TWM516150U - 太陽能板支架結構 - Google Patents

Description

太陽能板支架結構

本創作係有關一種太陽能板支架結構，且特別是一種可供太陽能板交疊配置之支架結構。

隨著工業技術與商業活動的蓬勃發展，石化能源的需求大幅增加，然而石化能源的蘊藏量有限，且使用後會產生溫室氣體，因此，各國莫不全力發展如太陽能、風能、再生資源等各種綠色能源技術，以期減緩石化能源的消耗，其中太陽能發電技術已漸趨成熟，而可供日常生活之用。

為了有效接收日照，太陽能板主要安裝於建築物的外牆、屋頂或平台處，以將所接收的日照轉換成電能使用，從而達到節能目的。現行太陽能發電裝置包含固設於建築物的基座、安裝於基座的太陽能板陣列、儲電單元、及連接太陽能板陣列與儲電單元的導線。

以使用鍍鋅鋼板建造之建築物屋頂為例，鍍鋅鋼板上通常具有多個凸出的加強肋，太陽能發電裝置之基座即以螺栓穿過鍍鋅鋼板而固設於相鄰的加強肋之間，而導線鋪設於鍍鋅鋼板上再連接至儲電單元。現行太陽能發電裝置之基座組件的構造與導線的連接方式相當複雜，除了不易施工架設，外露的導線亦影響建築物的美觀。

再者，若基座組件的耐候性及防蝕性未達要求，經過一段期間，雨水非常容易透過螺栓與鋼板間的接縫流入建築物內，導致漏水的問題。多個太陽能板通常是以間隔配置的方式組成太陽能板陣列，雨水會自太陽能板陣列中的間隔滴落，因此無法將太陽能板直接做為建築物的屋頂或採光罩之用。此外，若以加裝方式將太陽能發電裝置設置於建築物，必須另行申請主管機關之許可(雜項執照)，而太陽能發電裝置之加裝結構不易通過檢查。

因此，如何提供一種太陽能板支架結構及其安裝方法，以解決現行太陽能發電裝置的種種問題，即為發展本創作的主要目的。

為達上述目的，本創作提供一種太陽能板支架結構，包含至少二基座，各基座包含：具有相對之第一表面及第二表面之承載板、以及相對設置之第一側板及第二側板，其中承載板分別連接第一側板與第二側板而於承載板之第一表面上形成凹槽，且第二側板凸出於承載板之第二表面上而形成支撐壁；於凹槽內，承載板與第一側板之夾角小於承載板與第二側板之夾角。於太陽能板之相對二側分別設置於一基座之承載板與另一基座之支撐壁上時，太陽能板與第一側板之夾角大於太陽能板與支撐壁之夾角。

於一實施例，太陽能板支架結構進一步包含：用以容置該太陽能板之外框、至少二第一固定件以及壓合板。外框包含：第一邊框以及二第二邊框，其中該第一邊框設置於一基座之該承載板上，各該第二邊框之一端連接該第一邊框。各該第一固定件連接該第二邊框與另一基座之該 支撐壁。該壓合板連接該第二邊框之另一端與另一基座之該支撐壁。

於一實施例，於該凹槽內，該承載板與該第一側板之夾角反比於該第二邊框之長度。

於一實施例，該第一固定件連接該第二邊框與該第二側板之夾角正比於該第二邊框之長度。

於一實施例，太陽能板支架結構進一步包含：設置於建築物結構之組合架、至少一第二固定件以及太陽能電池模組導線。該組合架包含：至少二支柱以及複數連接桿，其中各該支柱具有頂面及側面，該基座設置於該頂面，該側面形成有複數沖孔；該等連接桿分別通過該等沖孔而架設於該等支柱間。該第二固定件分別連接該第二邊框及該支柱之頂面。該太陽能電池模組導線通過該組合架與該建築物結構之間而連接該太陽能板之正負極連結線。

於一實施例，該支柱之頂面嵌入該基座之凹槽而抵接該承載板之第一表面。

於一實施例，該基座以螺鎖件固定於該支柱之頂面上。

於一實施例，自該支柱之頂面計算，該第二固定件之高度不同於該基座之支撐壁或承載板之高度。

於一實施例，該組合架進一步包含設置於該等連接桿上之纖維水泥板。

於一實施例，太陽能板支架結構進一步包含：排列於同一平面之複數之該外框、複數帽蓋軌道以及帽蓋。該等帽蓋軌道分別設置於該等第二邊框上。該帽蓋嵌合於任二相鄰之該等帽蓋軌道。

本創作之太陽能板支架結構包含基座，基座包含傾斜設計之承載板及凸出於承載板表面之支撐壁，藉此，本創作之太陽能板支架結構可依據建築物的實際需求(例如，建築物之構造及座向、太陽能板之規格等)選擇不同的方式交疊配置太陽能板。此外，本創作之太陽能板支架結構可與建築物之屋頂或外牆結構組合，而將太陽能板陣列直接作為建築物之屋頂板或外牆板，此組合不僅容易建構且可免去建築物二次施工之問題，隱藏之固定件及導線更可增加太陽能電池裝置之使用壽命及建築物內外之視覺美感。

1,2,3,4‧‧‧太陽能板支架結構

10‧‧‧基座

20‧‧‧外框

21‧‧‧第一固定件

22‧‧‧壓合板

30‧‧‧組合架

31,41‧‧‧第二固定件

32‧‧‧太陽能電池模組導線

33‧‧‧帽蓋軌道

34‧‧‧帽蓋

100‧‧‧太陽能板

101‧‧‧承載板

102‧‧‧第一側板

103‧‧‧第二側板

104‧‧‧凹槽

200‧‧‧H型鋼樑

201‧‧‧第一邊框

202‧‧‧第二邊框

301‧‧‧支柱

302‧‧‧連接桿

303‧‧‧纖維水泥板

311‧‧‧腳座

312,313‧‧‧固定片

101a‧‧‧第一表面

101b‧‧‧第二表面

103a‧‧‧支撐壁

301a‧‧‧頂面

301b‧‧‧側面

301c‧‧‧沖孔

θ1,θ2,θ3,θ4,θ5‧‧‧角度

第1A圖為本創作之太陽能板支架結構之第一實施例之側視示意圖，第1B圖為本創作之太陽能板支架結構之第一實施例之剖面示意圖；第2圖為本創作之太陽能板支架結構之第二實施例之側視示意圖；第3圖為本創作之太陽能板支架結構之組合架分解示意圖；第4A圖為本創作之太陽能板支架結構之第三實施例之上視示意圖，第4B圖為第4A圖之Y軸向側視示意圖，第4C圖為第4A圖之X軸向側視示意圖；以及第5A圖為本創作之太陽能板支架結構之第四實施例之上視示意圖，第5B圖為第5A圖之Y軸向側視示意圖，第5C圖為第5A圖之X軸向側視示意圖。

以下係藉由特定的具體實施例配合圖式說明本創作之實施 方式，熟習此專業之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本創作之優點及功效。本創作亦可藉由其它不同之實施方式加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本創作所揭示之精神下賦予不同之修飾與變更。

第1A圖為本創作之太陽能板支架結構之第一實施例之側視示意圖，第1B圖為本創作之太陽能板支架結構之第一實施例之剖側示意圖。

如第1A及1B圖所示，太陽能板支架結構1包含至少二基座10，各基座10包含：具有相對之第一表面101a及第二表面101b之承載板101、以及相對設置之第一側板102及第二側板103，其中承載板101分別連接第一側板102與第二側板103而於承載板之第一表面101a上形成凹槽104，且第二側板103凸出於承載板101之第二表面101b上而形成支撐壁103a。於凹槽104內，承載板101與第一側板102之夾角θ1小於承載板與第二側板之夾角θ2。

於太陽能板100之相對二側分別設置於一基座10之承載板101與另一基座10之支撐壁103a上時，太陽能板100與第一側板101之夾角θ3大於太陽能板100與支撐壁103a之夾角θ4；亦即，藉由傾斜特定角度之承載板101以及凸出於承載板101第二表面101b之支撐壁103a，可使太陽能板100自一基座10之承載板101至另一基座10之支撐壁103a朝上傾斜，從而二個太陽能板100相鄰之一側可交疊配置於基座10上。

有別於現行太陽能板陣列之全平面配置方式，應用本創作之太陽能板支架結構可組構交疊配置之太陽能板陣列，而交疊配置之太陽能板陣列近似於傳統斜頂建築物之屋瓦排列方式，其外形較平面配置之太陽能板陣列美觀。再者，相較於平面配置的太陽能板陣列，支撐壁所增加之 位於太陽能板下方之空間，可容納用於固定太陽能板之固定件，從而提高施工便利性。此外，本創作之太陽能板支架結構之主要材料為鍍鋅鋼板及不銹鋼板，此等材料之鋼板具有良好的耐候性，將固定件設置於太陽能板下方，可避免固定件直接受氣候影響，進一步增加太陽能支架結構之使用壽命。

第2圖為本創作之太陽能板支架結構之第二實施例之側視示意圖。

如第2圖所示，太陽能板支架結構2除包含至少二基座10之外，進一步包含：用以容置太陽能板之外框20、至少二第一固定件21以及壓合板22。詳細而言，外框20包含第一邊框201以及二第二邊框203，其中第一邊框201設置於基座10之承載板101上，各第二邊框202之一端分別連接第一邊框201之兩端。各第一固定件21連接第二邊框202與支撐壁103a。壓合板22連接支撐壁103a與第二邊框202之另一端，以密合支撐壁103a與另一外框20之第一邊框201之間隙。壓合板22除可增加外框20的堅固度，還能提高太陽能板的抗負壓能力。

於本實施例中，第一固定件21為倒L型之鍍鋅鋼板，可利用鎖接、焊接或一體成型之方式，將倒L型之第一固定件21的一面預先連接於第二邊框202之一端；倒L型之第一固定件21的另一面設有開孔，以供螺鎖件(例如，自攻螺絲或螺栓)通過第一固定件21之開孔，而將外框20固定於基座10之支撐壁103a上。壓合板22為倒L型之鍍鋅鋼板，倒L型之壓合板22的一面抵接一外框20之第二邊框202並且壓合另一外框20之第一邊框201；倒L型之壓合板22的另一面設有開孔，其夾置於第一固定件21與支撐壁103a之 間，以供螺鎖件(例如，自攻螺絲或螺栓)通過壓合板22及第一固定件21之開孔，而將壓合板22與第一固定件21一併固定於基座10之支撐壁103a。

市售太陽能板是將複數半導體晶片(例如6×10片)嵌入鋁框所製成，太陽能板之尺寸視使用者需求而有不同規格，常見的尺寸例如：長1655mm×寬989mm×厚39mm(6吋多晶矽太陽能光電板6 x 10片)、長1471mm×寬666mm×厚40mm等但不限於此，而鋁框之寬度約50mm。於本實施例中，外框20之主要材料為不銹鋼板，第一邊框201及第二邊框202之寬度大致相等於鋁框之寬度。於外框20設置於基座10前，先將太陽能板之鋁框嵌入外框20，再以鎖合(例如自攻螺絲)、壓合或其他手段將太陽能板固定於外框20中，因此，對應不同尺寸之太陽能板而有不同尺寸之外框20及不同傾斜角度之基座10。

關於基座10之傾斜角度，以長1655mm×寬989mm×厚39mm之太陽能板為例，若是以太陽能板長邊交疊之方式配置太陽能板，承載板101與第一側板102之夾角θ1為88.4度，而承載板101與第二側板103之夾角θ2為91.6度；若是以太陽能板寬邊交疊之方式配置太陽能板，承載板101與第一側板102之夾角θ1為86度，而承載板101與第二側板103之夾角θ2為94度。綜合而言，於基座10之凹槽104內，承載板101與第一側板102之夾角θ1反比於第二邊框202之長度，而第一固定件21亦須配合承載板101之傾斜度，第一固定件21連接第二邊框202與第二側板103之夾角θ5正比於第二邊框202之長度。

值得一提的是，由於承載板101之傾斜設計，外框20之第一邊框201與支撐壁103a之間存有些許間隙，視需要，可於基座10之第二表面 101b及支撐壁103a上增設墊片或填封劑(未圖示)，以增加外框20與承載板101及支撐壁103a之密合度。

於較佳實施例，本創作之太陽能支架結構除包含上述之基座、外框、第一固定件以及壓合板之外，可進一步包含：組合架、至少一第二固定件以及太陽能電池模組導線。組合架可直接設置於建築物結構上。第二固定件連接組合架與外框，用以增加太陽能板支架結構之堅固度。太陽能電池模組導線設置於組合架與建築物結構之間，用以連接太陽能板之正負極連結線。

第3圖為太陽能板支架結構之組合架之分解示意圖。如第3圖所示，組合架30包含：複數支柱301、複數連接桿302以及纖維水泥板303。支柱301具有頂面301a及側面301b，基座之凹槽設置於支柱301之頂面301a上，側面301b形成有複數沖孔301c。連接桿302通過沖孔301c而架設於支柱301間。纖維水泥板303設置於連接桿302上。將組合架30組合建築物結構，設置於組合架30上之太陽能板可直接作為建築物之屋頂板或外牆板，藉此可避免建築物二次施工之問題(如申請使用許可、漏水等)。

第4A圖為本創作之太陽能板支架結構之第三實施例之上視示意圖，第4B圖為第4A圖之Y軸向剖視示意圖，第4C圖為第4A圖之X軸向剖視示意圖。

如第4A圖所示，太陽能板支架結構3包含複數基座、複數外框20以及複數組合架30。組合架30之支柱301垂直設置於建築物結構之H型鋼樑200上，組合架30之連接桿302設置於支柱301之間而平行於H型鋼樑200之延伸方向。容置有太陽能板之外框20於Y軸向(平行於H型鋼樑200之延伸 方向)交疊配置於基座上。

如第4B圖所示，外框20於Y軸向(平行H型鋼樑200之延伸方向，第4B圖中虛線所示)交疊配置於基座10上。於本實施例中，將基座10嵌合於組合架30之支柱301，使各支柱301之頂面301a通過基座10之凹槽而抵接承載板101之第一表面101a。太陽能電池模組導線32可於支柱301之側面301b形成沖孔301c時同步施工拉線，並且通過纖維水泥板303與太陽能板間之中空夾層，用以連接太陽能板之正負極連結線(未圖示)。太陽能板之正負極連結線與太陽能電池模組導線32收納於太陽能板與建築物結構間之中空夾層，除可增加太陽能電池裝置之使用壽命，還能保持建築物內外之視覺美感。

此外，可視基座10間之距離長短而選擇一種或兩種尺寸之第二固定件31。第二固定件31分別連接外框20之第二邊框202及支柱301之頂面301a，自支柱301之頂面301a計算，第二固定件31之高度不同於基座10之支撐壁103a或承載板101之高度。於本實施例，第二固定件31包含腳座311以及不同高度之固定片312、313，腳座311嵌入組合架30之支柱301，不同高度之固定片312、313分別高於承載板101而低於支撐壁103a之高度，以配合設置外框20之傾斜度而加強太陽能板支架結構3之堅固度。

如第4C圖所示，複數外框20於X軸向(垂直於H型鋼樑100之延伸方向)間隔排列於同一平面上。太陽能板支架結構3進一步包含複數帽蓋軌道33以及帽蓋34，帽蓋軌道33以及帽蓋34可使用不銹鋼板製做。帽蓋軌道33分別設置於外框20之第二邊框202上。帽蓋34嵌合於任二相鄰之帽蓋軌道33，以封閉相鄰外框20之間隔。藉此，可防止雨水自相鄰外框20之間隔 流入組合架30，從而提高太陽能板支架結構3之耐候度。

第5A圖為本創作之太陽能板支架結構之第四實施例之上視示意圖，第5B圖為第5A圖之Y軸向剖視示意圖，第5C圖為第5A圖之X軸向剖視示意圖。

如第5A圖所示，太陽能板支架結構4包含複數基座、複數外框20以及複數組合架30。組合架30之支柱301垂直設置於建築物結構之H型鋼樑200上，組合架30之連接桿302設置於支柱301之間而平行於H型鋼樑200之延伸方向。容置有太陽能板之外框20於Y軸向(垂直於H型鋼樑200之延伸方向)交疊配置於基座上。

如第5B圖所示，外框20於Y軸向(垂直H型鋼樑100之延伸方向)交疊配置於基座10上。於本實施例中，各基座10以螺鎖件固定於支柱301之頂面301a上。壓合板22固定於支撐壁103a並且壓合於第一邊框201上。第二固定件41連接外框20之第二邊框202及支柱301，自支柱301之頂面301a計算，第二固定件41之高度不同於基座10之支撐壁103a或承載板101之高度。太陽能電池模組導線32通過連接桿302以及纖維水泥板303而連接太陽能板之正負極連結線(未圖示)。

如第5C圖所示，複數外框20於X軸向(平行於H型鋼樑100之延伸方向，第5C圖中虛線所示)間隔排列於同一平面上。外框20之第二邊框202藉由第一固定件21固定於基座10上。帽蓋軌道33分別設置於外框20之第二邊框202上。帽蓋34嵌合於相鄰之帽蓋軌道33，以封閉相鄰外框20之間隔。

綜上所述，本創作之太陽能板支架結構包含基座，基座包含 傾斜設計之承載板及凸出於承載板表面之支撐壁，藉此，本創作之太陽能板支架結構可依據建築物的實際需求(例如，建築物之構造及座向、太陽能板之規格等)選擇不同的方式交疊配置太陽能板。此外，本創作之太陽能板支架結構可與建築物之屋頂或外牆結構組合，而將太陽能板陣列直接作為建築物之屋頂板或外牆板，此組合不僅容易建構且可免去建築物二次施工之問題，隱藏之固定件及導線更可增加太陽能電池裝置之使用壽命及建築物內外之視覺美感。

上述實施例僅例示性說明本創作之原理及其功效，而非用於限制本創作。任何熟習此項專業之人士均可在不違背本創作之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有此項專業知識者，在未脫離本創作所揭示之精神與技術原理下所完成之一切等效修飾或改變，仍應由本創作之申請專利範圍所涵蓋。

1‧‧‧太陽能板支架結構

10‧‧‧基座

100‧‧‧太陽能板

101‧‧‧承載板

102‧‧‧第一側板

103‧‧‧第二側板

103a‧‧‧支撐壁

Claims (10)

1. 一種太陽能板支架結構，包含：至少二基座，各該基座包含：具有相對之第一表面及第二表面之承載板、以及相對設置之第一側板及第二側板，其中該承載板分別連接該第一側板與該第二側板而於該承載板之第一表面上形成凹槽，且該第二側板凸出於該承載板之第二表面上而形成支撐壁；於該凹槽內，該承載板與該第一側板之夾角小於該承載板與該第二側板之夾角，於太陽能板之相對二側分別設置於一基座之該承載板上與另一基座之該支撐壁上時，該太陽能板與該第一側板之夾角大於該太陽能板與該支撐壁之夾角。
2. 如申請專利範圍第1項所述之太陽能板支架結構，復包含：用以容置該太陽能板之外框，包含：第一邊框以及二第二邊框，其中該第一邊框設置於一基座之該承載板上，各該第二邊框之一端連接該第一邊框；至少二第一固定件，分別連接該第二邊框與另一基座之該支撐壁；以及壓合板，連接各該第二邊框之另一端與另一基座之該支撐壁。
3. 如申請專利範圍第2項所述之太陽能板支架結構，其中於該凹槽內，該承載板與該第一側板之夾角反比於該第二邊框之長度。
4. 如申請專利範圍第2項所述之太陽能板支架結構，其中各該第一固定件連接該第二邊框與該第二側板之夾角正比於該第二邊框之長度。
5. 如申請專利範圍第2項所述之太陽能板支架結構，復包含：組合架，設置於建築物結構，包含：複數支柱，各該支柱具有 頂面及側面，其中該基座設置於該頂面，該側面形成有複數沖孔；以及複數連接桿，分別通過該等沖孔而架設於該等支柱之間；至少一第二固定件，連接該第二邊框及該支柱之頂面；以及太陽能電池模組導線，通過該組合架與該建築物結構之間而連接該太陽能板之正負極連結線。
6. 如申請專利範圍第5項所述之太陽能板支架結構，其中該支柱之頂面嵌入該基座之凹槽而抵接該承載板之第一表面。
7. 如申請專利範圍第5項所述之太陽能板支架結構，其中該基座以螺鎖件固定於該支柱之頂面上。
8. 如申請專利範圍第5項所述之太陽能板支架結構，其中自該支柱之頂面計算，該第二固定件之高度不同於該基座之支撐壁或承載板之高度。
9. 如申請專利範圍第5項所述之太陽能板支架結構，該組合架復包含：設置於該等連接桿上之纖維水泥板。
10. 如申請專利範圍第2項所述之太陽能板支架結構，復包含：排列於同一平面之複數之該外框；複數帽蓋軌道，分別設置於該等第二邊框上；以及至少一帽蓋，嵌合於任二相鄰之該等帽蓋軌道。