WO2023130173A1 - Устройство крепления фотоэлектрической панели - Google Patents

Устройство крепления фотоэлектрической панели Download PDF

Info

Publication number
WO2023130173A1
WO2023130173A1 PCT/BY2022/000010 BY2022000010W WO2023130173A1 WO 2023130173 A1 WO2023130173 A1 WO 2023130173A1 BY 2022000010 W BY2022000010 W BY 2022000010W WO 2023130173 A1 WO2023130173 A1 WO 2023130173A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
roof
elongated horizontal
photovoltaic panel
posts
horizontal rails
Prior art date
Application number
PCT/BY2022/000010
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Дмитрий Александрович СИНДЕЛЬ
Юрий Богданович ТЕРЕХ
Original Assignee
Дмитрий Александрович СИНДЕЛЬ
Юрий Богданович ТЕРЕХ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Александрович СИНДЕЛЬ, Юрий Богданович ТЕРЕХ filed Critical Дмитрий Александрович СИНДЕЛЬ
Publication of WO2023130173A1 publication Critical patent/WO2023130173A1/ru

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D3/00—Roof covering by making use of flat or curved slabs or stiff sheets
    • E04D3/36—Connecting; Fastening
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/10—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules extending in directions away from a supporting surface
    • F24S25/16—Arrangement of interconnected standing structures; Standing structures having separate supporting portions for adjacent modules
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/60—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules
    • F24S25/61—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules for fixing to the ground or to building structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S25/00—Arrangement of stationary mountings or supports for solar heat collector modules
    • F24S25/60—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules
    • F24S25/63—Fixation means, e.g. fasteners, specially adapted for supporting solar heat collector modules for fixing modules or their peripheral frames to supporting elements
    • F24S25/632—Side connectors; Base connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
    • H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
    • H02S20/23—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings specially adapted for roof structures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the invention relates to the field of construction, namely to the attachment of photovoltaic panels to any type of roofing.
  • a significant disadvantage of such solutions is that the angle of inclination of the photovoltaic panels is equal to the angle of the roof and cannot be adjusted. Replacing a damaged photovoltaic panel means dismantling at least a significant section of the roof.
  • a device for attaching flexible photovoltaic panels to a roofing PVC membrane is known [3].
  • the device contains a flat mounting element made of metal with a threaded fastening rod fixed perpendicular to its plane, made in the form of a tape, which are laid on the surfaces of the roofing PVC membrane with fastening rods outward, along the length and/or width of the photovoltaic panel.
  • Metal or plastic clamping elements are mounted on the mounting rods, and with the help of nuts screwed onto the mounting rods, the edges of one or two adjacent flexible solar panels are fixed, located between the clamping elements and the PVC material.
  • a significant disadvantage of such solutions is that the angle of inclination of the photovoltaic panels is equal to the angle of the roof and cannot be adjusted.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) SRS-B Roof Racks presented in [4] and includes several pairs of parallel front slopes for holding PV panels, several pairs of elongated horizontal rails for fixing to the roof, and a corresponding number of pairs of rear slopes, each of which is associated with a corresponding extended horizontal guides. These rear tilt bars are installed at an obtuse angle (greater than 90°) towards the front of the PV panel. For fastening to the roof, the elongated horizontal rails are pressed against the ballast elements.
  • the objective of the present invention is to expand the range of photovoltaic panel mounting devices by creating a ballastless photovoltaic panel mounting device that provides the ability to both adjust the slope of photovoltaic panels and repair and replace them, as well as being resistant to wind and snow loads.
  • a photovoltaic panel fastening device which includes at least two parallel front inclined posts for holding the photovoltaic panel, at least two elongated horizontal rails for fixing to the roof, and at least two rear inclined posts, each of which is connected to the corresponding elongated horizontal guides, due to
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the fact that the device is equipped with at least two front vertical posts 1-800 mm high, each of which is permanently connected with the lower end to the corresponding of the elongated horizontal guides, and the upper end is connected to the lower end of the corresponding of the front inclined posts by means of the first hinged connection, the lower end of each of the specified rear inclined posts is connected to the corresponding of the specified elongated horizontal rails by means of a second hinge connection with the possibility of installing this rear inclined post at an angle from 15° to 89° directed towards the front vertical post, and the upper end of each of the specified rear inclined posts is connected with the upper end of the corresponding one of the front inclined posts by means of a third hinge connection, so that the angle between said rear inclined post and the front inclined post does not exceed 90°, each of the elongated horizontal rails being provided with at least two horizontal roof attachment plates, each of which is connected to the lower surface of the respective one of the elongated horizontal rails by means of a fourth swive
  • the height of each of the front uprights can be selected from 1-800mm.
  • Each of the elongated horizontal guides is provided with two vertical plates permanently fixed on each side of it and made with a set of first holes along the upper edge for placing between them the lower end of the corresponding rear inclined rack, made with a second hole corresponding to the said first holes, for installation in the specified holes of the coupling element.
  • Each of the elongated horizontal rails is preferably configured to carry more than one front vertical post and one rear inclined post.
  • Each of the elongated horizontal guides can be made of at least two parts connected detachably.
  • At least one of the fourth articulated joints can be made adjustable, or in the form of a ball joint.
  • Each roof attachment plate is preferably made of metal with holes for mechanical attachment to the roof.
  • Each plate of attachment to the roof can be made of metal and additionally equipped with a bitumen-polymer plate welded on one side for fusion with the material of the bitumen-polymer roof, or it can be coated with reinforced polymerized polyvinyl chloride for gluing or thermal connection with the roof material made of polyvinyl chloride.
  • the claimed device can be provided with at least two cross bars for installation between said front inclined posts to hold an oversized photovoltaic panel.
  • Fig.1 shows an example of the implementation of the claimed device for attaching one photovoltaic panel to the roof
  • figure 2 shows an image of a segment of an elongated horizontal guide with an example of the implementation of the first and second swivel
  • fig.Z shows an image of an example of the implementation of a horizontal plate fastening to the roof
  • figure 4 shows an image of another example of the implementation of a horizontal plate attachment to the roof;
  • FIG. 26 shows an example of the implementation of the claimed device for several photovoltaic panels in a row and several of their rows;
  • Fig.6-7 shows the screenshots of the results of computer simulation of the behavior of the claimed device under wind load.
  • Figure 1 shows a specific example of the claimed device for mounting a photovoltaic panel.
  • the device for fastening one photovoltaic panel to the roof of a building includes two parallel front inclined racks 1 for holding the photovoltaic panel 2, two front vertical racks 3, two rear inclined racks 4, two elongated horizontal guides 5 for fixing to the roof 6.
  • the height of the front vertical pillars 3 (that is, the distance from the lower edge of the photovoltaic plate 2 to the roof 6) in the range from 1 to 800 mm is chosen taking into account the provision of maximum "turbulence" of air (see Fig.6, 7), which positively affects the reduction of the load on roof and self-cleaning of photovoltaic panels 2 from snow.
  • each of the elongated horizontal guides 5 is made in the form of two sections of a profile pipe: the front support part 7 and the extension 8, connected detachably. Their length is determined by the design data (the conditions of a particular installation object of the declared device).
  • Each elongated horizontal rail 5 is provided with two horizontal plates 9 for fastening to the roof 6.
  • One horizontal plate 9 is installed under each support part 7 of both elongated horizontal rails 5, and one horizontal plate 9 is installed under each extension 8 of both elongated horizontal rails 5.
  • extension length 8 leads to reducing the load on the horizontal plates 9 in contact with the roof 6.
  • Each front vertical post 3 is permanently connected with the lower end to the support part 7 of the elongated horizontal guide 5, and the upper end is connected to the lower end of the front inclined post 1 through the first swivel 10 (see Fig. 2).
  • each of the rear inclined racks 4 is connected with the support part 7 of the elongated horizontal guide 5 by means of the second swivel 11 with the possibility of installing these rear inclined racks 4 at the same angle, selected in the range from 15° to 89° and directed towards the corresponding front vertical struts 3.
  • the upper ends of each of the rear slant 4 are connected to the upper ends of the front slant 1 by means of a third hinge 12, so that the angle between the respective rear slant 4 and the front slant 1 does not exceed 90°
  • the requirements for the slope of the rear inclined racks 4 are determined by the designer or the customer based on the geographical latitude of the object. Typically, such decisions are made on the basis of solar calculators or specialized programs that allow you to determine the optimal angle that provides maximum power generation, depending on the location of the object.
  • Each horizontal plate 9 fastening to the roof 6 is connected with the lower surface of the corresponding part of the elongated horizontal rail through the fourth swivel 13.
  • Each of the second swivel 11 (figure 2 shows one of them) is made as follows.
  • the support portion 7 of the elongated horizontal rail 5 is provided with two vertical plates 14 integrally attached to each side of the support portion 5. This may be a U-bracket mounted inverted so that the legs are said vertical plates 14.
  • Each of the vertical plates 14 is made with a set of first holes 15 along its upper edge. Between the vertical plates 14 there is a lower end of the rear inclined rack 4, made with a second hole 16 corresponding to the said first holes 15, so that the second hole 16 coincides with one of the first holes 15 in the plate 14 and with the corresponding first hole 15 in the second row. vertical plate 14.
  • the connector 17 can be made in the form of a bolt-nut connection or a cotter pin and acts as an axis swing in the second swivel And. If you want to change the angle of the rear inclined rack 4, its end is rearranged to the other first holes 15 and fixed in a new position.
  • the first 10, third 12 and fourth 13 hinges in this example are made similar to the second hinge 11.
  • Each horizontal plate 9 fastening to the roof 6 is connected with the lower surface of the corresponding part of the elongated horizontal guide 5 through the fourth swivel 13.
  • Figure 3 shows a plate 9 with a fourth swivel 13 arranged similarly to the second swivel 11 described above. If such a need arises, such a fourth swivel 13 can be made adjustable due to the fact that the connector 17 (shown in the drawing) is a bolt with a nut and the degree of freedom of the swivel is controlled by the degree of tightening of the nut.
  • the connector 17 shown in the drawing
  • plate 9 fastening to the roof 6 is made of metal with holes 18 for installing mechanical fastening to the metal roof
  • the plate 9 for fastening to the roof 6, made metal can be equipped with a bitumen-polymer plate welded on one side (shown in the drawing) for fusion with the material of the bitumen-polymer roof, or can be covered with reinforced polymerized polyvinyl chloride (not shown in the drawing) for gluing or thermal connection with the roof material, made from polyvinyl chloride.
  • a plate 9 shown in Fig. 4 with a fourth swivel joint 13, made in the form of a ball joint 19, was developed.
  • two transverse strips 20 are provided for installation and fastening between the front inclined racks 1.
  • extensions 8 of the previous row can be used as support parts 7 for the next row.
  • the assembly of the claimed device consists of the following steps:
  • the end of the rear inclined rack 4 is moved to the other first holes 15 and fixed in a new position.
  • a new, original mounting device for photovoltaic panels has been created, which does not require a ballast for installation on roofs of any complexity, provides the ability to both adjust the inclination of photovoltaic panels, as well as repair and replace them, and is also resistant to wind and snow loads.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области строительства, а именно к креплению фотоэлектрических панелей к любым типам кровельного покрытия. Задачей настоящей полезной модели является расширение ассортимента устройств крепления фотоэлектрических панелей за счет создания безбалластного устройства крепления фотоэлектрической панели, обеспечивающего возможность как регулировки наклона фотоэлектрических панелей, так и их ремонта и замены, а также обладающего устойчивостью против ветровой и снежной нагрузок. Поставленная задача решена за счет того, что устройство крепления фотоэлектрической панели включает в себя хотя бы две параллельные передние наклонные стойки для удержания фотоэлектрической панели, хотя бы две передние вертикальные стойки, хотя бы две задние наклонные стойки, хотя бы две удлиненные горизонтальные направляющие для закрепления к кровле, и хотя бы две горизонтальные пластины крепления к кровле. Указанные элементы связаны друг с другом посредством шарнирных соединений, а задние наклонные стойки выполнены с возможностью установки под углом от 15° до 89°, направленным в сторону передней вертикальной стойки.

Description

Устройство крепления фотоэлектрической панели
Изобретение относится к области строительства, а именно к креплению фотоэлектрических панелей к любым типам кровельного покрытия.
Известно, что размещение фотоэлектрических панелей на готовой кровле означает дополнительную нагрузку как на несущие конструкции, так и на сам материал кровли. Для уменьшения этого недостатка предпринимаются попытки совместить кровлю и фотоэлектрические панели, как, например в [1 ], где кровля выполнена из фотоэлектрических панелей, или как, например, в [2], где светочувствительный участок встроен в тело кровельной панели.
Существенным недостатком таких решений является то, что угол наклона фотоэлектрических панелей равен углу наклона крыши и не может быть отрегулирован. Замена испорченной фотоэлектрической панели означает разборку как минимум значительного участка крыши.
Известно устройство крепления гибких фотоэлектрических панелей к кровельной ПВХ-мембране [3]. Устройство содержит плоский монтажный элемент из металла с зафиксированным перпендикулярно его плоскости крепежным стержнем с резьбой, выполненный в виде ленты, которые уложены поверхности кровельной ПВХ мембраны крепежными стержнями наружу, вдоль длины и/или ширины фотоэлектрической панели. На крепежные стержни насажены металлические или пластиковые прижимные элементы и с помощью навинченных на крепежные стержни гаек зафиксированы края одной или двух соседних гибких солнечных панелей, расположенных между прижимными элементами и материалом ПВХ. Существенным недостатком таких решений является то, что угол наклона фотоэлектрических панелей равен углу наклона крыши и не может быть отрегулирован.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является балластное устройство крепления фотоэлектрической панели для плоских
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) крыш SRS-B, представленное в [4] и включающее в себя несколько пар параллельных передних наклонных стоек для удержания фотоэлектрических панелей, несколько пар удлиненных горизонтальных направляющих для закрепления к кровле, и соответствующее число пар задних наклонных стоек, каждая из которых связана с соответствующей из удлиненных горизонтальных направляющих. Данные задние наклонные стойки установлены под тупым углом (больше 90°), направленным в сторону передней части фотоэлектрической панели. Для крепления к кровле удлиненные горизонтальные направляющие прижаты элементами балласта.
Недостатками данного технического решения являются:
• Ограниченные пределы угла установки панели.
• Необходимость применения балласта для компенсации ветровых нагрузок.
• Высокая нагрузка на несущие конструкции здания, а также на кровельные материалы и конструкции.
• Заметание снегом в зимний период вследствие чего значительное снижение эффективности фотоэлектрических панелей.
Задачей настоящего изобретения является расширение ассортимента устройств крепления фотоэлектрических панелей за счет создания безбалластного устройства крепления фотоэлектрической панели, обеспечивающего возможность как регулировки наклона фотоэлектрических панелей, так и их ремонта и замены, а также обладающего устойчивостью против ветровой и снежной нагрузок.
Поставленная задача решена в устройстве крепления фотоэлектрической панели, включающем в себя хотя бы две параллельные передние наклонные стойки для удержания фотоэлектрической панели, хотя бы две удлиненные горизонтальные направляющие для закрепления к кровле, и хотя бы две задние наклонные стойки, каждая из которых связана с соответствующей из удлиненных горизонтальных направляющих, за счет
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) того, что устройство снабжено хотя бы двумя передними вертикальными стойками высотой 1 -800мм, каждая из которых нижним концом неразъемно соединена с соответствующей из удлиненных горизонтальных направляющих, а верхним концом связана с нижним концом соответствующей из передних наклонных стоек посредством первого шарнирного соединения, нижний конец каждой из указанных задних наклонных стоек связан с соответствующей из указанных удлиненных горизонтальных направляющих посредством второго шарнирного соединения с возможностью установки данной задней наклонной стойки под углом от 15° до 89°, направленным в сторону передней вертикальной стойки, а верхний конец каждой из указанных задних наклонных стоек связан с верхним концом соответствующей из передних наклонных стоек посредством третьего шарнирного соединения, так, что угол между указанными задней наклонной стойкой и передней наклонной стойкой не превышает 90°, причем каждая из удлиненных горизонтальных направляющих снабжена хотя бы двумя горизонтальными пластинами крепления к кровле, каждая из которых связана с нижней поверхностью соответствующей из удлиненных горизонтальных направляющих посредством четвертого шарнирного соединения.
Высота каждой из передних вертикальных стоек может быть выбрана в диапазоне 1 -800мм.
Каждая из удлиненных горизонтальных направляющих снабжена двумя вертикальными пластинами, неразъемно закрепленными с каждой ее стороны и выполненными с набором первых отверстий вдоль верхней кромки для размещения между ними нижнего конца соответствующей из задних наклонных стоек, выполненного со вторым отверстием, соответствующим указанным первым отверстиям, для установки в указанных отверстиях элемента связи.
Каждая из удлиненных горизонтальных направляющих предпочтительно выполнена с возможностью установки на ней больше одной передней вертикальной стойки и одной задней наклонной стойки. Каждая из удлиненных горизонтальных направляющих может быть выполнена хотя бы из двух частей, соединенных разъемно.
Хотя бы одно из четвертых шарнирных соединений может быть выполнено регулируемым, или в виде шарового шарнира.
Каждая пластина крепления к кровле предпочтительно выполнена металлической с отверстиями для установки механического крепления к кровле.
Каждая пластина крепления к кровле может быть выполнена металлической и дополнительно снабжена наплавленной с одной стороны битумно-полимерной пластиной для сплавления с материалом битумно- полимерной кровли, или может быть покрыта армированным полимеризованным поливинилхлоридом для приклеивания или термического соединения с материалом кровли, выполненной из поливинилхлорида.
Заявленное устройство может быть снабжено хотя бы двумя поперечными планками для установки между указанными передними наклонными стойками для удержания фотоэлектрической панели увеличенного размера.
Заявленное изобретение представлено со ссылками на приложенные неограничивающие чертежи, на которых: на фиг.1 приведено изображение примера реализации заявленного устройства для крепления одной фотоэлектрической панели к кровле; на фиг.2 приведено изображение отрезка удлиненной горизонтальной направляющей с примером реализации первого и второго шарнирных соединений; на фиг.З приведено изображение примера реализации горизонтальной пластины крепления к кровле; на фиг.4 приведено изображение другого примера реализации горизонтальной пластины крепления к кровле;
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) на фиг.5 приведено изображение примера реализации заявленного устройства для нескольких фотоэлектрических панелей в ряду и нескольких их рядов; на фиг.6-7 приведено изображение скриншотов результатов компьютерного моделирования поведения заявленного устройства под ветровой нагрузкой.
На фиг.1 представлен конкретный пример исполнения заявленного устройства крепления фотоэлектрической панели.
Устройство для крепления одной фотоэлектрической панели к кровле здания включает в себя две параллельные передние наклонные стойки 1 для удержания фотоэлектрической панели 2, две передние вертикальные стойки 3, две задние наклонные стойки 4, две удлиненные горизонтальные направляющие 5 для закрепления к кровле 6.
Высоту передних вертикальных стоек 3 (то есть расстояние от нижнего края фотоэлектрической пластины 2 до кровли 6) в диапазоне от 1 до 800мм выбирают с учетом обеспечения максимальных «завихрений» воздуха (см. фиг.6, 7), положительно влияющих на снижение нагрузки на кровлю и самоочистку фотоэлектрических панелей 2 от снега.
Из соображений удобства производства и транспортировки, каждая из удлиненных горизонтальных направляющих 5 выполнена в виде двух отрезков профильной трубы: передней опорной части 7 и удлинения 8, соединенных разъемно. Длина их определяется проектными данными (условиями конкретного объекта установки заявленного устройства).
Каждая удлиненная горизонтальная направляющая 5 снабжена двумя горизонтальными пластинами 9 крепления к кровле 6. По одной горизонтальной пластине 9 установлено под каждой опорной частью 7 обеих удлиненных горизонтальных направляющих 5, и по одной горизонтальной пластине 9 установлено под каждым удлинением 8 обеих удлиненных горизонтальных направляющих 5. Увеличение длины удлинения 8 ведет к снижению нагрузки на горизонтальные пластины 9, контактирующие с кровлей 6.
Каждая передняя вертикальная стойка 3 нижним концом неразъемно соединена с опорной частью 7 удлиненной горизонтальной направляющей 5, а верхним концом связана с нижним концом передней наклонной стойки 1 посредством первого шарнирного соединения 10 (см. фиг. 2).
Нижний конец каждой из задних наклонных стоек 4 связан с опорной частью 7 удлиненной горизонтальной направляющей 5 посредством второго шарнирного соединения 11 с возможностью установки данных задних наклонных стоек 4 под одинаковым углом, выбранным в диапазоне от 15° до 89° и направленным в сторону соответствующей передней вертикальной стойки 3. Верхние концы каждой из задних наклонных стоек 4 связаны с верхними концами передних наклонных стоек 1 посредством третьего шарнирного соединения 12, так, что угол между соответствующими задней наклонной стойкой 4 и передней наклонной стойкой 1 не превышает 90°
Требования по наклону задних наклонных стоек 4 определяются проектировщиком или заказчиком исходя из географической широты объекта. Обычно такие решения принимаются на основании солнечных калькуляторов либо специализированных программ, которые позволяют определить оптимальный угол, обеспечивающий максимальную выработку электроэнергии, в зависимости от расположения объекта
Каждая горизонтальная пластина 9 крепления к кровле 6 связана с нижней поверхностью соответствующей части удлиненной горизонтальной направляющей посредством четвертого шарнирного соединения 13.
Каждое из вторых шарнирных соединений 11 (на фиг.2 показано одно из них) выполнено следующим образом. Опорная часть 7 удлиненной горизонтальной направляющей 5 снабжена двумя вертикальными пластинами 14, неразъемно закрепленными с каждой стороны опорной части 5. Это может быть П-образная скоба, установленная перевернутой так, что ножки являются указанными вертикальными пластинами 14. Каждая из вертикальных пластин 14 выполнена с набором первых отверстий 15 вдоль ее верхней кромки. Между вертикальными пластинами 14 размещен нижний конец задней наклонной стойки 4, выполненный со вторым отверстием 16, соответствующим указанным первым отверстиям 15, так, что второе отверстие 16 совпадает с одним из первых отверстий 15 в пластине 14 и с соответствующим в ряду первым отверстием 15 во второй вертикальной пластине 14. Сквозь первое отверстие 15 вертикальной пластины 14, второе отверстие 16 на конце задней наклонной стойки 4 и первое отверстие 15 в вертикальной пластине 14 установлен соединитель 17. Соединитель 17 может быть выполнен в виде соединения болт-гайка либо шплинт и выполняет функцию оси качания во втором шарнирном соединении И. При необходимости изменения угла наклона задней наклонной стойки 4 ее конец переставляют к другим первым отверстиям 15 и закрепляют в новом положении.
Первое 10, третье 12 и четвертое 13 шарнирные соединения в данном примере выполнены аналогично второму шарнирному соединению 11.
Каждая горизонтальная пластина 9 крепления к кровле 6 связана с нижней поверхностью соответствующей части удлиненной горизонтальной направляющей 5 посредством четвертого шарнирного соединения 13.
На фигуре 3 показана пластина 9 с четвертым шарнирным соединением 13, организованным аналогично второму шарнирному соединению 11, описанному выше. Если возникает такая необходимость, такое четвертое шарнирное соединение 13 может быть выполнено регулируемым за счет того, что соединитель 17 (на чертеже на показан) представляет собой болт с гайкой и степень свободы шарнирного соединения регулируют степенью затягивания гайки.
В данном примере, показанном на фиг. 3, 4, пластина 9 крепления к кровле 6 выполнена металлической с отверстиями 18 для установки механического крепления к металлической кровле
Однако, при необходимости установки фотоэлектрической панели 2 на кровле из других материалов, пластина 9 крепления к кровле 6, выполненная металлической, может быть снабжена наплавленной с одной стороны битумно-полимерной пластиной (на чертежетЩе показана) для сплавления с материалом битумно-полимерной кровли, или может быть покрыта армированным полимеризованным поливинилхлоридом (на чертеже не показано) для приклеивания или термического соединения с материалом кровли, выполненной из поливинилхлорида.
При необходимости установки заявленного устройства на кровле с особо сложным рельефом, разработана показанная на фиг 4 пластина 9 с четвертым шарнирным соединением 13, выполненным в виде шарового шарнира 19.
Для установки фотоэлектрической панели 2 особо больших габаритов предусмотрены две поперечные планки 20 для установки и закрепления между передними наклонными стойками 1.
Для установки каждой следующей фотоэлектрической панели в том же ряду (фиг.5) достаточно установить параллельно существующей конструкции удлиненную горизонтальную направляющую 5 для закрепления к кровле 6, с передней наклонной стойкой 1 для удержания фотоэлектрической панели 2, передней вертикальной стойкой 3, задней наклонной стойкой 4, и горизонтальными пластинами 9 крепления к кровле 6. Все перечисленные элементы конструкции соединены и установлены как описано выше.
При установке нескольких рядов фотоэлектрических панелей 2 (фиг.5), удлинения 8 предыдущего ряда может быть использованы как опорные части 7 для ряда следующего.
Сборка заявленного устройства состоит из следующих этапов:
1. Установка горизонтальных пластин 9 крепления к кровле 6 и их фиксация к конкретному покрытию.
2. Установка удлиненных горизонтальных направляющих 5 с передними вертикальными стойками 3 и закрепление их к горизонтальным пластинам 9 посредством четвертого шарнирного соединения 13 с применением соединителя 17 в виде болта с гайкой либо шплинта. 3. Установка задних наклонных стоек 4 и соединение их с опорной частью 7 удлиненной горизонтальной направляющей 5 посредством второго шарнирного соединения 11 с применением соединителя 17 в виде болта с гайкой либо шплинта.
4. Установка передних наклонных стоек 1 и закрепление их нижним концом с передними вертикальными стойками 3 посредством первого шарнирного соединения 10 с применением соединителя 17 в виде болта с гайкой либо шплинта.
5. Соединение верхних концов каждой из задних наклонных стоек 4 с верхними концами передних наклонных стоек 1 соответственно посредством третьего шарнирного соединения 12, с применением соединителя в виде болта с гайкой либо шплинта.
6. Установка поперечных планок 20 и их механическая фиксация к передним наклонным стойкам 1.
7. Установка фотоэлектрической панели 2.
Регулировка наклона фотоэлектрической панели 2
При необходимости изменения угла наклона фотоэлектрической панели 2 конец задней наклонной стойки 4 переставляют к другим первым отверстиям 15 и закрепляют в новом положении.
Ветровая нагрузка (фиг.6, 7)
Компьютерное моделирование режимов (обтекание потоком воздуха конструкции солнечных панелей с креплением) подтверждает, что ветер, огибая конструкцию снизу (через расстояние от нижнего края фотоэлектрической пластины 2 до кровли 6) получает завихрение, которое:
1. прижимает панель к поверхности кровли, частично компенсируя отрывную аэродинамическую силу;
2. не позволяет снеговому покрову закрепиться на поверхности панели, а очищает ее от снега, тем самым не уменьшая генерацию электроэнергии в зимний период. Таким образом, в настоящем изобретении создано новое, оригинальное устройство крепления фотоэлектрических панелей, не требующее балласта для установки на кровлях любой сложности, обеспечивающее возможность как регулировки наклона фотоэлектрических панелей, так и их ремонта и замены, а также обладающего устойчивостью против ветровой и снежной нагрузок.
Источники информации:
1 Патент России №2602532, публикация 20.11.2016;
2 Патент России №2215100, публикация 27.10.2003;
3 Патент России №2184872, публикация 13.11.2018,
4 https://solarssk.com/sistemi-kriplennya-dlya-daxiv (прототип)
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Claims

Формула изобретения
1. Устройство крепления фотоэлектрической панели, включающее в себя хотя бы две параллельные передние наклонные стойки для удержания фотоэлектрической панели, хотя бы две удлиненные горизонтальные направляющие для закрепления к кровле, и хотя бы две задние наклонные стойки, каждая из которых связана с соответствующей из удлиненных горизонтальных направляющих, отличающееся тем, что устройство снабжено хотя бы двумя передними вертикальными стойками высотой 1- 800мм, каждая из которых нижним концом неразъемно соединена с соответствующей из удлиненных горизонтальных направляющих, а верхним концом связана с нижним концом соответствующей из передних наклонных стоек посредством первого шарнирного соединения, нижний конец каждой из указанных задних наклонных стоек связан с соответствующей из указанных удлиненных горизонтальных направляющих посредством второго шарнирного соединения с возможностью установки данной задней наклонной стойки под углом от 15° до 89°, направленным в сторону передней вертикальной стойки, а верхний конец каждой из указанных задних наклонных стоек связан с верхним концом соответствующей из передних наклонных стоек посредством третьего шарнирного соединения, так, что угол между указанными задней наклонной стойкой и передней наклонной стойкой не превышает 90°, причем каждая из удлиненных горизонтальных направляющих снабжена хотя бы двумя горизонтальными пластинами крепления к кровле, каждая из которых связана с нижней поверхностью соответствующей из удлиненных горизонтальных направляющих посредством четвертого шарнирного соединения.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что высота каждой из передних вертикальных стоек находится в диапазоне 1 -800мм.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая из удлиненных горизонтальных направляющих снабжена двумя вертикальными пластинами, неразъемно закрепленными с каждой ее стороны и выполненными с набором первых отверстий вдоль верхней кромки для размещения между ними нижнего конца соответствующей из задних наклонных стоек, выполненного со вторым отверстием, соответствующим указанным первым отверстиям, для установки в указанных отверстиях элемента связи.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая из удлиненных горизонтальных направляющих выполнена с возможностью установки на ней больше одной передней вертикальной стойки и одной задней наклонной стойки.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая из удлиненных горизонтальных направляющих выполнена хотя бы из двух частей, соединенных разъемно
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что хотя бы одно из четвертых шарнирных соединений выполнено регулируемым
7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что хотя бы одно из четвертых шарнирных соединений выполнено в виде шарового шарнира
8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая пластина крепления к кровле выполнена металлической с отверстиями для установки механического крепления к кровле
9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая пластина крепления к кровле выполнена металлической и дополнительно снабжена наплавленной с одной стороны битумно-полимерной пластиной для сплавления с материалом битумно-полимерной кровли
10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая пластина крепления к кровле выполнена металлической и покрыта армированным полимеризованным поливинилхлоридом для приклеивания или термического соединения с материалом кровли, выполненной из поливинилхлорида.
И. Устройство по п.1 отличающееся тем, что снабжено хотя бы двумя поперечными планками для установки между указанными передними наклонными стойками для удержания фотоэлектрической панели увеличенного размера.
PCT/BY2022/000010 2022-01-05 2022-12-19 Устройство крепления фотоэлектрической панели WO2023130173A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BYU20220006 2022-01-05
BY20220006 2022-01-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023130173A1 true WO2023130173A1 (ru) 2023-07-13

Family

ID=87074367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/BY2022/000010 WO2023130173A1 (ru) 2022-01-05 2022-12-19 Устройство крепления фотоэлектрической панели

Country Status (2)

Country Link
PL (1) PL131183U1 (ru)
WO (1) WO2023130173A1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120011660A (ko) * 2010-07-29 2012-02-08 주식회사 썬트랙이앤아이 평 지붕 각도조절식 태양광 발전장치
US20130008490A1 (en) * 2011-07-07 2013-01-10 Solon Corporation Integrated photovoltaic rooftop modules
US8832938B2 (en) * 2008-03-27 2014-09-16 Panelclaw, Inc. Ground mounted solar module integration system
US9038329B2 (en) * 2011-10-11 2015-05-26 Sunlink Corporation Structure following roof mounted photovoltaic system
RU194148U1 (ru) * 2019-05-30 2019-11-29 Общество с ограниченной ответственностью "Литейно-Прессовый Завод "Сегал" Опорный стол для крепления фотоэлектрических модулей

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6495750B1 (en) * 2001-07-10 2002-12-17 Powerlight Corporation Stabilized PV system
WO2007079382A2 (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Sunpower Corporation, Systems Supported pv module assembly
US20110314751A1 (en) * 2010-06-29 2011-12-29 Roger Jette Solar panel mounting rack system
CN114232903B (zh) * 2021-12-02 2023-05-23 上海业鑫建设工程有限公司 新型屋面隔热系统及其使用方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8832938B2 (en) * 2008-03-27 2014-09-16 Panelclaw, Inc. Ground mounted solar module integration system
KR20120011660A (ko) * 2010-07-29 2012-02-08 주식회사 썬트랙이앤아이 평 지붕 각도조절식 태양광 발전장치
US20130008490A1 (en) * 2011-07-07 2013-01-10 Solon Corporation Integrated photovoltaic rooftop modules
US9038329B2 (en) * 2011-10-11 2015-05-26 Sunlink Corporation Structure following roof mounted photovoltaic system
RU194148U1 (ru) * 2019-05-30 2019-11-29 Общество с ограниченной ответственностью "Литейно-Прессовый Завод "Сегал" Опорный стол для крепления фотоэлектрических модулей

Also Published As

Publication number Publication date
PL131183U1 (pl) 2023-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7921843B1 (en) System and method for anchoring solar panels to a flat surface
AU2011200456B2 (en) Supported PV module assembly
US7806377B2 (en) Modular solar panel mounting system
US20110154774A1 (en) System and Method for Passively Securing Solar Panels to a Flat Surface
US8671631B2 (en) Panel mounting system
US9279415B1 (en) Solar array integration system and methods therefor
US10044319B2 (en) Elevated long span solar panel mounting system
US20110233157A1 (en) Solar panel mounting system and method
US20100269888A1 (en) System for mounting and selectable adjustment of angle of elevation of groups of PV panels
WO2013139142A1 (zh) 光伏装置
JP5365937B2 (ja) 太陽電池パネルの取付装置
US7081585B2 (en) Super structure for roof patio solar plant
CN116317877A (zh) 一种光伏柔性支架及光伏支架组
WO2023130173A1 (ru) Устройство крепления фотоэлектрической панели
RU215997U1 (ru) Устройство крепления фотоэлектрической панели
JP2001152619A (ja) 太陽電池パネルの支持構造
JP2001090274A (ja) 太陽電池モジュールの取付構造
CN209748456U (zh) 一种固定单立柱光伏支架
CN221177593U (zh) 一种安装于双坡斜屋面的光伏系统
CN114421380B (zh) 一种公路桥梁电缆托架
CN220511032U (zh) 一种光伏柔性支架及光伏支架组
JP2014148821A (ja) 太陽電池アレイ据付装置
CN220822951U (zh) 光伏发电设备固定支架
CN221227423U (zh) 天台光伏电收集装置
KR102703243B1 (ko) 동서형 태양광 발전 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22917671

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE