TWM607793U - 太陽能捕集設備及其太陽能板導水支架 - Google Patents

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Abstract

本創作提供一種太陽能捕集設備及其太陽能板導水支架，其帽蓋鋼件的高度形成為100毫米至150毫米，使帽蓋鋼件在承受太陽能板的重量時，不會產生太大的彎曲，可以利用數量較少的副樑即可使帽蓋鋼件不會產生彎曲變形而能有效地達到支持太陽能板的作用。減少了架設太陽能板導水支架的成本及並簡化了施工的工序。

Description

太陽能捕集設備及其太陽能板導水支架
本創作係有關於一種太陽能設備的技術領域，特別是有關於一種太陽能捕集設備及其太陽能板導水支架。
太陽能設備主要是利用太陽能板收集太陽光，然後利用太陽能板中的光伏元件將光能轉換成電力，並傳送至蓄電組件儲存。通常太陽能板設置在無遮蔽而容易被陽光照射到的場所，例如陽台、空曠的地面等，以便長時間捕集陽光，提高發電量，而且太陽能板通常以支架支持於地面，如本國專利M574218所揭露的太陽能板支架裝置，太陽能板被夾設在上夾料與下夾料之間，而下夾料則跨設於橫支桿，如此形成支持太陽能板的結構。
由於下夾料及上夾料跨設在橫支桿並支持太陽能板的結構，使得下夾料及上夾料具有類似樑的作用。根據材料力學理論，樑產生彎曲的曲率1/r=M/EI，其中r為曲率半徑，1/r為曲率，M為樑的彎曲力矩，E為楊式係數(Young’s modulus)，I為樑截面的慣性矩，其中楊式係數E對於相同的材料為定值，彎曲力矩M與樑承受的重量有關，I與截面的尺寸及形狀有關。矩形截面樑的慣性矩I=BH 3/12，B為樑的寬度，H為樑的高度，因此綜合上述各關係式後，可得到樑的曲率與截面尺寸的關係：1/r=12M/BH 3E。由以上的各關係式可以看出，在承受相同重量 (M相同時)且樑的寬度相同(B相同)的情況下，樑的高度愈大(H愈大)，會使得樑的曲率愈小(1/r愈小)，即樑產生的彎曲程度較小。然而，由於本國專利M574218所揭露的太陽能板支架裝置的上夾料與下夾料的高度太短，因此當其承受太陽能板的重量時，容易產生較大的彎曲程度，為了改善這樣的情況，往往需要增加橫支桿的數量。
有鑑於此，本創作的目的在於提供一種太陽能捕集設備及其太陽能板導水支架，其帽蓋鋼件的高度形成為100毫米至150毫米，使帽蓋鋼件在承受太陽能板的重量時，不會產生太大的彎曲，可以利用數量較少的副樑即可使帽蓋鋼件不會產生彎曲變形而能有效地達到支持太陽能板的作用。
本創作的太陽能板導水支架的一實施例包括複數個第一支持件、複數個第二支持件、一第一副樑、一第二副樑、複數個固定件、複數個帽蓋鋼件以及複數個防水壓條。第一支持件立設於一設置面且排成一列。第二支持件對應於該等第一支持件，且該等第二支持件相對於該設置面的高度大於該等第一支持件相對於該設置面的高度。第一副樑由至少二個該第一支持件支持。第二副樑由至少二個該第二支持件支持。複數個固定件固定於該第一副樑及該第二副樑。每個帽蓋鋼件包括一帽蓋鋼件本體以及兩個導水槽，該等導水槽分別設置於該帽蓋鋼件本體的相對兩側且平行於該帽蓋鋼件本體，該帽蓋鋼件本體跨設於該第一副樑與該第二副樑，且可拆卸地結合於該等固定件，該帽蓋鋼本體的高度為100毫米(mm)至150毫米(mm)的範圍，每個該太陽能板係跨設於至少兩個該帽蓋鋼件的該帽蓋鋼件本體。個防水壓條插置於兩個相鄰的該太陽能板之間且固定於該帽蓋鋼件本體。
本創作也提供一種太陽能捕集設備，其包括前述之太陽能板導水支架以及複數個太陽能板。太陽能板由太陽能板導水支架支持。
本創作的太陽能捕集設備及其太陽能板導水支架，其帽蓋鋼件的高度設定在100毫米至150毫米之間，在支持太陽能板時，其彎曲程度較小，不需要增加支持帽蓋鋼件的副樑，以少量的副樑即可支持太陽能板，減少了架設太陽能板導水支架的成本及並簡化了施工的工序。
請參閱第1圖、第2圖及第3圖，本創作的太陽能捕集設備包括一太陽能板導水支架100以及設置在太陽能板導水支架100上的多個太陽能板200。太陽能板200固定在太陽能板導水支架100上，且朝向天空，以便接收太陽光。
太陽能板導水支架100包括複數個第一支持件10、複數個第二支持件20、一第一副樑30、一第二副樑40、複數個固定件50、複數個帽蓋鋼件60以及複數個防水壓條70。
如第2圖所示，第一支持件10立設於一設置面且排成一列。第一支持件10可以是C型鋼構成的支柱，而設置面可以是地面或建築物的樓板面等。請參閱第6圖，第二支持件20對應於該等第一支持件10，在本實施例中，第二支持件20係對準於第一支持件10，但在另一實施例中，第二支持件20也可以與第一支持件10交錯設置。如圖所示，第二支持件20可以是設置於一牆面的支持件，也可以是與第一支持件10相同設置在地面的支持件。在本實施例中，第二支持件20為C型鋼。該等第二支持件20相對於設置面的高度H2大於等第一支持件10相對於設置面的高度H1。
如第2圖及第6圖所示，第一副樑30由至少二個第一支持件10支持。第二副樑40由至少二個第二支持件20支持。在本實施例中，第一副樑30與第二副樑40均為H型鋼。在本實施例中，第一副樑30與第二副樑40係平行設置。
如第3圖、第4圖及第5圖所示，複數個固定件50固定於第一副樑30及第二副樑40。每個固定件50包括一固接壁51以及兩個接合壁52，該等接合壁52連接於固接壁51的兩相對側邊而形成U字形的結構，該固接壁51固定於第一副樑30或第二副樑40，該等接合壁52與帽蓋鋼件60可拆卸地接合。在本實施例中，固定件50為U型的鋼材，其固接壁51以焊接的方式固定於第一副樑30或第二副樑40上，兩個接合壁52從固接壁51朝遠離第一副樑30或第二副樑40的方向延伸。在本實施例中，在第一副樑30與第二副樑40上皆設有固定件50，而且第一副樑30與第二副樑40上的固定件50係彼此對準。
如第3圖、第4圖及第5圖所示，每個帽蓋鋼件60包括一帽蓋鋼件本體61以及兩個導水槽62，該等導水槽62分別設置於帽蓋鋼件本體61的相對兩側且平行於該帽蓋鋼件本體61。帽蓋鋼件本體61跨設於第一副樑30與第二副樑40，且可拆卸地結合於該等固定件50。在本實施例中，帽蓋鋼件本體61的延伸方向與第一副樑30及第二副樑40的延伸方向正交。在本實施例中，帽蓋鋼件本體61呈U字形，其包括一頂壁611以及兩個側壁612，該等側壁612連接於頂壁611的相對兩側邊，太陽能板200可拆卸地固定於頂壁611，該等側壁612係可拆卸地接合於該固定件50的該等接合壁52，且該等接合壁52位於該等側壁612之間，即帽蓋鋼件本體61套設在固定件50上。在本實施例中，為了避免帽蓋鋼件60在承載太陽能板200時產生彎曲，帽蓋鋼件本體61的高度建構在100毫米(mm)至150毫米(mm)的範圍內，最佳值為125毫米(mm)。帽蓋鋼件本體61的寬度W建構在100毫米(mm)至120毫米(mm)的範圍內，最佳值為108毫米(mm)。每個太陽能板200係跨設於至少兩個帽蓋鋼件60的帽蓋鋼件本體61，而且每個太陽能板200與帽蓋鋼件本體61之間先以黏膠層T黏合。兩個導水槽62係由連接於兩個側壁612的兩個L型鋼材形成。在本實施例中，導水槽62的底部係抵接於第一副樑30與第二副樑40的表面。導水槽62底部的寬度為30毫米(mm)。帽蓋鋼件60承載太陽能板200時，帽蓋鋼件60所承受的張力為490~590公斤重(Kgw)。
另外如第3圖及第4圖所示，在帽蓋鋼件本體61的側壁612與固定件50的接合壁52均設有通孔，第一鎖固件M1穿過側壁612及接合壁52的通孔，而將帽蓋鋼件本體61鎖固於固定件50上。在本實施例中，第一鎖固件M1為螺栓。另外，如第3圖及第5圖所示，在太陽能板200與帽蓋鋼件本體61的頂壁611也設有通孔，第二鎖固件M2穿過太陽能板200與帽蓋鋼件本體61的頂壁611的通孔而使太陽能板200鎖固於帽蓋鋼件本體61。在本實施例中，第二鎖固件M2為防水螺栓。另外，第二鎖固件M2的防水螺栓是依序穿過帽蓋鋼件本體61及太陽能板200，螺帽N1鎖固於太陽能板200的上表面。在太陽能板200與螺帽N1之間設置防水墊片W1，強化防水的效果。
如第4圖及第5圖所示，在帽蓋鋼件60上，相鄰的兩個太陽能板200之間具有一間隙，防水壓條70插置於兩個相鄰的太陽能板200之間的間隙且固定於帽蓋鋼件60的帽蓋鋼件本體61。每個防水壓條70包括一插置部71以及一壓接部72，插置部71連接於壓接部72且與壓接部72呈正交設置。插置部71插設於兩個相鄰的太陽能板200之間的間隙中，壓接部72壓接於兩個相鄰的太陽能板200的表面。插置部71與帽蓋鋼件本體61的頂壁611正交。當防水壓條70插置於兩個相鄰的太陽能板200之間的間隙時，壓接部72的相對兩端緣分別壓接於太陽能板200的表面。插置部71具有兩個相對設置的延伸壁711，該等延伸壁711連接於壓接部72的底面且分別抵接於兩個相鄰的太陽能板200的相對設置的側面。另外，如第3圖所示，該等防水壓條70係延伸於該等兩個相鄰的太陽能板200的相對設置的側面的整個長度。即防水壓條70的長度等於太陽能板的長度。如第4圖所示，壓接部72以複數個第三鎖固件M3固定於帽蓋鋼件本體61的頂壁611，且該等第三鎖固件M3設置在該等延伸壁711之間且穿過壓接部72以及頂壁611。在本實施例中，第三鎖固件M3為螺栓。另外，第三鎖固件M3的防水螺栓是依序穿過帽蓋鋼件本體61及防水壓條70，螺帽N2鎖固於防水壓條70的上表面。在防水壓條70與螺帽N2之間設置防水墊片W2，強化防水的效果。
如第6圖所示，該等第二支持件20相對於設置面的高度H2大於等第一支持件10相對於設置面的高度H1，且第二支持件20與第一支持件10的高度差為h，而在本實施例中第一副樑30及第二副樑40具有相同的高度，因此帽蓋鋼件60與第一副樑30及第二副樑40的連接處相對於設置面的高度差等於第二支持件20與第一支持件10的高度差h，帽蓋鋼件60在第一副樑30與第二副樑40之間的長度為L，藉此可得到傾斜角θ為θ=sin -1(h/L)。
如第6圖及第7圖所示，藉由帽蓋鋼件60具有上述傾斜角θ，因此太陽能板200放置在帽蓋鋼件60時也具有上述傾斜角θ。當下雨時，雨水落至太陽能板200上，並藉由太陽能板200的上述傾斜角θ使雨水藉由重力作用從第二副樑40朝第一副樑30的方向流下，而在太陽能板200邊緣處的雨水經由防水壓條70與太陽能板200的縫隙進入兩相鄰的太陽能板200的間隙，並經由帽蓋鋼件60的帽蓋鋼件本體61的頂壁611順著側壁612流入導水槽62中，由於導水槽62也具有上述傾斜角θ，因此雨水可藉由重力作用經由導水槽62從第一副樑30端流出。為了得到最大的捕集陽光的效率，盡量使太陽光能夠以垂直的方式入射太陽能板200，因此傾斜角θ配合設置地點的緯度，由於北回歸線通過台灣，因此傾斜角θ可設定成23.5度。
本創作的太陽能捕集設備及其太陽能板導水支架，其帽蓋鋼件的高度設定在100毫米至150毫米之間，在支持太陽能板時，其彎曲程度較小，不需要增加支持帽蓋鋼件的副樑，以少量的副樑即可支持太陽能板，減少了架設太陽能板導水支架的成本及並簡化了施工的工序。
惟以上所述者，僅為本創作之較佳實施例而已，當不能以此限定本創作實施之範圍，即大凡依本創作申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。另外，本創作的任一實施例或申請專利範圍不須達成本創作所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本創作之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
10:第一支持件 20:第二支持件 30:第一副樑 40:第二副樑 50:固定件 51:固接壁 52:接合壁 60:帽蓋鋼件 61:帽蓋鋼件本體 62:導水槽 70:防水壓條 71:插置部 72:壓接部 100:太陽能板導水支架 200:太陽能板 611:頂壁 612:側壁 H:高度 H1:高度 H2:高度 h:高度差 L:長度 M1:第一鎖固件 M2:第二鎖固件 M3:第三鎖固件 N1:螺帽 N2:螺帽 T:黏膠層 W:寬度 W1防水墊片 W2防水墊片 θ:傾斜角
第1圖為本創作的太陽能捕集設備的一實施例的立體圖。 第2圖為本創作的太陽能捕集設備的一實施例的另一立體圖。 第3圖為第1圖的太陽能捕集設備的立體分解圖。 第4圖為沿第1圖的A-A線的剖視圖。 第5圖為沿第1圖的B-B線的剖視圖。 第6圖為第2圖的太陽能捕集設備的側視圖。 第7圖為第1圖的A部分的放大圖。
30:第一副樑
50:固定件
51:固接壁
52:接合壁
60:帽蓋鋼件
61:帽蓋鋼件本體
62:導水槽
70:防水壓條
71:插置部
72:壓接部
100:太陽能板導水支架
200:太陽能板
611:頂壁
612:側壁
M1:第一鎖固件
M2:第二鎖固件
M3:第三鎖固件
H:高度
W:寬度
T:黏膠層
W1:防水墊片
W2:防水墊片
N2:螺帽

Claims (15)

  1. 一種太陽能板導水支架，用於支持複數個太陽能板(200)，該太陽能板導水支架(100)包括： 複數個第一支持件(10)，立設於一設置面且排成一列； 複數個第二支持件(20)，對應於該等第一支持件(10)，且該等第二支持件(20)相對於該設置面的一高度(H2)大於該等第一支持件(10)相對於該設置面的一高度(H1)； 一第一副樑(30)，其由至少二個該第一支持件(10)支持； 一第二副樑(40)，其由至少二個該第二支持件(20)支持； 複數個固定件(50)，固定於該第一副樑(30)及該第二副樑(40)； 複數個帽蓋鋼件(60)，每個該帽蓋鋼件(60)包括一帽蓋鋼件本體(61)以及兩個導水槽(62)，該等導水槽(62)分別設置於該帽蓋鋼件本體(61)的相對兩側且平行於該帽蓋鋼件本體(61)，該帽蓋鋼件本體(61)跨設於該第一副樑(30)與該第二副樑(40)，且可拆卸地結合於該等固定件(50)，該帽蓋鋼件本體(61)的高度為100毫米(mm)至150毫米(mm)的範圍，每個該太陽能板(200)係跨設於至少兩個該帽蓋鋼件(60)的該帽蓋鋼件本體(61)； 複數個防水壓條(70)，插置於兩個相鄰的該太陽能板(200)之間且固定於該帽蓋鋼件本體(61)。
  2. 如請求項1所述之太陽能板導水支架，其中該固定件(50)包括一固接壁(51)以及兩個接合壁(52)，該等接合壁(52)連接於該固接壁(51)的兩相對側邊，該固接壁(51)固定於該第一副樑(30)或該第二副樑(40)，該等接合壁(52)與該帽蓋鋼件(60)可拆卸地接合。
  3. 如請求項2所述之太陽能板導水支架，其中該帽蓋鋼件本體(61)包括一頂壁(611)以及兩個側壁(612)，該等側壁(612)連接於該頂壁(611)的相對兩側邊，該等太陽能板(200)可拆卸地固定於該頂壁(611)，該等側壁(612)係可拆卸地接合於該固定件(50)的該等接合壁(52)，且該等接合壁(52)位於該等側壁(612)之間。
  4. 如請求項3所述之太陽能板導水支架，其中該等導水槽(62)係分別連接於該等側壁(612)。
  5. 如請求項3所述之太陽能板導水支架，其中該等側壁(612)係以複數個第一鎖固件(M1)鎖固於該等接合壁(52)，該等太陽能板(200)係以複數個第二鎖固件(M2)鎖固於該帽蓋鋼件本體(61)的該頂壁(611)。
  6. 如請求項3所述之太陽能板導水支架，其中每個該防水壓條(70)包括一插置部(71)以及一壓接部(72)，該插置部(71)插設於兩個相鄰的該太陽能板(200)之間，該壓接部(72)壓接於兩個相鄰的該太陽能板(200)的表面。
  7. 如請求項6所述之太陽能板導水支架，其中該插置部(71)具有兩個相對設置的延伸壁(711)，該等延伸壁(711)連接於該壓接部(72)的底面且分別抵接於兩個相鄰的該太陽能板(200)的相對設置的側面，該壓接部(72)的兩相對側邊壓接於兩個相鄰的該太陽能板(200)的表面。
  8. 如請求項7所述之太陽能板導水支架，其中該等防水壓條(70)係延伸於該等兩個相鄰的該太陽能板(200)的相對設置的側面的整個長度。
  9. 如請求項6所述之太陽能板導水支架，其中該壓接部(72)以複數個第三鎖固件(M3)固定於該帽蓋鋼件本體(61)的該頂壁(611)，且該等第三鎖固件(M3)設置在該等延伸壁(711)之間且穿過該壓接部(72)以及該頂壁(611)。
  10. 如請求項1所述之太陽能板導水支架，其中該帽蓋鋼件(60)相對於該設置面具有一傾斜角θ，該帽蓋鋼件(60)與該第一副樑(30)及該第二副樑(40)的連接處相對於該設置面的高度差為h，該帽蓋鋼件(60)在該第一副樑(30)與該第二副樑(40)之間的長度為L，傾斜角θ為θ=sin -1(h/L)。
  11. 如請求項1所述之太陽能板導水支架，其中該等導水槽(62)的底部係抵接於該第一副樑(30)與該第二副樑(40)。
  12. 如請求項1所述之太陽能板導水支架，其中該帽蓋鋼件本體(61)的一高度(H)為125毫米(mm)。
  13. 如請求項1所述之太陽能板導水支架，其中該帽蓋鋼件本體(61)的一寬度(W)為100毫米(mm)至120毫米(mm)的範圍。
  14. 如請求項1所述之太陽能板導水支架，其中該帽蓋鋼件(60)設有黏膠層(T)，該太陽能板(200)附著於該黏膠層(T)。
  15. 一種太陽能捕集設備，其包括： 一如請求項1至13中任一項所述之太陽能板導水支架(100)；以及 複數個太陽能板(200)，由該太陽能板導水支架(100)支持。
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