专利名称：一种用于光伏组件安装系统的支撑连接机构及其支撑系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能光伏发电领域，尤其涉及一种可以实现简便可 靠安装且能够完美隐藏连接线的用于光伏组件安装系统的支撑连接机 构及其支撑系统。
背景技术：
由于世界范围内的能源紧缺和对环保要求的增加，使得各国都积 极研究和开发绿色环保且可再生的太阳能能源的利用，由此促进了太 阳能光伏发电技术的飞速发展及越来越广泛的应用，将太阳能发电装 置安装在建筑物的顶部或作为建筑物幕墙的太阳能光伏建筑物一体化 已成为当前建筑及光伏技术市场的热点；另外，在一些大型的地面停 车场、车站、飞机场等地方，因为具有大面积的建筑物屋面，也成了 光伏发电应用的主要场所。但是，因为这些建筑物在建造时都要考虑 其造型美观的问题，其顶面并不是完全平坦的表面，而且，由于光伏 组件重量大、结构复杂、引线和走线不方便等，使得光伏组件在安装 到这些建筑物顶面时就会比较困难，既需要考虑到安装的牢固，又要 兼顾安装后的美观问题，同时，为了延长光伏组件的使用寿命，光伏 组件的电源线要保证不能裸露在空气中，所以还需要考虑光伏组件安 装系统中的电源走线及密封保护的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种能够将光伏组件简便可靠地 安装、固定在大型建筑物的顶部，并能使电源线走线隐蔽、维修方便 的用于光伏组件安装系统的支撑连接机构及其支撑系统。所述支撑连 接机构包括截面为Z形的Z形支撑件、通过螺栓固定在Z形支撑件上上 的截面为L形的L形板材和固接在L形板材上的安装型材。其中，L形板
材侧面上设有垂直方向的开槽，连接螺栓可在所述开槽内滑动，从而 能够根据需要调节安装型材安装在L形板材上的安装高度。如上所述，优选的，在所述Z形支撑件和所述L形板材之间设置有 绝缘垫片，从而大大降低和避免在所述Z形支撑件和所述L形板材之间 由于金属原子的) 又向扩散渗入而造成所述Z形支撑件和所述L形板的接 触面的金属腐蚀。
本发明的光伏组件的支撑系统包括主支撑钢柱；通过连接螺栓 与所述主支撑钢柱相固接的主框架；以及安装在所述主框架上的多套 支撑连接机构，其中所述光伏组件通过支撑连接机构安装在主框架上。 所述主框架包括主横梁；连接在所述主横梁上三角形梁；安装在所述 三角形梁上的T形吊臂。通常通过预先埋在建筑物顶部的膨胀螺栓等将 作为整个支撑系统的基础支撑部分的主支撑钢柱固定。应当注意地是 本发明的主框架不限于此，还可以是能够实现本发明的其他任何形状 的梁或吊臂。
此外，所述每套支撑连接机构包括前排支撑连接机构和后排支撑 连接机构，并且所述前排支撑连接机构的安装高度小于后排支撑连接 机构的安装高度。其中，光伏组件通过前、后两排支撑连接机构固定 在主框架的T形吊臂上。
优选的，Z形支撑件的下部通过紧固件固定在T形吊臂上，并且通 过紧固件及中压板及边压板将光伏组件的副框固定在安装型材上，从 而将光伏组件固定在支撑连接机构上。这样，有利于光伏组件的安装 和位置调整，为现场施工带来了极大的方便。
如上所述，所述安装型材的两个相邻侧表面上各设置有用于安装 螺栓或螺母的滑槽，由此使得L形板材与安装型材之间的安装位置可以 方便调节，并且可根据安装现场所要求的光伏组件的安装密度调节中 压板或边压板的固定位置，从而调节光伏组件的安装位置。此外，各 个安装型材之间通过与其内周面紧密配合的接合套管相连接。
在本发明中，前排支撑连接机构的的安装型材只起固定作用，没 有走线需要，故设计位为一体式的空腔结构；后排支撑连接机构的安 装型材在起固定作用的同时还起着电源线走线槽的作用，故设计为分体式的空腔结构，光伏组件的电源线布置在型材空腔内，另通过可拆 卸的盖板来实现电源线在型材空腔内的密封。所述盖板用于将作为电 源线线槽的型材空腔与外界隔绝，并且其上具有供电源线穿过的走线 孔。优选的，在所述走线孔处设置保护圈，防止走线时电源线划伤或 破损。安装型材的空腔的上、下内壁上设置有一对定位接合套管的突 出部和一对盖板卡合部。盖板上设置了与所述卡合部相配合的卡合结 构。
如上所述， 一方面，将盖板拆下后可以很方便地实现电源线走线 和线路的检修；另一方面，将盖板盖上并进行密封后，使安装型材的 内部空腔与外界环境隔绝，有利于对电源线的保护，并增强了电源线 的耐候性。此外，由于电源线的柔韧性出色，在安装过程中能够保证 电源线长度略大于安装型材的腔体长度，因而在外界环境发生较大变 化时，电源线自身可随需要自动调整，从而可有效抵消安装型材框架 对导线的拉伸作用，进一步有效的保护电源线。
下面将结合附图对本发明的技术方案作详细描述，以突显本发明 前述的和其他的目的、特征和优点。
图l为本发明的光伏组件的固定方式的示意图2为图1中的前排支撑连接机构的示意图3为图1中的后排支撑连接机构的示意图4为光伏组件的固定方式的示意图5为无走线需要的安装型材的结构示意图6为有走线需要的安装型材的结构示意图7为本发明的光伏组件安装系统的支撑系统总体示意图8为光伏组件安装在T形吊臂上的示意图9为光伏组件的安装系统的正面示意图10为T形吊臂、Z形支撑件和L形板材固接在一起的示意图。
附图标记说明
1主支撑钢柱 2主横梁3螺栓 5 T形吊臂
6A前排支撑连接机构
4三角形梁
7光伏组件
6B后排支撑连接机构
10盖板
12橡胶垫圈
13、 14 、 15、 16滑槽
19A前排支撑连接机构的Z形支撑件
19B后排支撑连接机构的Z形支撑件
20A无走线需要的安装型材
20B有走线需要的安装型材
26卡舌
28电源线
30光伏组件副框
212开槽
8、 9空腔 11接线盒
17、 18接合套管
21 L形板材 22中压板 23边压板 24突出部
25凸出卡合部 27卡钩
29绝缘垫片 31走线孔
具体实施例方式
下面将以大型地面停车场为例，结合附图，详细说明本发明的光 伏组件7的安装支撑连接机构及支撑系统。用于本发明的光伏组件7安
装的支撑连接机构及支撑系统的材料可为钢、铝或铁或其他金属或金 属合金等，下面就以铝型材及铁制Z形支撑件为例，对本发明进行说明。
请参考图l、图2及图3，图l所示为本发明的光伏组件支撑连接机 构示意图，所述支撑连接机构包括前排支撑连接机构6A、后排支撑连 接机构6B，图2与图3所示为图1中前排支撑连接机构6A与后排支撑连接 机构6B的放大示意图。如图所示，所述支撑连接机构包括截面为Z形的 Z形支撑件19A和19B、通过螺栓固接在所述Z形支撑件19A和19B的上的 截面为L形的L形铝板材21以及通过螺栓固接在所述L形铝板材21的上 的铝安装型材20A与20B。
如图1至3所示，Z形支撑件19A和19B的底部通过螺栓3固定在光伏 组件安装系统的主框架上，比如图8所示的T形吊臂5上，其上部通过螺 栓3与L形铝板材21相连接，图10示出，T形吊臂5、 Z形支撑件19A和19B 和L形铝板材21通过螺栓3固接在一起。优选的，Z形支撑件19A和19B的侧面设置有加强筋以增强其支撑强度；铝安装型材20A和20B的侧面通 过螺栓3固定在L形铝板材21上。另外，通过螺栓3与中压板22及边压板 23 (见图4)将光伏组件7的副框30 (见图4)固定在铝安装型材20A及 20B上，从而将光伏组件7固定在支撑连接机构上。
具体地，从图2和图3中可见，在铝安装型材20A、 20B的上表面和 侧表面上均设置有用于安装螺母或螺栓的滑槽13、 14、 15和16。利用 铝安装型材20A、 20B侧面上的滑槽13和14，通过螺母与螺栓的连接将 铝安装型材20A、 20B与L形的铝板材21固定在一起。另外，优选的，在 所述L形的铝板材21的侧面上设有垂直方向的开槽212，连接螺栓在所 述开槽212内可滑动，从而能够根据安装现场的需要调节铝安装型材 20A、 20B相对于该L形铝板材21的安装高度。同样，利用设置在铝安装 型材20A、 20B上表面的滑槽15和16，通过螺母与螺栓的连接将中压板 22及边压板23 (见图4)固定在铝安装型材20A、 20B上，从而将光伏组 件7固定在铝安装型材上，并且可根据所要求的光伏组件7的安装密度 调节中压板22及边压板23 (图4)的位置，进而确定光伏组件7的安装 位置。如此，利用上述的本发明的支撑连接机构即可将光伏组件固定 在主框架上。
另外，为达到本发明的目的，光伏组件7的电源线需布设于铝安装 型材内，在本实施例中，仅需在后排支撑连接机构6B的铝安装型材20B 内进行布线，当然，根据光伏组件安装的具体方式，也可以选择在前 排支撑结构6A的铝安装型材20A内进行布线。图5示出了无走线需要的 铝安装型材20A的结构，图6示出了有走线需要的铝安装型材20B的结 构。如图5所示，由于前排支撑连接机构6A仅起支撑、固定光伏组件7 的作用，所以将铝安装型材20A设计为一体式的空腔结构，并且各个铝 安装型材20A之间通过接合套管17互相连接；如图6所示，后排支撑连 接机构6B在固定光伏组件7的同时，光伏组件7的电源线也布设在铝安 装型材20B的空腔9中，所以铝安装型材20B为分体式空腔结构，光伏组 件的电源线设置在空腔9内，在布线完成后，通过侧面的可拆卸的盖板 10将空腔9密封，从而实现对电源线的密封保护。此外，在铝安装型材 20B的空腔9内的上、下内壁上设置了一对突出部24，用于定位将各个 铝安装型材20B相互连接起来的接合套管18，该接合套管18实质为具有一定厚度的板材；在空腔9上、下内壁靠近盖板10的位置处设置了一对 凸出卡合部25，用于分别与盖板10的卡合部(卡舌26、卡钩27)相配 合，以便能够方便地拆卸或安装盖板IO。盖板10上设置有走线孔31， 电源线28从接线盒11 (见图l)中引出之后穿过走线孔31进入到作为线 槽的铝安装型材的空腔9中，为了保护电源线28，防止电源线28在穿过 走线孔31时的磨损，在走线孔31上安装了橡胶垫圈12。盖板10将空腔9 与外界环境隔离开，有效地保护了通过铝安装型材20B的内部空腔9的 电源线28，而且走线隐蔽，外形美观，并且在出现故障的时候，打开 铝安装型材22B的盖板10，即可进行线路检修。
另外，较佳地，在安装时，通过调节铝安装型材与L形铝板材的安 装位置使所述前排支撑连接机构6A的铝安装型材20A在L形铝板材21上 的安装高度小于后排支撑连接机构6B的铝安装型材20B在L形铝板材21 上的安装高度，从而使安装于其上的光伏组件7呈一定角度倾斜，以便 更好地接受太阳光的照射。
另外，优选地，在Z形支撑件19A、 19B和L形铝板材21之间设置有 绝缘垫片29，比如EPDM (三元乙丙)材料的绝缘垫片，从而大大降低 及避免在所述铁制Z形支撑件19A、 19B和所述L形铝板材21之间由于铝 原子和铁原子之间的双向扩散渗入而造成所述铁制Z形支撑件19A、 19B 和所述L形铝板材21的接触面的金属腐蚀。
接着请参考图7，其所示为本发明的用于光伏组件安装的支撑系统 的总体示意图。图8为图7的局部放大图，所示为光伏组件安装在T形吊 臂上的示意图。图9为图8的局部放大图，所示为本发明的光伏组件在T 形吊臂上的固定方式的示意图。
如图7所示，在本发明的用于光伏组件7安装系统的支撑系统中， 所述支撑系统包括主支撑钢柱l;通过螺栓3与所述主支撑钢柱1相连 接的主框架(未标注)；以及安装在所述主框架上的多个支撑连接机构， 所述支撑连接机构包括前排支撑连接机构6A、后排支撑连接机构6B， 其中所述光伏组件7通过所述支撑连接机构安装在主框架上。所述主框
架包括主横梁2;通过焊接等方式连接在所述主横梁2上的三角形梁4;
安装在所述三角形梁4上的T形吊臂5。优选的，所述T形吊臂5的侧面安 装有加强筋板(未显示)，用螺栓贯穿加强筋板、T形吊臂5和三角形梁4上的吊臂(未显示)，将T形吊臂5与三角形梁4连接为一体。对于整个 支撑系统而言，首先通过紧固元件如螺栓等将作为整个光伏组件7的支 撑系统的基础支撑部分的主支撑钢柱l固定在预先埋在建筑物比如大 型地面停车场顶面的基座上；再将主框架与所述柱支撑钢柱l固接，然 后通过螺栓将本发明的Z形支撑件19A和19B的底部与T形吊臂5连接，即 可将本发明的光伏组件的支撑连接机构固定进而实现整个光伏组件支 撑系统的安装。
此外，本发明的光伏组件7的支撑系统的材料为钢、铝或铁，由此 能够与大地之间形成可靠的电气连接，对地电阻小于10欧姆，满足防 雷要求。而且，本发明的光伏组件7的支撑系统，对于标准光伏组件、 单层玻璃光伏组件、双层玻璃光伏组件和多层玻璃光伏组件均可适用， 具有很强的通用性，并且安装快捷，结构坚固。
本发明并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本 发明的精神即公开范围内，仍可作一些修正或改变，故本发明的权利 保护范围以权利要求书限定的范围为准。
权利要求
1、一种用于光伏组件安装系统的支撑连接机构，其特征在于，所述支撑连接机构包括截面为Z形的Z形支撑件；固接在所述Z形支撑件上的截面为L形的L形板材；以及固接在所述L形板材上的安装型材。
2、 根据权利要求l所述的支撑连接机构，其特征在于，所述Z形支撑件和所述L形板材之间设置有绝缘垫片。
3、 根据权利要求l所述的支撑连接机构，其特征在于，所述L形 板材上具有滑槽，通过所述滑槽调整所述安装型材相对于所述L形板 材的安装高度。
4、 根据权利要求l所述的支撑连接机构，其特征在于，所述安装 型材之间通过接合套管相连接。
5、 一种用于光伏组件安装系统的支撑系统，包括主支撑钢柱和与 所述主支撑钢柱相固接的主框架，其特征在于，所述支撑系统还包括 安装在所述主框架上的如权利要求1-3之一所述的多套支撑连接机构。
6、 根据权利要求5所述的支撑系统，其特征在于，所述主框架包括主横梁；连接在所述主横梁上的三角形梁；以及安装在所述三角形梁上的T形吊臂，其中，所述Z形支撑件与所 述T形吊臂固接从而将所述支撑连接机构固定。
7、 根据权利要求5所述的支撑系统，其特征在于，所述每套支撑 连接机构包括前排和后排支撑连接机构。
8、 根据权利要求7所述的支撑系统，其特征在于，所述前排支撑 连接机构的安装高度小于所述后排支撑连接机构的安装高度。
9、 根据权利要求7所述的支撑系统，其特征在于，所述前排支撑 连接机构的安装型材为一体式的空腔结构。
10、 根据权利要求7所述的支撑系统，其特征在于，所述后排支 撑连接机构的安装型材为分体式空腔结构。
11、 根据权利要求10所述的支撑系统，其特征在于，所述分体式 空腔结构的安装型材的一侧面上设置有盖板，用于将作为电源线线槽的空腔与外界隔绝。
12、根据权利要求ll所述的支撑系统，所述盖板上设有电源线走 线孔，且在所述走线孔处设有垫圈。
全文摘要
本发明涉及用于光伏组件安装系统的支撑连接机构及其支撑系统。支撑连接机构包括截面为Z形的Z形支撑件；固接在所述Z形支撑件上的截面为L形的L形板材；以及固接在所述L形板材上的安装型材。所述支撑系统包括主支撑钢柱；与所述主支撑钢柱相连接的主框架；以及安装在主框架上的多个支撑连接机构，所述光伏组件通过所述支撑连接机构安装在主框架上。本发明的支撑系统具有安全性高、结构简单、安装方便、走线隐蔽、维修方便的优点。
文档编号H02N6/00GK101557179SQ20091013729
公开日2009年10月14日 申请日期2009年5月4日 优先权日2009年5月4日
发明者宇 王, 陈文华 申请人:无锡尚德太阳能电力有限公司;尚德能源工程有限公司