一种光伏组件与压型钢板一体化屋面发电系统的制作方法

本实用新型涉及光伏屋面发电系统，特别涉及一种光伏组件与压型钢板一体化屋面发电系统。

背景技术：

目前，光伏屋面发电系统的实现，主要有两种方式，一种为在现有屋顶上架设太阳能板，但其支架系统比较复杂，操作难度大，而且有损坏原有屋顶结构的风险；另一种为将光伏组件安装后直接作为屋面，光伏系统与室内直接接触存在漏水及火灾风险。此外，光伏组件与保温棉直接接触，导致组件温度过高，发电效率较低，不安装保温棉的厂房内部温度较高，影响工人的舒适度；现有的光伏屋面发电系统运维较复杂，清洗时人员需要登高操作，不利于人身安全。

因此，如何简化光伏屋面发电系统的安装和运维，提高光伏屋面发电系统的运行可靠性成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种光伏组件与压型钢板一体化屋面发电系统，该屋面发电系统安装方便且运维可靠，能够降低火灾和漏水风险，同时能够对屋面进行清洗和降温，提高发电效率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种光伏组件与压型钢板一体化屋面发电系统，包括屋面支撑结构、搭设固定于所述屋面支撑结构上方、相互拼接的压型钢板和设于所述压型钢板上方的光伏组件；

任一所述压型钢板宽度方向的两侧设有第一锁边部和第二锁边部，相邻的所述压型钢板由所述第一锁边部、所述第二锁边部锁合并通过锁边支座固定于所述屋面支撑结构；

所述压型钢板设有上凸的且固接所述屋面支撑结构的主支撑部，所述光伏组件通过压块压合以搭接固定于相邻的所述主支撑部上方；

还包括温控清洗机构，所述温控清洗机构的喷水管铺设于所述光伏组件与所述压型钢板之间，且用以在所述光伏组件背面温度高于预设值时喷淋清洗。

可选地，所述温控清洗机构包括:

设于地面的水箱、水泵、电磁阀以及连接并控制所述水泵和所述电磁阀的控制柜；

设于所述光伏组件背面且连接所述控制柜的温度传感器；

所述水泵设于所述水箱与所述喷水管之间，所述电磁阀设于所述水泵之后的所述喷水管。

可选地，所述压型钢板包括第一压型钢板和第二压型钢板，所述主支撑部设于所述第一压型钢板宽度方向的中央；

所述第一压型钢板的所述第一锁边部和所述主支撑部之间、所述第一压型钢板的所述第二锁边部与所述主支撑部之间均设有排水槽和加强筋；

所述第二压型钢板的所述第一锁边部和所述第二锁边部之间设有所述排水槽和所述加强筋。

可选地，所述主支撑部的上方设有凹槽，所述凹槽的两侧壁设有朝向所述凹槽中央倾斜向下弯折的第一折弯边；

还包括连接所述主支撑部与所述屋面支撑结构的u型支座，所述u型支座的顶部的两侧均设有与所述第一折弯边贴合的弯折配合部；

所述弯折配合部装卡于所述第一折弯边的内壁与所述凹槽的外壁之间。

可选地，所述第一锁边部呈凸台状弯折，所述第二锁边部以直角弯折成具有开口的口字型；

所述锁边支座为z型支座，所述z型支座置于所述第一锁边部的凸槽底部，所述第二锁边部置于所述凸槽底部且贴合所述z型支座座顶的底面；

所述z型支座座顶的底边设有锁边肋，所述第二锁边部弯折卡止于所述锁边肋。

可选地，所述凹槽内装设长条螺母，所述凹槽的两侧设有朝向槽口延伸且用以止挡所述长条螺母的止挡部，所述压块通过压块螺栓连接所述长条螺母。

可选地，所述长条螺母的上端面开设定位槽，所述止挡部设有竖直向下延伸且与所述定位槽配合的定位肋。

可选地，所述压块呈u型，且所述压块顶部的两侧设有水平向外延伸的压块翼缘，所述压块的两侧设有减振胶条，所述光伏组件贴合所述减振胶条设置且压合在所述压块翼缘的下方；所述压块的上方设有防水扣盖。

可选地，还包括设于相邻排的所述光伏组件间的装饰盖板，所述喷水管设于所述装饰盖板的下方；所述装饰盖板的开设喷水孔，所述喷水孔处设置连接所述喷水管的喷头。

可选地，还包括固定所述喷水管的水管管卡，所述水管管卡包括固定于所述主支撑部的水平部和连接所述水平部且用以容置固定所述喷水管的水管槽。

相对于上述背景技术，本实用新型所提供的光伏组件与压型钢板一体化屋面发电系统包括屋面支撑结构，屋面支撑结构可以采用常规的梁和檩条等的配合结构；屋面支撑结构设置压型钢板，相邻的压型钢板通过第一锁边部和第二锁边部锁合，借助锁边支座固定在屋面支撑机构上，提高防漏水性能；配合压型钢板的主支撑部与屋面支撑结构的固定，提高了压型钢板安装的便利性和固定的可靠性。

光伏组件搭设固定在压型钢板的主支撑部的上方，不直接接触压型钢板及其下方的保温棉，压型钢板可作为防火防水构件，降低了火灾风险，通过温控清洗机构对光伏屋面发电系统进行喷水清洗及降温，能够有效提高发电效率。喷水管铺设固定在压型钢板与光伏组件之间，在需要喷淋时直接操控开关或自动进行喷水即可，无需人工移动水管进行喷淋，避免了运维难度及作业人员登高清洗降温作业时受伤的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的光伏组件与压型钢板一体化屋面发电系统的整体示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的温控清洗机构的示意图；

图3为图1中压型钢板与光伏组件的装配示意图；

图4为图3中第一压型钢板的示意图；

图5为图3中第二压型钢板的示意图；

图6为图3中a部的局部放大图；

图7为图3中b部未锁边时的局部放大图；

图8为图3中b部锁边后的放大图；

图9为图3中u型支座的结构图；

图10为图3中锁边支座的结构图；

图11为图3中压块的结构图；

图12为图3中长条螺母的结构图；

图13为图3中防水扣盖的结构图；

图14为图1中装饰盖板的结构图；

图15为水管管卡的侧视图。

其中：

01-屋面檩条、1-第一压型钢板、11-主支撑部、12-凹槽、13-止挡部、131-定位肋、14-第一折弯边、15-第二折弯边、16-第一锁边部、17-第二锁边部、18-排水槽、19-加强筋、2-第二压型钢板、3-u型支座、31-弯折配合部、4-锁边支座、41-锁边肋、5-长条螺母、51-定位槽、6-压块、61-压块翼缘、611-卡沟槽、62-减振胶条、63-压块螺栓、7-防水扣盖、71-卡勾、8-光伏组件、9-自攻钉、20-喷水管、21-喷头、22-水箱、23-水泵、24-电磁阀、25-控制柜、26-装饰盖板、27-水管管卡。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图15，图1为本实用新型实施例所提供的光伏组件与压型钢板一体化屋面发电系统的整体示意图，图2为本实用新型实施例所提供的温控清洗机构的示意图，图3为图1中压型钢板与光伏组件的装配示意图，图4为图3中第一压型钢板的示意图，图5为图3中第二压型钢板的示意图，图6为图3中a部的局部放大图，图7为图3中b部未锁边时的局部放大图，图8为图3中b部锁边后的放大图，图9为图3中u型支座3的结构图，图10为图3中锁边支座的结构图，图11为图3中压块的结构图，图12为图3中长条螺母的结构图，图13为图3中防水扣盖的结构图，图14为图1中装饰盖板的结构图，图15为水管管卡的侧视图。

本实用新型所提供的光伏组件与压型钢板一体化屋面发电系统包括屋面支撑结构，搭设固定在屋面支撑结构上方的压型钢板、通过相邻压型钢板的第一锁边部16和第二锁边部17锁合固定压型钢板的锁边支座4和通过压块6压合固定在压型钢板的上凸的主支撑部11上方的光伏组件8，光伏组件8与压型钢板之间还设有温控清洗机构。

屋面支撑结构可采用屋面檩条01等结构，相邻的压型钢板由第一锁边部16和第二锁边部17配合锁合于锁边支座4后，再由锁边支座4固定于屋面檩条01，主支撑部11的底部也固接于屋面檩条01，通过压块6连接主支撑部11将光伏组件8压装固定，安装方便可靠，既保证光伏组件8安装到位，又简化了施工流程。第一锁边部16和第二锁边部17相互配合提高压型钢板的防水性能，光伏组件8通过上凸的主支撑部11与压型钢板形成的屋面相间设置，通过温控清洗机构对光伏屋面发电系统进行降温及清洗，提高发电效率，降低火灾风险，则温控清洗机构的喷水管20设置在压型钢板与光伏组件8之间，无需进行人工登高作业，降低了运维难度。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型所提供的光伏组件与压型钢板一体化屋面发电系统进行更加详细的介绍。

请参考图1至3，在本实用新型所提供的一种可选实施例中，光伏组件与压型钢板一体化屋面发电系统包括压型钢板、光伏组件8和锁边支座4，以及将光伏组件8压合固定于压型钢板的压块6。在本实施例中，压型钢板宽度方向的中央设有上凸的主支撑部11，压型钢板还包括分别位于压型钢板宽度方向两侧的第一锁边部16和第二锁边部17，第一锁边部16用来和相邻的压型钢板的第二锁边部17以及锁边支座4配合锁紧。光伏组件8通过压块6固定在相邻的主支撑部11的上方，主支撑部11的底部与屋面檩条01固接。

具体来说，压型钢板包括第一压型钢板1，主支撑部11设置在第一压型钢板1的中部并向上凸起，主支撑部11的中央设置下凹的凹槽12，主支撑部11通过u型支座3固定于屋面檩条01；第一锁边部16和主支撑部11之间、第二锁边部17与主支撑部11之间均设置下凹的排水槽18，相邻的排水槽18之间设置上凸的加强筋19。

上述第一压型钢板1的第一锁边部16、排水槽18、主支撑部11、凹槽12和第二锁边部17均由钢片或彩钢片按照一定方向折弯形成。换句话说，主支撑部11的凹槽12由钢片或彩钢片沿主支撑部11的上端面向下折弯形成，凹槽12的外壁与主支撑部11两侧壁的内壁之间中空，以便于u型支座3装卡固定在凹槽12的外壁与主支撑部11两侧壁的内侧壁之间。u型支座3通过自攻钉9贯穿座底固定于屋面檩条01上，通过u型支座3与主支撑部11和凹槽12的连接固定，避免采用打孔固定，提高了光伏屋面发电系统的防漏水性能。且通过u型支座3装卡固定，提高屋面系统的稳定性和抗风掀能力。

温控清洗机构的设置如图2所示，包括设于地面的水箱22、连接水箱22的水泵23，水泵23的出水口通过管道连接喷水管20，喷水管20与水泵23之间设置电磁阀24；电磁阀24和水泵23共同连接至控制柜25，通过控制柜25控制水泵23的启动和电磁阀24的开启，控制柜25属于本领域常规设置，此处不再对控制柜25进行详细说明。光伏组件8成排铺设固定在压型钢板的主支撑部11的上方，相邻两排的光伏组件8之间预留有一定宽度的间隙，此间隙通常对应于压型钢板的排水槽18，喷水管20则铺设固定在排水槽18内。对于多列光伏组件8，装饰盖板26及喷头21的设置按一定的预设间隔设置即可，装饰盖板26和喷头21的设置满足全部光伏组件8的喷水降温和清洗需求。

进一步地，温控清洗机构还包括温度传感器，温度传感器粘附固定在光伏组件8的背面，并与控制柜25连接。当温度传感器检测到光伏组件8背面的温度高于某一预设值时，将温度信号发送至控制柜25的控制中心，控制柜25控制电磁阀24开启、水泵23启动向喷水管20送水，喷水管20对光伏组件8进行喷水降温，提高光伏组件8的发电效率和光伏屋面发电系统的运维自动化程度。当然，还可根据实际需要手动控制水泵23和电磁阀24，使喷水管20进行喷水对光伏组件8进行清洗。上述预设温度值可以根据光伏组件8的材料、季节以及地区因素进行调整。

为优化喷水效果，喷水管20连接喷头21，具体而言，排水槽18和喷水管20的上方也即相邻排的光伏组件8之间设有装饰盖板26，如图1和图14所示，装饰盖板26的两端开设喷水孔，喷头21通过喷水孔处与喷水管20连通。喷水管20通过水管管卡27固定在排水槽18内，水管管卡27的结构如图15所示，包括水平部和连接水平部的水管槽，水平部连接固定在主支撑部11，沿水平部向下倾斜延伸后折弯呈半圆柱壳状的水管槽，喷水管20装卡固定在水管槽内。

下面对压型钢板的连接固定以及光伏组件8与压型钢板的连接支撑进行说明。请参考图3和图5，为优化上述实施例，主支撑部11的两侧壁沿靠近凹槽12中央向下的方向弯折形成第一折弯边14，第一折弯边14弯折延伸至与凹槽12的槽底同一高度后再次背向远离凹槽12中央向下弯折形成第二折弯边15，由第二折弯边15的底部水平向两侧延伸并弯折形成排水槽18。如图9所示，u型支座3的顶部两侧向外侧翻折后并倾斜朝向u型支座3的向下弯折，在u型支座3的顶部的两侧形成一对外轮廓近似呈三棱柱状的弯折配合部31。

主支撑部11的第一折弯边14侧壁与凹槽12呈近似中空的燕尾状，第一折弯边14的内壁与凹槽12外壁之间形成供u型支座3的弯折配合部31装卡的槽孔，在安装时首先将u型支座3通过自攻钉9固定于屋面檩条01，然后将第一压型钢板1的主支撑部11的第一折弯边14与凹槽12外壁之间的槽孔对准u型支座3顶部的弯折配合部31进行滑装。弯折配合部31与第一折弯边14内壁与凹槽12外壁的槽孔的配合结构进一步提高了第一压型钢板1的稳定性和抗风掀能力。

第一压型钢板1宽度方向的两侧分别设置第一锁边部16和第二锁边部17，第一锁边部16、第二锁边部17的结构以及与锁边支座4的配合可参考图4、图7、图8和图9，第一锁边部16呈凸台状弯折，凸台底部形成用来容纳锁边支座4和第二锁边部17的槽道，第二锁边部17以直角弯折成截面具有开口的口字型。第二锁边部17装卡在第一锁边部16凸台底部的槽道内。锁边支座4具体采用z型支座，z型支座的座底通过自攻钉9固定在屋面檩条01上，第二锁边部17压合在z型支座座顶的底面，并随同z型支座置于第一锁边部16凸台底部的槽道内，然后根据需要将第一锁边部16与z型支座固定即可。

通过第一锁边部16、第二锁边部17以及z型支座的配合结构减少了自攻钉9打孔固定，在确保光伏屋面发电系统的稳定性的前提下提高了光伏屋面发电系统的防漏水性能。第一锁边部16、第二锁边部17与锁边支座4的锁合结构起到连接相邻的第一压型钢板1或压型钢板的作用，共同构成完整的屋面系统。第一锁边部16和第二锁边部17的结构可根据需要灵活设置，如均设置成如第一锁边部16的凸台状结构，同时逐次搭设在锁边支座4的座顶，在必要时还可以采用自攻钉9打孔固定。

如图7、图8和图10所示，为进一步优化上述实施例，z型支座座顶底面的边缘还设有朝向z型支座底座倾斜向下延伸的锁边肋41，第二锁边部17贴合z型支座座顶的底面设置，并通过开口边折弯卡止在锁边肋41处，从而提高了第二锁边部17和锁边支座4连接的可靠性和密封性。

在本实用新型所提供的另一种可选实施例中，压型钢板还包括第二压型钢板2，第二压型钢板2的结构如图3和图5所示，第二压型钢板2宽度方向的两侧同样设置上述结构的第一锁边部16、第二锁边部17、排水槽18以及加强筋19。有别于第一压型钢板1的是，第二压型钢板2并未设置主支撑部11，压型钢板的第一锁边部16和第二锁边部17同样可以用来分别与第一压型钢板1的第二锁边部17及第一锁边部16锁合于锁边支座4。

在上述实施例中，第一压型钢板1和第二压型钢板2可以根据需要交替连接，也即第一压型钢板1-第二压型钢板2-第一压型钢板1-第二压型钢板2……的方式排列，也可以根据光伏组件8的支撑需求和排列间隙设置为诸如第一压型钢板1-第一压型钢板1-第二压型钢板2-第一压型钢板1-第一压型钢板1-第二压型钢板2……的排列结构。第一压型钢板1和第二压型钢板2两侧的第一锁边部16和第二锁边部17的尺寸规格完全相同，从而可以根据光伏组件8的支撑需求采用任意顺序将第一压型钢板1和第二压型钢板2排列连接。

在上述实施例中，光伏组件8采用如下方式与压型钢板连接固定，具体可进一步参考图3、图6和11至图13，光伏组件8(光伏板或固定光伏板的光伏支架)搭设在主支撑部11的上方，相邻的光伏组件8搭设在主支撑部11的凹槽12的两侧，凹槽12内固定长条螺母5，光伏组件8的顶部设置压块6，压块6通过压块螺栓63连接长条螺母5，将光伏组件8压合固定在主支撑部11的上方。

凹槽12的槽口处设有相对朝向凹槽12中央水平延伸的止挡部13，长条螺母5从凹槽12的一端滑入凹槽12后受止挡部13止挡无法从凹槽12上方取出。进一步地，止挡部13的下端面设置向下凸起的定位肋131，长条螺母5的上端面设置和定位肋131配合的定位槽51，定位肋131和定位槽51均设置为相互平行的多条，且定位肋131与定位槽51一一对应设置。通过定位肋131和定位槽51将长条螺母5滑装固定于凹槽12内，减少长条螺母5的移动或晃动，提高光伏组件8的稳定性。

压块6整体也可呈u型，压块6的顶部设有向两侧水平向外延伸的压块翼缘61，压块翼缘61的下端面贴合在相邻的光伏组件8的上端面，光伏组件8的下端面贴合主支撑部11的上端面，通过压块螺栓63与长条螺母5配合将光伏组件8压合固定，水管管卡27的水平部开设螺孔并设置在主支撑部11的上方，由压块螺栓63贯穿并与长条螺母5旋进后实现固定，装饰盖板26同样由压块6固定在相邻的主支撑部11之间。

根据实际需要，还可在u型的压块6与光伏组件8侧端面贴合的侧面设置减振胶条62，防止光伏组件8振动损坏，提升了光伏组件8的使用寿命。压块6、压块螺栓63、长条螺母5、主支撑部11和凹槽12的设置避免了在压型钢板上开孔，从而有效提高光伏屋面发电系统的防漏水性能。

在本实用新型所提供的进一步的优选实施例中，压块6的顶部还设有防水扣盖7，请参考图13；防水扣盖7呈拱形向上凸起，具备一定的弹性形变能力，防水扣盖7的两端设置卡勾71，压块翼缘61的底面边缘设有和卡勾71配合的卡沟槽611，通过设置防水扣盖7勾挂在压块6的上方，对压块6内部的压块螺栓63及凹槽12内的长条螺母5进行防护，避免压块螺栓63和长条螺母5接触雨水或冲洗水而生锈，便于后期光伏组件8的拆装维护及更换。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的光伏组件与压型钢板一体化屋面发电系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。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，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。