伏建筑一体化结构，其特征在于，所述翻边(231)上设置有第一安装孔(2311)，所述彩钢瓦(1)上与所述第一安装孔(2311)对应的位置设有第二安装孔，紧固件(3)依次穿设所述第一安装孔(2311)和所述第二安装孔，以将所述翻边(231)固定于所述彩钢瓦(1)上。

7.根据权利要求6所述的光伏建筑一体化结构，其特征在于，所述第一安装孔(2311)的数量设置为多个，多个所述第一安装孔(2311)沿所述翻边(231)的长度方向间隔设置；

所述第二安装孔的数量也设置为多个且与所述第一安装孔(2311)一一对应设置，每个所述第一安装孔(2311)和对应的所述第二安装孔内均穿设有一个所述紧固件(3)。

8.根据权利要求6所述的光伏建筑一体化结构，其特征在于，所述第一安装孔(2311)为腰形孔，所述腰形孔沿所述翻边(231)的长度方向延伸。

9.根据权利要求5所述的光伏建筑一体化结构，其特征在于，所述翻边(231)粘接于所述彩钢瓦(1)上。

10.根据权利要求5所述的光伏建筑一体化结构，其特征在于，所述第一边框部(23)包括：

第一支撑板(232)；

第二支撑板(233)，与所述第一支撑板(232)平行且间隔设置；

第一连接板(234)，垂直连接于所述第一支撑板(232)和所述第二支撑板(233)之间；

第二连接板(235)，与所述第一连接板(234)平行且间隔设置，所述第二连接板(235)连接于所述第一支撑板(232)和所述第二支撑板(233)之间，以使所述第一边框部(23)构造为封闭的管状结构，所述第二支撑板(233)向背离所述第二连接板(235)的方向延伸以形成所述翻边(231)。

11.根据权利要求10所述的光伏建筑一体化结构，其特征在于，所述第一边框部(23)还包括第三连接板(236)，所述第三连接板(236)自所述第一支撑板(232)朝远离所述第二支撑板(233)的方向延伸并弯折，所述第三连接板(236)和所述第一支撑板(232)限定形成安装槽(237)，所述太阳能板(21)设置于所述安装槽(237)内。