一种超轻量化轻质组件以及其安装结构的制作方法

文档序号:14898553发布日期:2018-07-10 15:21阅读:844来源:国知局

本实用新型涉及光伏组件边框结构技术领域,是一种超轻量化轻质组件以及其安装结构。



背景技术:

针对轻钢屋面,现有组件安装,通常组件+支架+彩钢瓦夹具方案,夹具夹住彩钢瓦波峰,支架平行于彩钢瓦屋面与彩钢瓦夹具连接结合,最终组件按照常规安装模式安装在支架上。但是现有组件以及安装技术大概对屋面增加15kg/m2光伏设备重量,部分屋顶已经接近承重极限,需要降低组件重量,组件重量降低带来组件强度的降低,需要有相应的辅助结构来加强整个组件系统。



技术实现要素:

为解决现有技术的不足,本实用新型提供了一种超轻量化轻质组件以及其安装结构,本实用新型大幅度降低组件重量,改变边框结构,颠覆传统组件安装方式,有效直接的与使用环境结合,因地制宜的选择安装方式,有效降低屋顶承重和未来屋顶承重风险。

为实现上述目的,本实用新型采取的技术方案为:

一种超轻量化轻质组件,包括电池层压件和用于固定电池层压件的异形边框,电池层压件安装在异形边框的固定槽内;电池层压件的透光板和背板均采用轻质材料制成。

所述的异形边框为组合式边框,组合式边框的相邻边框之间可拆卸式连接。

所述的异形边框包括一组长边边框和一组短边边框,长边边框、短边边框相互拼装并通过L型的边框角码固定形成长方形边框。

所述的异形边框的下侧设置有开口的角码安装槽,边框角码安装在角码安装槽内,边框角码上设置有螺纹孔,螺丝一端从开口处伸入螺纹孔以固定边框角码。

所述的异形边框的材质为铝合金、钛合金、不锈钢或增强塑料。

所述的轻质材料为有机玻璃、有机透明膜、高分子面膜或铝背板等材质。

一种超轻量化轻质组件的安装结构,包括所述的超轻量化轻质组件和彩钢瓦,所述的彩钢瓦设置在C型钢檩条上,彩钢瓦的波峰与超轻量化轻质组件边框外檐接触并固定,超轻量化轻质组件的长边与彩钢瓦泄水方向垂直。

所述的彩钢瓦的波峰与超轻量化轻质组件通过螺钉固定,螺钉依次穿过彩钢瓦和超轻量化轻质组件与C型钢檩条螺纹连接。

所述的超轻量化轻质组件、螺钉、彩钢瓦和接地防雷网相互导通,直接接地。

所述的彩钢瓦的波峰与超轻量化轻质组件粘结固定。

本实用新型具有以下有益效果:

本实用新型的超轻量化轻质组件采用轻质材料作为电池层压件的透光板和背板,并使用组合式的边框结构,改变了传统边框结构,改变边框配合支架的模式,针对屋顶轻钢屋面市场,解决了负重问题。降低组件重量(不减少组件效率),从源头解决光伏设备重量问题,增加屋顶保险系数,增加分布式光伏见建设量。具体特点如下:

(1)更换相同厚度有机玻璃后,组件效率没有降低,但是组件重量下降45%-50%;

(2)变更常规边框设计思路,更加符合轻量化边框理念;

(3)组件强度由于边框的变更下降,但是结合运用终端,整体强度没有随之降低;

(4)采用有机玻璃,透光率会稍许增加,增加单位发电效率;

(5)重量和材料的较少,降低了组件成本以及施工成本;

(6)重量降低减少厂房屋顶的风险,更加符合业主以及设计院的理念。

本实用新型方案在组件轻质材料、组件边框结构、组件安装三方面改进,通过自攻钉或者硅胶直接有效的固定在彩钢瓦,背面空间有限,降低负风压对组件的影响以及对连接部位的应力集中问题,通过彩钢瓦、组件整体解决屋顶承重问题。在安装结构方便充分考虑屋顶承重以及彩钢瓦峰谷的利用,利用屋面强度来增强组件强度,取消了光伏支架的用量,大大降低了光伏系统资本支出。

进一步,接地,屋顶分布式项目,组件接地孔在彩钢瓦与组件之间,操作空间有限,大部分是组件侧边钻孔(不符合组件质保承诺),超轻量化组件直接在安装端解决,安装和接地同时兼容。节省接地工作和材料,又一次降低系统成本。

附图说明

图1:超轻量化组件结构剖视图;

图2:组件长短边边框角码连接示意图;

图3:特殊角码功能性连接图;

图4:组件自攻自钻螺钉安装结构剖面图;

图5:组件自攻自钻螺钉安装结构断面图;

图6:组件硅胶连接安装结构断面图;

其中,1为异形边框,2为硅胶,3为电池层压件,4为边框角码,5为螺丝,6为光伏组件,7为彩钢瓦,8为C型钢檩条,9为螺钉,10为硅酮结构胶。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

如图1-3所示,本实用新型一种超轻量化轻质组件,包括电池层压件3和用于固定电池层压件3的异形边框1,电池层压件3安装在异形边框1的固定槽内,并通过硅胶2密封粘接;电池层压件3的透光板和背板均采用轻质材料;异形边框1为组合式边框,组合式边框的相邻边框之间通过边框角码4固定连接。异形边框1包括一组长边边框和一组短边边框,长边边框、短边边框相互拼装并通过L型的边框角码4固定形成长方形边框。异形边框1的下侧设置有开口的角码安装槽,边框角码4安装在角码安装槽内,边框角码4通过基米螺丝5螺纹固定。长边边框与短边边框的接触线和长边边框成45°夹角。

其中,边框材质包含但不限定于铝合金,钛合金,不锈钢,增强塑料等。

透光板和背板可以采用有机玻璃、有机透明膜、高分子面膜、铝背板等材质,这些材料也可以起到轻质化的作用。

如图4-6,本实用新型还提供了一种超轻量化轻质组件的安装结构,包括所述的超轻量化轻质组件6和彩钢瓦7,所述的彩钢瓦7设置在C型钢檩条8上,彩钢瓦7的波峰与超轻量化轻质组件6边框外檐接触并固定,超轻量化轻质组件6的长边与彩钢瓦7泄水方向垂直。彩钢瓦7的波峰与超轻量化轻质组件6通过螺钉9固定,螺钉9依次穿过彩钢瓦7和超轻量化轻质组件6并与C型钢檩条8螺纹连接。超轻量化轻质组件6、螺钉9、彩钢瓦7、接地防雷网之间相互导通,直接接地。彩钢瓦7的波峰与超轻量化轻质组件6通过硅酮结构胶10粘结固定。

下面结合附图具体说明本实用新型的结构和工作原理:

图1为超轻量化组件结构剖视图:边框1与电池层压件3之间连接与常规组件一样,但是为了降低光伏组件6重量和增加组件可靠性,把原钢化的镀膜玻璃更换成有机玻璃(PMMA,聚甲基丙烯酸甲酯),降低边框用量。

图2为组件长短边边框角码4连接示意图:由于边框1的特殊改变,高度也降低到极限,组件边框1连接无法利用常规的压铆或者螺钉使长短边连接在一起,需要新的方式,这里我们利用L型的不锈钢边框角码4使梁边框连接在一起。

图3为组件异型边框特殊角码功能性连接示意图:边框1下侧有一个开口的角码安装槽,边框切割45°后长短边拼装在一起,L型边框角码4通过槽口塞入边框,边框定位固定后,边框角码4上有4个带螺纹孔的安装孔位,利用相应尺寸的基米螺丝5螺纹固定,在旋转到底部时,利用螺纹的反作用,使边框角码6上浮与边框底部紧密贴合,基米螺丝尖锥部分压住边框槽上部,从而达到边框,角码,边框相互固定的效果。

图4和图5为组件自攻自钻螺钉安装结构图:由于组件的轻薄特性,需要配合彩钢瓦7安装,彩钢瓦7的波峰与组件配合可以有效增加组件强度;图4中,组件6长边与彩钢瓦7泄水方向垂直,采用较长的自攻自钻螺钉(ST6.3系列)首先钻孔连接组件6边框外檐,然后钻孔连接彩钢瓦(1mm厚度)最终钻孔连接在彩钢瓦下部的C型钢檩条8上,此连接为螺纹连接。边框在钻孔过程中不会产生电池片的隐裂问题(备注采用双玻结构)。(备注:自攻钉连接彩钢瓦和檩条的同时,从接地连续性上考虑,组件、螺钉、彩钢瓦、接地防雷网之间相互导通,直接接地)。

图6为组件硅胶连接安装结构图:和上述描述组件特性一样,还有另一种安装方式,在彩钢瓦7波峰上打上结构胶,宽度与边框宽度一样,组件边框直接通过硅酮结构胶10粘结在硅胶上固定。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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