專利名稱：一種光伏系統(tǒng)及其安裝裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及利用太陽電池組件和其它輔助設(shè) 備將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的光伏系統(tǒng)。本實(shí)用新型還涉及所述光伏系統(tǒng)的安裝裝置。
背景技術(shù)：
光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技 術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵元件是太陽能電池，太陽能電池經(jīng)過串聯(lián)后進(jìn)行封裝保護(hù)可形成大面 積的太陽電池組件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏發(fā)電系統(tǒng)。光伏建筑一體化，是應(yīng)用太陽能發(fā)電的一種新概念，簡單地講就是將太陽能光伏 發(fā)電方陣安裝在建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面來提供電力。根據(jù)光伏方陣與建筑結(jié)合的方式不 同，光伏建筑一體化可分為兩大類一類是光伏方陣與建筑的結(jié)合。這種方式是將光伏方 陣依附于建筑物上，建筑物作為光伏方陣載體，起支承作用。另一類是光伏方陣與建筑的集 成。這種方式是光伏組件以一種建筑材料的形式出現(xiàn)，光伏方陣成為建筑不可分割的一部 分。如光電瓦屋頂、光電幕墻和光電采光頂?shù)?。在上述兩種方式中，光伏方陣與建筑的結(jié)合是一種常用的形式，特別是與建筑屋 面的結(jié)合。由于光伏方陣與建筑的結(jié)合不占用額外的地面空間，是光伏發(fā)電系統(tǒng)在城市中 廣泛應(yīng)用的最佳安裝方式，因而倍受關(guān)注。目前，光伏建筑結(jié)合的安裝結(jié)構(gòu)大多與坡屋面平行，光伏組件平鋪在具有坡度的 屋頂上，由于屋頂角度有限且各有不同，有些屋頂?shù)慕嵌容^小，平行鋪設(shè)光伏組件不能最大 限度的接受陽光，造成光伏發(fā)電效率存在5% -15%的損失，降低了光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率， 從而延長了光伏系統(tǒng)成本的回收期。為解決這一技術(shù)問題，業(yè)內(nèi)通常采用具有角度的支架來安裝光伏組件。該支架具 有直接固定在屋頂上的四根支撐臂，前面的兩根支撐臂較短，后面的兩根支撐臂較長，其前 支撐臂與后支撐臂的頂部之間設(shè)有安裝臂，光伏組件即固定在安裝臂上。這種前低后高的 支架能夠形成仰角，補(bǔ)償屋頂坡度的不足，使光伏組件最大限度的接受陽光，避免光伏發(fā)電 效率的損失，提高了光伏系統(tǒng)的發(fā)電效率，從而縮短了光伏系統(tǒng)成本的回收期。但上述技術(shù)方案并未考慮到屋頂?shù)钠秸葐栴}，在屋頂平面度較差的情況下，由 于屋頂不夠平整，其四個支撐臂安裝點(diǎn)存在高度差，不容易保持在同一平面上，安裝時會高 低不平，固定光伏組件時會產(chǎn)生扭曲現(xiàn)象，進(jìn)而損壞光伏組件。此外，由于各光伏組件的安裝支架相互獨(dú)立，未形成一個統(tǒng)一的整體，因此抗風(fēng)能 力較弱，遇有大風(fēng)天氣時，在風(fēng)力的作用下，支架的支撐臂容易松動甚至脫離屋頂，其安全 性有待進(jìn)一步提高。因此，如何避免光伏組件在安裝時發(fā)生扭曲，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的 技術(shù)問題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種安裝裝置。該裝置的主梁能夠?yàn)楣夥M件提供平整 的安裝基礎(chǔ)，使安裝臂能夠保持在同一平面上，進(jìn)而避免光伏組件在安裝時發(fā)生扭曲，可有 效降低光伏組件在安裝時的損壞率。本實(shí)用新型的另一目的是提供一種設(shè)有上述安裝裝置的光伏系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種安裝裝置，用于光伏系統(tǒng)，包括相互平 行的主梁，所述主梁上設(shè)有至少一組左右對稱的支撐臂和安裝臂，各所述主梁與其上的支 撐臂和安裝臂形成的支撐結(jié)構(gòu)呈三角形。優(yōu)選地，所述安裝臂的前端與所述主梁連接，所述支撐臂的上端與所述安裝臂的 后端連接、下端與所述主梁連接。優(yōu)選地，所述安裝臂的前端通過連接件與所述主梁連接，所述連接件包括互成角 度的上套體和下套體，所述安裝臂的前端套入所述上套體內(nèi)并通過螺釘固定，所述下套體 套于所述主梁上并通過螺釘固定。優(yōu)選地，所述上套體和下套體的橫截面均呈“U”形，其中所述上套體的開口兩側(cè)具 有向內(nèi)彎曲的邊沿。優(yōu)選地，所述上套體和下套體上的螺釘孔均為長圓孔。優(yōu)選地，所述支撐臂的下端通過連接件與所述主梁連接，所述連接件包括互成角 度的上套體和下套體，所述支撐臂的下端套入所述上套體內(nèi)并通過螺釘固定，所述下套體 套于所述主梁上并通過螺釘固定。優(yōu)選地，所述上套體和下套體的橫截面均呈“U”形，其中所述上套體的開口兩側(cè)具 有向內(nèi)彎曲的邊沿。優(yōu)選地，所述上套體和下套體上的螺釘孔均為長圓孔。優(yōu)選地，所述支撐臂垂直于所述安裝臂，兩者通過設(shè)于直角部位的角連接件相互 連接。本實(shí)用新型還提供一種光伏系統(tǒng)，其特征在于，包括光伏組件及安裝裝置，所述安 裝裝置具體為上述任一項(xiàng)所述的安裝裝置，所述光伏組件鋪設(shè)于所述安裝裝置的安裝臂上 并通過螺栓固定。本實(shí)用新型提供的安裝裝置在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步改進(jìn)，省略了原有的 兩根前支撐臂，僅保留兩根后支撐臂，并增設(shè)了至少兩根平行的主梁，多組支撐臂和安裝臂 沿主梁的長度方向布置，每一組均包括左右對稱布置的支撐臂和安裝臂，安裝時，首先將主 梁固定在屋頂，然后再將支撐臂和安裝臂固定在主梁上，所述主梁具有足夠的剛性為支撐 臂、安裝臂和光伏組件提供平整的安裝基礎(chǔ)，在屋頂平整度較差的條件下，能夠使安裝臂保 持在同一平面上，進(jìn)而避免光伏組件在安裝時發(fā)生扭曲，可有效降低光伏組件在安裝時的 損壞率。此外，由于各所述主梁與其上的支撐臂和安裝臂形成穩(wěn)定的三角形支撐結(jié)構(gòu)，且 多組支撐臂和安裝臂安裝在相同的主梁上，從而形成一個統(tǒng)一的整體，極大的提高了光伏 系統(tǒng)的抗風(fēng)能力，遇有大風(fēng)天氣時，各組成部件不易松動或脫落，具有較高的安全系數(shù)。在另一種具體實(shí)施方式
中，所述上套體和下套體上的螺釘孔均為長圓孔。如此，在 組裝上述安裝裝置時，可根據(jù)需要對支撐臂和安裝臂的位置進(jìn)行微調(diào)，將加工誤差、配合誤差等不利因素對平整度的影響降至最低程度，從而保證左右安裝臂處于同一平面內(nèi)。
圖1是光伏系統(tǒng)通過本實(shí)用新型所提供安裝裝置固定在屋頂上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A向視圖；圖3是圖1中I部位的局部放大示意圖；圖4是圖1中II部位的局部放大示意圖；圖5是屋面連接件的軸測視圖；圖6是安裝臂與主梁連接件的軸測視圖；圖7是支撐臂與主梁連接件的軸測視圖；圖8是角連接件的軸測視圖。圖中數(shù)字編號所對應(yīng)的零部件或部位名稱如下10.安裝裝置10-1.主梁10-2.支撐臂10-3.安裝臂20.光伏組件30.屋面連接 件30-1.頂板30-2.側(cè)板30-3.擋板40.第一連接件40-1.上套體40-2.下套體50.第二 連接件50-1.上套體50-2.下套體60.角連接件60-1.三角形空腔
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心是提供一種安裝裝置。該裝置的主梁能夠?yàn)楣夥M件提供平整 的安裝基礎(chǔ)，使安裝臂能夠保持在同一平面上，進(jìn)而避免光伏組件在安裝時發(fā)生扭曲，可有 效降低光伏組件在安裝時的損壞率。本實(shí)用新型的另一核心是提供一種設(shè)有上述安裝裝置的光伏系統(tǒng)。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施 方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本文中的“上、下、前、后”等表示方位的用語是基于附圖的位置關(guān)系，僅是為了便 于描述，不應(yīng)將其理解為對保護(hù)范圍的絕對限定。請參考圖1、圖2，圖1是光伏系統(tǒng)通過本實(shí)用新型所提供安裝裝置固定在屋頂上 的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A向視圖。在一種具體實(shí)施方式
中，本實(shí)用新型提供的安裝裝置10主要用于將光伏系統(tǒng)的 光伏組件20固定在建筑物向陽的屋頂上，光伏組件20呈橫向的長方形，若干尺寸相同的光 伏組件在同一屋頂上以安裝裝置10為依托，按照一定間距有序地排列在一起，構(gòu)成光伏組 件方陣。安裝裝置10的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)保證各光伏組件所在的平面與屋頂?shù)钠旅嬷g具有一 定夾角，以便光伏組件20能最大限度的接受陽光，從而獲得高效率的光伏系統(tǒng)。如圖所示，安裝裝置10主要由兩道相互平行的主梁10-1、支撐臂10-2和安裝臂 10-3構(gòu)成。主梁10-1為橫截面呈正方形的鋁型材，其各個側(cè)面均設(shè)有“T”形槽，主梁10-1在 屋頂上沿坡面縱向布置，兩道主梁10-1的間距與單塊光伏組件20的橫向?qū)挾却篌w相當(dāng)。支撐臂10-2和安裝臂10-3同樣為橫截面呈正方形的鋁型材，其兩個相背的側(cè)面 上設(shè)有“T”形槽，每一塊光伏組件的兩根支撐臂10-2和兩根安裝臂10-3在主梁10-1上左右對稱布置，安裝臂10-3的前端與主梁10-1連接，支撐臂10-2的上端與安裝臂10-3的后 端連接、下端與主梁10-1連接，各主梁10-1與其上的支撐臂10-2和安裝臂10-3形成的支
撐結(jié)構(gòu)呈三角形。相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，上述安裝裝置不僅省略了兩根前支撐臂，只保留兩根后支 撐臂，而且增設(shè)有平行的主梁10-1，沿主梁10-1的長度方向可布置多組支撐臂10-2和安裝 臂10-3，安裝時，首先將主梁10-1固定在屋頂，然后再將支撐臂10-2和安裝臂10-3固定在 主梁上，所述主梁10-1具有足夠的剛性為支撐臂10-2、安裝臂10-3和光伏組件20提供平 整的安裝基礎(chǔ)，在屋頂平整度較差的條件下，能夠使安裝臂10-3保持在同一平面上，進(jìn)而 避免光伏組件20在安裝時發(fā)生扭曲，可有效降低光伏組件20在安裝時的損壞率。由于各主梁10-1與其上的支撐臂10-2和安裝臂10-3形成穩(wěn)定的三角形支撐結(jié) 構(gòu)，且多組支撐臂10-2和安裝臂10-3安裝在相同的主梁10-1上，從而形成一個統(tǒng)一的整 體，極大的提高了光伏系統(tǒng)的抗風(fēng)能力，遇有大風(fēng)天氣時，各組成部件不易松動或脫落，具 有較高的安全系數(shù)。需要說明的是，上述主梁10-1在屋頂上既可以縱向布置也可以橫向布置，視屋頂 的具體結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等因素而定，這里僅以縱向布置的形式為例對本實(shí)用新型進(jìn)行說明，橫向 布置的形式與此類似，就不再重復(fù)描述。請參考圖3、圖4、圖5，圖3是圖1中I部位的局部放大示意圖；圖4是圖1中II 部位的局部放大示意圖；圖5是屋面連接件的軸測視圖。如圖所示，主梁10-1通過若干屋面連接件30固定在屋頂上，屋面連接件30由一 塊板材折彎成直角形狀，其頂板30-1上開設(shè)有四個通孔，其中靠近外側(cè)邊沿的兩個通孔用 于與屋頂固定，靠近內(nèi)側(cè)的兩個通孔用于與主梁10-1固定，側(cè)板30-2的中部具有一塊向上 反向折彎的擋板30-3，其上開設(shè)有另一個用于與主梁10-1固定的通孔，側(cè)板30-2的下邊沿 向內(nèi)彎曲形成支腳。該屋面連接件30適用于彩鋼瓦屋頂，如圖所示，各瓦楞的橫截面呈梯形，在安裝 主梁10-1時，首先在主梁10-1上按一定間距布置若干屋面連接件30，將各屋面連接件30 用穿過其頂板30-1的兩根螺釘和穿過擋板30-3的一根螺釘與主梁10-1固定在一起，然后 用另外兩根螺釘將頂板30-1與瓦楞的頂面固定在一起，固定后側(cè)板30-2的支腳剛好支撐 在瓦楞的斜面上，如此，便實(shí)現(xiàn)了主梁10-1與屋頂?shù)倪B接。請參考圖3、圖6，圖3是圖1中I部位的局部放大示意圖；圖6是安裝臂與主梁連 接件的軸測視圖。如圖所示，安裝臂10-3的前端通過第一連接件40固定在主梁10-1上，第一連接 件40由互成角度的上套體40-1和下套體40-2構(gòu)成，上套體40-1和下套體40_2的橫截面 均呈“U”形，其中上套體40-1的開口朝向上方且開口兩側(cè)具有向內(nèi)彎曲的邊沿，而下套體 40-2的開口朝向下方，上套體40-1的斜端面焊接在下套體40-2的頂部，安裝臂10_3的前 端套入上套體40-1內(nèi)并通過兩側(cè)的螺釘固定，下套體40-2套于主梁10-1上并通過兩側(cè)的 螺釘固定。請參考圖4、圖7，圖4是圖1中II部位的局部放大示意圖；圖7是支撐臂與主梁 連接件的軸測視圖。如圖所示，支撐臂10-2的下端通過第二連接件50固定在主梁10-1，第二連接件50由互成角度的上套體50-1和下套體50-2構(gòu)成，上套體50-1和下套體50_2的橫截面均呈 “U”形，其中上套體50-1的開口朝向上方且開口兩側(cè)具有向內(nèi)彎曲的邊沿，而下套體50-2 的開口朝向下方，上套體50-1的斜端面焊接在下套體50-2的頂部，支撐臂10-2的前端套 入上套體50-1內(nèi)并通過兩側(cè)的螺釘固定，下套體50-2套于主梁10-1上并通過兩側(cè)的螺釘固定。第二連接件50與第一連接件40的結(jié)構(gòu)大體相同，不同之處就在于，第一連接件40 的上套體40-1與下套體40-2之間的角度較小，而第二連接件50的上套體50-1與下套體 50-2之間的角度較大。第一連接件40和第二連接件50的結(jié)構(gòu)較為簡單，可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)安裝角度， 焊接成形后其角度基本上固定不變，可保證所有光伏組件具有相一致的角度，而且能夠進(jìn) 行快速組裝，在現(xiàn)場只需要少量簡單的安裝工具就可以進(jìn)行操作。上述上套體和下套體上的螺釘孔均為長圓孔，在組裝上述安裝裝置時，可根據(jù)需 要對支撐臂和安裝臂的位置進(jìn)行調(diào)整，將加工誤差、配合誤差等不利因素對平整度的影響 降至最低程度，從而保證左右安裝臂處于同一平面內(nèi)。請參考圖2、圖8，圖2是圖1的A向視圖；圖8是角連接件的軸測視圖。支撐臂10-2與安裝臂10-3相垂直，兩者間通過設(shè)于直角部位的兩個角連接件60 固定在一起，從側(cè)面上看，角連接件60呈直角三角形，其內(nèi)部具有與外形輪廓相一致的三 角形空腔60-1，在三角形空腔60-1的兩個直角平面上分別開設(shè)有通孔，安裝時，將角連接 件60放置在支撐臂10-2與安裝臂10-3的夾角處，然后將兩根螺絲穿過角連接件60，分別 旋入支撐臂10-2和安裝臂10-3即可。當(dāng)然，上述主梁10-1與支撐臂10-2、安裝臂10-3的連接方式以及支撐臂10_2與 安裝臂10-3的連接方式僅是一種優(yōu)選方案，其具體結(jié)構(gòu)并不局限于此，在此基礎(chǔ)上可根據(jù) 實(shí)際情況作出具有針對性的調(diào)整，從而得到其它同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型目的的連接件。 例如當(dāng)主梁10-1橫向布置時，第一連接件40和第二連接件50的下套體也應(yīng)該隨之旋轉(zhuǎn) 90度，以便與主梁10-1相吻合。由于可能實(shí)現(xiàn)的方式較多，為節(jié)約篇幅，本文不再一一舉例 說明。下面對本實(shí)用新型所提供安裝裝置的具體組裝過程進(jìn)行說明。SlOl 首先用屋面連接件30將主梁10-1縱向固定到屋頂坡面上，形成兩道連接主 梁以便安裝光伏組件支撐結(jié)構(gòu)。S102 將安裝臂10-3和起支撐作用的支撐臂10_2分別用第一連接件40和第二連 接件50通過螺釘固定在主梁10-1上。S103 用角連接件60通過螺釘將安裝臂10_3和支撐臂10_2固定到一起形成支 架，兩組支架并排一起形成三角形支架。S104 將光伏組件20鋪于三角形支架的安裝臂10_3上，用螺栓將其固定，使之牢固。S105 最后將光伏組件20的線路串并聯(lián)形成光伏方陣，將線路接入交直流配電設(shè) 備中，形成光伏系統(tǒng)(或稱光伏建筑一體化電站)。除了上述安裝裝置，本實(shí)用新型還提供一種光伏系統(tǒng)，包括光伏組件及安裝裝置， 安裝裝置具體為上述安裝裝置，所述光伏組件鋪設(shè)于安裝裝置的安裝臂上并通過螺栓固 定，其余結(jié)構(gòu)請參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不再贅述。[0068] 以上對本實(shí)用新型所提供的光伏系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對 本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新 型的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理 的前提下，還可以對本實(shí)用新型進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本實(shí)用新型 權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種安裝裝置，用于光伏系統(tǒng)，其特征在于，包括相互平行的主梁，所述主梁上設(shè)有 至少一組左右對稱的支撐臂和安裝臂，各所述主梁與其上的支撐臂和安裝臂形成的支撐結(jié) 構(gòu)呈三角形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安裝裝置，其特征在于，所述安裝臂的前端與所述主梁連接， 所述支撐臂的上端與所述安裝臂的后端連接、下端與所述主梁連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安裝裝置，其特征在于，所述安裝臂的前端通過連接件與所 述主梁連接，所述連接件包括互成角度的上套體和下套體，所述安裝臂的前端套入所述上 套體內(nèi)并通過螺釘固定，所述下套體套于所述主梁上并通過螺釘固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安裝裝置，其特征在于，所述上套體和下套體的橫截面均呈 “U”形，其中所述上套體的開口兩側(cè)具有向內(nèi)彎曲的邊沿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的安裝裝置，其特征在于，所述上套體和下套體上的螺釘孔均 為長圓孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安裝裝置，其特征在于，所述支撐臂的下端通過連接件與所 述主梁連接，所述連接件包括互成角度的上套體和下套體，所述支撐臂的下端套入所述上 套體內(nèi)并通過螺釘固定，所述下套體套于所述主梁上并通過螺釘固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的安裝裝置，其特征在于，所述上套體和下套體的橫截面均呈 “U”形，其中所述上套體的開口兩側(cè)具有向內(nèi)彎曲的邊沿。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的安裝裝置，其特征在于，所述上套體和下套體上的螺釘孔均 為長圓孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的安裝裝置，其特征在于，所述支撐臂垂直于所述安 裝臂，兩者通過設(shè)于直角部位的角連接件相互連接。
10.一種光伏系統(tǒng)，其特征在于，包括光伏組件及安裝裝置，所述安裝裝置具體為上述 權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的安裝裝置，所述光伏組件鋪設(shè)于所述安裝裝置的安裝臂上并 通過螺栓固定。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種安裝裝置，用于光伏系統(tǒng)，包括相互平行的主梁，所述主梁上設(shè)有至少一組左右對稱的支撐臂和安裝臂，所述安裝臂的前端與所述主梁連接，所述支撐臂的上端與所述安裝臂的后端連接、下端與所述主梁連接，各所述主梁與其上的支撐臂和安裝臂形成的支撐結(jié)構(gòu)呈三角形。該裝置的主梁能夠?yàn)楣夥M件提供平整的安裝基礎(chǔ)，使安裝臂能夠保持在同一平面上，進(jìn)而避免光伏組件在安裝時發(fā)生扭曲，可有效降低光伏組件在安裝時的損壞率。本實(shí)用新型還公開了設(shè)有上述安裝裝置的光伏系統(tǒng)。
文檔編號H01L25/00GK201918398SQ20102069208
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者凌強(qiáng), 劉俊祥, 曹春峰, 頡會強(qiáng), 魏敬玉 申請人:北京昌日新能源科技有限公司