一种与光伏板结合的预制混凝土构件的制作方法

本发明涉及混凝土构件技术领域，具体涉及一种与光伏板结合的预制混凝土构件。

背景技术：

现浇钢筋混凝土结构施工过程中现场制作多，湿作业多，有大量模板工程、脚手架工程等中间环节，浪费资源、污染环境；从业人员素质、施工环境等对建造质量影响很大，带来建筑性能、质量和耐久性等问题。要改变现状，应大力发展预制混凝土结构，减少现场制作混凝土结构量，提高预制化率。由于预制混凝土结构的主要结构构件在工厂里制作，生产效率高、质量好，节省资源和能源，有利于可持续发展，因此采用预制混凝土结构是建筑工业化发展的方向。太阳能光伏的应用是以光伏板组件为载体，光伏板组件受到太阳光照射即产生直流电。光伏板组件可以通过不同的连接被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，成为建筑物的组成部分。

但是目前的光伏组件与钢筋混凝土构件的安装结合方式存在光伏板安装不牢固、易从钢筋混凝土构件中脱落，且安装效率低的问题。例如，中国专利文献CN204748894U公开了一种光伏建筑一体化混凝土预制件及用于制作其的模具，包括混凝土底座、光伏太阳能组件和透光板，混凝土底座上至少设置有一个凹槽，凹槽上盖设有透光板，透光板与凹槽形成一个封闭空间，光伏太阳能组件置于所述封闭空间中，角度调节机构设置于凹槽内，角度调节机构包括支座及伸缩件，光伏太阳能组件通过安装板、定位销与支座铰接。支座和安装板的设置明显增加了混凝土底座和光伏板的生产工艺，且支座和安装板仅为一对，设置在混凝土底座和光伏板的一侧，混凝土底座和光伏板的其他位置并没有固定装置进行固定，而是仅仅依靠透光板与凹槽之间的连接进行位置的限定，若透光板脱落，则会造成光伏太阳能组件除支座和安装板的连接侧外其他位置均发生脱落，存在一定的安全隐患。另外，在安装光伏太阳能组件时，需要通过定位销将支座和安装板固定，透光板的存在也使得在安装光伏太阳能组件后还需要继续安装透光板，这样必然造成安装过程较繁琐，安装效率低下的问题。再次，光伏板并没有完全占满混凝土底座上设置的凹槽，即光伏太阳能组件与混凝土底座之间留有一定的空隙，为了更好地密封透光板与凹槽，还在两者之间设置了用于密封的密封件，这也增加了安装工序和生产成本。

因此如何在尽量不改变预制混凝土构件的主体结构，以降低生产成本的前提下制作预制混凝土构件，使其能够与光伏板有机结合，保证光伏板与预制混凝土构件安装牢固，尽量减轻组件的整体重量，实现光伏建筑一体化，提高光伏板与预制混凝土构件的安装效率是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的预制混凝土构件不能与光伏板快速、牢固安装的缺陷，从而提供一种便于与光伏板快速、牢固安装的预制混凝土构件。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种与光伏板结合的预制混凝土构件，包括：

预制混凝土构件本体，其中间部分成型有用于安装光伏板的中空结构，所述预制混凝土构件本体的至少相对的两个内侧壁上预留有若干个安装孔，若干个安装孔沿所述内侧壁的长度方向排布；

与所述安装孔配合的连接件，其包括预埋件和固定件，所述安装孔中预先设置有所述预埋件，所述预埋件的前端成型有用于与设置在所述光伏板的侧壁上的所述固定件连接的弯折部，所述弯折部伸出所述安装孔设置，所述光伏板上成型有用于固定所述固定件的凹槽，所述固定件与所述弯折部勾接，以实现所述预制混凝土构件本体与所述光伏板的安装固定的同时具有旋转的空间；

间隔设置在相邻两个安装孔之间的预留孔，所述预留孔靠近所述中空结构一端的直径大于远离所述中空结构一端的直径，所述预留孔中安装有一与所述预留孔形状相一致的弹性件，所述弹性件一端固定在所述预留孔的底部，另一端伸出所述预留孔设置，以弹性连接在所述光伏板的侧壁上，适于在旋转时对所述光伏板提供支撑；

贯通孔，其成型在所述预制混凝土构件本体上，且由所述内侧壁贯通至相应的外侧壁，用于安装所述光伏板的两个电极的走线。

所述的与光伏板结合的预制混凝土构件，所述凹槽由所述光伏板的边框向内凹陷形成，所述固定件的两端分别设置在所述凹槽相对的两侧面上。

所述的与光伏板结合的预制混凝土构件，所述固定件为一连接杆，所述预埋件的弯折部为一可发生形变的弯勾。

所述的与光伏板结合的预制混凝土构件，所述凹槽的凹陷深度不小于所述弯折部的伸出长度。

所述的与光伏板结合的预制混凝土构件，还包括一设置在所述光伏板背阴面的转轴，所述转轴的两端安装在所述预制混凝土构件本体的相对的两个内侧壁上，以在驱动力的作用下调节所述光伏板的采光方向。

所述的与光伏板结合的预制混凝土构件，所述弹性件在最大形变量时的压缩长度等于所述预留孔的轴向长度。

所述的与光伏板结合的预制混凝土构件，在所述预制混凝土构件本体的内侧壁的高度方向上，所述预留孔设置在相邻两个安装孔的中间位置。

所述的与光伏板结合的预制混凝土构件，所述凹槽为铝合金材质，相邻两个凹槽之间预留有所述弹性件的抵靠空间。

所述的与光伏板结合的预制混凝土构件，所述连接杆平行于所述预制混凝土构件本体的内侧壁的长度方向设置，且所述连接杆与所述凹槽的最低点之间预留有所述弯折部的容纳空间。

所述的与光伏板结合的预制混凝土构件，所述预制混凝土构件本体的厚度与所述光伏板的厚度之差不小于所述电极的走线的直径。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的与光伏板结合的预制混凝土构件，首先，预制混凝土构件本体通过若干个设置在内侧壁上的预埋件与设置在光伏板的侧壁上的固定件实现初步固定，由于预埋件是按照安装孔的位置在预制混凝土构件本体的至少相对的两个内侧壁上分布，且光伏板是安装在预制混凝土构件本体的中空结构中，因此本发明在尽量减轻二者整体重量的基础上，最大程度地保证了预制混凝土构件本体在至少相对的两个内侧壁上与光伏板的侧壁发生固定连接，多个不同位置连接件的设置提高了二者安装的牢固性。

其次，预制混凝土构件本体还通过间隔设置在相邻两个安装孔之间的预留孔中的弹性件实现与光伏板的二次固定，由于弹性件与光伏板接触端的横截面积大于与预制混凝土构件本体固定端的横截面积，因此进一步增大了预制混凝土构件的内侧壁与光伏板的侧壁的接触固定面积，提高了二者安装的牢固性。且由于弹性件与光伏板接触端的横截面积较大，在安装光伏板压缩弹性件的过程中，弹性件不易发生偏离弹性形变的扭曲变形，从而使得弹性件的弹性形变达到最大，确保光伏板的侧壁与预制混凝土构件本体的内侧壁在光伏板和预制混凝土构件本体处于同一平面时二者完全接触，二者的安装更加可靠。

再次，预埋件和固定件的连接为弯折部和固定件的可拆卸式连接，且固定件内嵌于光伏板的凹槽中，同时兼顾了安装的快捷性和牢固性。弹性件则实现的是光伏板与预制混凝土构件本体之间的弹性接触连接，由于弹性形变的作用，弹性件同时起到了将二者固定的目的，也有利于快速安装和拆卸。

2.本发明提供的与光伏板结合的预制混凝土构件，光伏板背阴面转轴的设置使得光伏板可以在驱动力的作用下调节采光方向，同时由于预埋件的弯折部为一可发生形变的弯勾，因此保证了即使光伏板发生旋转，预埋件和固定件之间的连接、以及弹性件与光伏板的弹性连接也是有效可靠的，能够实现足够的支撑。

3.本发明提供的与光伏板结合的预制混凝土构件，安装孔和预留孔间隔设置的排布方式使得在预制混凝土构件本体的内侧壁的不同位置上均有不同的连接件和弹性件与光伏板连接固定，最大程度上保证了二者安装的牢固性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的与光伏板结合的预制混凝土构件的示意图；

图2为图1的A-A面的剖视图。

附图标记说明：

1-预制混凝土构件本体；2-光伏板；3-预埋件；4-固定件；5-弹性件；6-边框；7-转轴；11-安装孔；12-预留孔；13-贯通孔；21-凹槽；31-弯折部。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1和2所示的与光伏板结合的预制混凝土构件的一种具体实施方式，包括预制混凝土构件本体1，一般设置为长方体或正方体，其中间部分成型有用于安装光伏板2的中空结构，即预制混凝土构件本体1为一中间形成有孔洞的框架结构。所述预制混凝土构件本体1的至少相对的两个内侧壁上预留有若干个安装孔11，若干个安装孔11沿所述内侧壁的长度方向排布。在本实施例中，预制混凝土构件本体1的四个内侧壁上均预留有安装孔11，对于每一个内侧壁而言，若干个安装孔11在沿内侧壁的高度方向上呈高低高式的排布。

与所述安装孔11配合的连接件，其包括预埋件3和固定件4，所述安装孔11中预先设置有所述预埋件3，预埋件3可以为具有一定弯折度的金属材质，如铝制或铜制，所述预埋件3的前端成型有用于与设置在所述光伏板2的侧壁上的所述固定件4连接的弯折部31，所述弯折部31伸出所述安装孔11设置，以便于与固定件4的连接。所述光伏板2上成型有用于固定所述固定件4的凹槽21，所述固定件4与所述弯折部31勾接，便于连接和拆卸，以实现所述预制混凝土构件本体1与所述光伏板2的安装固定的同时具有旋转的空间。这是由于勾接的连接方式不同于铰接可以将连接对象的位置完全固定，勾接的固定件4和弯折部31还可以发生相对运动，这样就不会影响光伏板2调整采光方向，以确保光伏板2的光电转化效率。

间隔设置在相邻两个安装孔11之间的预留孔12，在预制混凝土构件本体1的内侧壁的高度方向上，预留孔12设置在相邻两个安装孔11的中间位置，这种设置方式使得在预制混凝土构件本体1和光伏板2的高度方向上均有不同的固定连接件将二者固定，提高固定的牢靠性。所述预留孔12靠近所述中空结构一端的直径大于远离所述中空结构一端的直径，所述预留孔12中安装有一与所述预留孔12形状相一致的弹性件5，即预留孔12和弹性件5均为圆台形，所述弹性件5一端固定在所述预留孔12的底部，另一端伸出所述预留孔12设置，以弹性连接在所述光伏板2的侧壁上，适于在旋转时对所述光伏板2提供支撑。当光伏板2在调整采光方向时，光伏板2和预制混凝土构件本体1之间出现一定的错位，由于该角度调整不会很大，因此此时弹性件5由于弹性伸缩力会沿着弹性形变的方向继续支撑在光伏板2的侧壁上，保证支撑效果。

贯通孔13，其成型在所述预制混凝土构件本体1上，且由所述内侧壁贯通至相应的外侧壁，用于安装所述光伏板2的两个电极的走线。贯通孔13可以为一个，也可以为相向设置的一对，一对贯通孔13可以分设在预制混凝土构件本体1的相向的两个侧壁上，且靠近侧壁的里侧设置，这种设置方式不仅使得相邻两块光伏板2的临近的两个走线在脱离光伏板2后可以从同一通道输出，还避免了两个电极的走线直接暴露在室外，减缓了走线的老化速度，延长了使用寿命。

作为一种具体实施方式，所述凹槽21由所述光伏板2的边框6向内凹陷形成，且凹槽21在边框6上间隔排布，所述固定件4的两端分别设置在所述凹槽21相对的两侧面上。固定件4可以与凹槽21一体成型，也可焊接固定或通过螺钉固定。具体地，所述固定件4为一连接杆，所述预埋件3的弯折部31为一可发生形变的弯勾，弯勾勾接在连接杆上。所述凹槽21的凹陷深度不小于所述弯折部31的伸出长度，以使得光伏板2和预制混凝土构件本体1在处于同一平面时侧壁完全接触。

作为一种具体实施方式，还包括一设置在所述光伏板2背阴面的转轴7，转轴7可以设置在光伏板2背阴面的中间位置，以确保旋转时的平衡度；所述转轴7的两端安装在所述预制混凝土构件本体1的相对的两个内侧壁上，以在驱动力的作用下调节所述光伏板2的采光方向。转轴的7两端可以与驱动电机连接，驱动电机输出驱动力驱动转轴7转动，进而带动光伏板2旋转。

作为一种具体实施方式，所述弹性件5在最大形变量时的压缩长度等于所述预留孔12的轴向长度，这样在光伏板2与预制混凝土构件本体1处于同一平面时，光伏板2的侧壁和预制混凝土构件本体1的内侧壁就会完全接触，不会留有缝隙，保证密封性。

作为另一种具体实施方式，如图2所示，在所述预制混凝土构件本体1的内侧壁的高度方向上，所述预留孔12设置在相邻两个安装孔11的中间位置。即在预制混凝土构件本体1的内侧壁上，安装孔11和预留孔12形成多个V字依次排布的结构，使得预制混凝土构件本体1的内侧壁的不同位置处均有固定连接件与光伏板2固定。

作为另一种具体实施方式，所述凹槽21为铝合金材质，相邻两个凹槽21之间预留有所述弹性件5的抵靠空间。凹槽21由光伏板2的边框6形成，不增加额外的组件，不仅不会破坏边框6对光伏板2的保护作用，还降低了生产成本。

作为另一种具体实施方式，所述连接杆平行于所述预制混凝土构件本体1的内侧壁的长度方向设置，且所述连接杆与所述凹槽21的最低点之间预留有所述弯折部31的容纳空间，以方便弯折部31的勾接与转动。

作为另一种具体实施方式，所述预制混凝土构件本体1的厚度与所述光伏板2的厚度之差不小于所述电极的走线的直径，即对电极的走线起到保护作用，又不会使得预制混凝土构件本体1的厚度过厚，增加安装难度。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。