专利名称：一种金属屋顶bipv光伏发电结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属屋顶BIPV光伏发电结构。
背景技术：
当今世界能源供应紧张，一次性能源面临枯竭，且污染环境，排放大量的二氧化碳气体，加重温室效应，导致气候变暖，由此带来了一系列的环境问题。寻找一种清洁、可靠、长效持久的新能源来替代一次性能源就成为当今世界可持续性发展最迫切的问题。太阳能作为一种清洁环保、取之不尽、用之不竭的新能源，是最理想的可靠替代能源。在目前的技术条件下，用太阳能辐射发电的光伏电站，已经非常普遍了。但是在新建的建筑中却很少大规模应用，特别是一些大型的工业厂房，大型的库房和物流仓储等建筑，其主体结构为钢结构，屋顶使用大量的直通式瓦楞型彩钢板，建筑面积很大。屋顶非常平整，特别适合建设以太阳能光伏发电为主的能源辅助供应方式。但是目前市场上的光伏发电组件都是制作成矩形由铝框封装而成，在安装时非常复杂困难。彩钢板为钢制材料制成，安装时需要在彩钢板表面打孔，用螺栓与房屋主结构连接，破坏了彩钢板的表面防锈能力，降低了使用寿命，一般在5年左右就会锈蚀漏水，需要更换屋顶，而电池板的使用寿命为20年以上。因为电池板是安装固定在彩钢板上面的，从而导致了因漏水更换屋顶而需要拆除后再安装电池板的问题，即使使用铝锰板，也同样需要打孔固定，存在漏水的可能性，特别是电池板的安装比较复杂，因此限制了使用规模，滞后了光伏发电在BIPV领域的发展。其主要原因是没有一种适合瓦楞型金属屋面的快捷高效不破坏金属板表面的安装结构。
实用新型内容针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、加工制作容易的金属屋顶BIPV光伏发电结构。为实现上述目的，本实用新型为一种金属屋顶BIPV光伏发电结构，包括与屋顶钢结构部件固定安装的固定卡条、固定卡、光伏电池板和金属瓦楞板，其中，固定卡条沿屋顶平面设置有若干排，固定卡条上固定设置有若干个固定卡，金属瓦楞板通过固定卡固定在固定卡条上，光伏电池板固定安装在固定卡的上端部，固定卡条、光伏电池板和金属瓦楞板通过固定卡连接成一体结构。进一步，固定卡的上部固定设置有U型支撑架，所述光伏电池板固定安装在U型支撑架上。进一步，所述光伏电池板与U型支撑架之间从上至下依次设置有玻璃连接片、玻璃固定片和缓冲胶垫。进一步，所述金属瓦楞板的侧边顺沿所述固定卡条外侧壁向上延伸，并与所述固定卡条的外侧壁贴合，所述固定卡将所述金属瓦楞板侧边及固定卡条整体卡装固定。进一步，所述金属瓦楞板的侧边与所述固定卡条贴合部的外围卡设有U型防水槽，该U型防水槽外部卡装所述固定卡。[0010]进一步，所述金属瓦楞板的下部贴合设置有保温隔热层。进一步，所述保温隔热层的下底面设置有保护用底板。进一步，所述一体结构的两侧边设置有用于遮挡和保护屋顶结构外侧的侧板，该侧板的上部固定安装在所述固定卡上。进一步，所述固定卡条与屋顶钢结构部件的方钢管固定安装，所述固定卡条通过卡条固定螺栓固定安装在方钢管上，卡条固定螺栓与方钢管的连接部设置有垫铁。本实用新型金属屋顶BIPV光伏发电结构适用于现有的大量新建钢结构彩钢板屋顶的大型结构屋面，可和已有同类结构房屋的屋顶替换。本设计具有结构简单、加工制作容易等优点，对光伏电池板及彩钢板的加工工艺不需作任何变动，既满足房屋结构的气密封、水密封和隔热保温的使用要求，又可用于光伏发电，组成大型微电网运行，节约能源。
图1为本实用新型主视图；图2为图1中A-A向剖视图；图3为图2中B-B向剖视图；图4为图2中C部放大图；图5为图2中D部放大图；图6为图2中E部放大图；图7为图2中F部放大图。图8为图2中G-G向剖视图。
具体实施方式
下面，参考附图，对本实用新型进行更全面的说明，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本实用新型全面和完整，并将本实用新型的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下” “左” “右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。如图1至图7所示，本实用新型金属屋顶BIPV光伏发电结构，包括与屋顶钢结构部件固定安装的固定卡条1、固定卡2、光伏电池板8和金属瓦榜板10,其中，固定卡条I沿屋顶平面设置有若干排，固定卡条I上固定设置有若干个固定卡2，金属瓦楞板10通过固定卡2固定在固定卡条I上，光伏电池板8固定安装在固定卡2的上端部，固定卡条1、光伏电池板8和金属瓦楞板10通过固定卡2连接成一体结构。技术实现方式:1.金属瓦楞板10上的两侧立边上设计有专用的安装固定凸槽，固定卡条I设计有专用的固定凹槽，固定卡2上设计有专用凸台。安装时首先将固定卡条I用卡条固定螺栓111配合垫铁16套装在方钢管15上，并根据光伏电池板8的安装距离要求调整好间距后逐排固定，然后将金属瓦楞板10安放其间，将两侧立边上的固定凸槽放在固定卡条I上的专用固定凹槽内，调整好金属瓦楞板的上下防水搭接距离后，用固定卡2的安装凸台将金属瓦榜板和固定卡条用固定卡螺栓221固定在一起。2.将固定销4穿过玻璃固定片6的安装孔后，将玻璃连接片7粘接在玻璃固定片6上，然后再将其粘贴在光伏电池板8背面的指定位置上，总数为四件。然后将固定销4套装在U型支撑架3的固定孔内并在两者之间安装好缓冲胶垫5，用开口销41固定。最后将光伏电池板组件安装在固定卡2上。形成完整的BIPV光伏阵列。零件组成及功能:1.固定卡条1:金属屋面的最重要安装承托部件，安装在方钢管15上。其上安装有固定卡2, U型防水槽9,金属瓦榜板10。2.固定卡2:金属丝屋顶的核心固定部件，用于固定屋面的金属瓦楞板10，其上设计有固定光伏电池板的螺孔，同时作为光伏电池板8的安装支架。3.U型支撑架3:光伏电池板8的固定承托部件，其上安装有光伏电池板8，缓冲胶垫5，玻璃固定片6，玻璃连接片7，固定销4等。并与固定卡2安装固定在一起。4.固定销4:光伏电池板8的固定限位部件，用于将光伏电池板8固定在U型支撑架3上。其上安装有开口销41。5.缓冲胶垫5:光伏电池板8的保护部件。安装在U型支撑架3和玻璃固定片6之间，用于吸收震动，保护电池板在受到冲击时不被损坏。6.玻璃固定片6:光伏电池板8的固定部件。7.玻璃连接片7:光伏电池板8的固定部件。8.光伏电池板8:太阳能BIPV发电的核心部件，由电池片、玻璃等封装而成，并通过U型支撑架3安装固定在固定卡2上。9.U型防水槽9:套装在金属瓦楞板10上，并用固定卡2固定。起防水密封的作用。10.金属瓦楞板10:覆盖屋面的主要部件，起防水密封的作用。用固定卡2固定在固定卡条I上。金属瓦楞板10的侧边顺沿固定卡条I外侧壁向上延伸，并与固定卡条I的外侧壁贴合，金属瓦楞板10的侧边与固定卡条I贴合部的外围卡设有U型防水槽9，U型防水槽9外部卡装固定卡2。11.保温隔热层11:保温材料，用于房屋的隔热保温。用强力胶粘贴在金属瓦楞板10的下面。12.底板12:保温隔热层的保护板。用强力胶粘贴在底板的下面。13.侧板13:用于遮挡和保护外侧的屋顶结构不被雨水淋湿。用固定卡2安装固定。14.边夹板14:用于为固定卡2提供安装固定的保证间隙。15.方钢管15:屋顶的钢结构部件。用于安装固定卡条I。16.垫铁16:固定部件，用于安装固定卡条I。17.开口销41:固定部件，用于将固定销4安装固定在U型支撑架3上。[0047]18.卡条固定螺栓111:用于安装固定卡条I。19.侧板固定螺栓131:用于安装固定侧板13。20 固定卡螺栓221:用于安装固定卡2。21.U型支撑架固定螺栓331:用于将U型支撑架3固定在固定卡2上，同时固定电池板。本发明的特点:1.本发明适用于现有的大量新建钢结构彩钢板屋顶的大型结构屋面和已有同类结构房屋的屋顶替换。本设计具有结构简单、加工制作容易等优点，对光伏电池板及彩钢板的加工工艺不需作任何变动，既满足房屋结构的气密封、水密封和隔热保温的使用要求，又可用于光伏发电，组成大型微电网运行，节约能源。2.通过使用同性玻璃材料的粘接方式，从根本上解决了电池板因材料存在冷缩热涨的现象而带来的粘贴不可靠、耐候性差的问题。电池板采用四点粘接的连接方式，从而省去了电池板的铝合金密封框，降低了电池板组件的生产成本。电池板与支架之间异性材料的机械安装及固定结构均采用有间隙的可移动的安装方式。3.将BIPV的整体结构与房屋的结构统一考虑，因此结构简单，所用零件数量很少，安装快速简洁，可节省大量的人力成本。后期维护保养和电池板的更换非常方便。4.金属瓦楞板10，可以加装隔热层，也可以不加隔热层。根据房屋的要求以及建筑的地理位置确 定。
权利要求1.一种金属屋顶BIPV光伏发电结构，其特征在于，包括与屋顶钢结构部件固定安装的固定卡条、固定卡、光伏电池板和金属瓦楞板，其中，固定卡条沿屋顶平面设置有若干排，固定卡条上固定设置有若干个固定卡，金属瓦榜板通过固定卡固定在固定卡条上，光伏电池板固定安装在固定卡的上端部，固定卡条、光伏电池板和金属瓦榜板通过固定卡连接成一体结构。
2.如权利要求1所述的金属屋顶BIPV光伏发电结构，其特征在于，所述固定卡的上部固定设置有U型支撑架，所述光伏电池板固定安装在U型支撑架上。
3.如权利要求2所述的金属屋顶BIPV光伏发电结构，其特征在于，所述光伏电池板与U型支撑架之间从上至下依次设置有玻璃连接片、玻璃固定片和缓冲胶垫。
4.如权利要求1所述的金属屋顶BIPV光伏发电结构，其特征在于，所述金属瓦楞板的侧边顺沿所述固定卡条外侧壁向上延伸，并与所述固定卡条的外侧壁贴合，所述固定卡将所述金属瓦楞板侧边及固定卡条整体卡装固定。
5.如权利要求4所述的金属屋顶BIPV光伏发电结构，其特征在于，所述金属瓦楞板的侧边与所述固定卡条贴合部的外围卡设有U型防水槽，该U型防水槽外部卡装所述固定卡。
6.如权利要求1所述的金属屋顶BIPV光伏发电结构，其特征在于，所述金属瓦楞板的下部贴合设置有保温隔热层。
7.如权利要求6所述的金属屋顶BIPV光伏发电结构，其特征在于，所述保温隔热层的下底面设置有保护用底板。
8.如权利要求1所述的金属屋顶BIPV光伏发电结构，其特征在于，所述一体结构的两侧边设置有用于遮挡和保护屋顶结构外侧的侧板，该侧板的上部固定安装在所述固定卡上。
9.如权利要求1所述的金属屋顶BIPV光伏发电结构，其特征在于，所述固定卡条与屋顶钢结构部件的方钢管固定安装，所述固定卡条通过卡条固定螺栓固定安装在方钢管上，卡条固定螺栓与方钢管的连接部设置有垫铁。
专利摘要本实用新型公开了一种金属屋顶BIPV光伏发电结构，包括与屋顶钢结构部件固定安装的固定卡条、固定卡、光伏电池板和金属瓦楞板，其中，固定卡条沿屋顶平面设置有若干排，固定卡条上固定设置有若干个固定卡，金属瓦楞板通过固定卡固定在固定卡条上，光伏电池板固定安装在固定卡的上端部，固定卡条、光伏电池板和金属瓦楞板通过固定卡连接成一体结构。本实用新型适用于现有的大量新建钢结构彩钢板屋顶的大型结构屋面，可和已有同类结构房屋的屋顶替换。具有结构简单、加工制作容易等优点，对光伏电池板及彩钢板的加工工艺不需作任何变动，既满足房屋结构的气密封、水密封和隔热保温的使用要求，又可用于光伏发电，组成大型微电网运行，节约能源。
文档编号E04D13/18GK203008254SQ20122063780
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者薛黎明, 国晓军 申请人:中海阳能源集团股份有限公司