一种模块化快装式光伏集成屋顶的制作方法

1.本发明属于房屋建筑技术领域，具体为一种模块化快装式光伏集成屋顶。


背景技术：

2.光伏建筑一体化，是应用太阳能发电的一种新概念，简单地讲就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。而光伏集成屋顶是通过将光伏发电组件和传统的屋顶相结合，可以说光伏建筑一体化适合大多数建筑，如平屋顶、斜屋顶等等形式都可以安装。
3.而在实际安装过程中，为了最大化利用太阳能，常见的光伏集成屋顶通常都是设置成斜屋顶，这样能够充分接触光照，最大化的利用白天的太阳光照时间，但是光伏集成屋顶在安装完成之后，都是属于完全裸露的状态，故需要定期对其表面进行清理，避免出现热斑、发电量低等问题，而光伏集成屋顶中的光伏组件一般会占据大半个甚至整个屋顶，而屋顶又处于高处，属于人们不容易到达的区域，因此，在人工定期对光伏板进行清洁的过程中存在施工困难，费事费力等问题，尽管部分房屋的集成屋顶会预留人工操作的区域，但是面对大面积、倾斜安装并且完全裸露的光伏板，同样难以对其进行有效清理；其次，由于光伏组件不管在白天还是黑夜都是完全裸露在空气中的，因此，在面临一些极端的天气或者环境时，人们无法对集成屋顶进行有效保护，故急需一种能够自我清洁、以减少故障和能够自我保护的光伏集成屋顶。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种模块化快装式光伏集成屋顶，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种模块化快装式光伏集成屋顶，包括支撑架，支撑架的上端固定安装有屋顶板，屋顶板两侧的中部均固定安装有安装杆，安装杆的两侧均设置有与屋顶板固定安装的光伏板，所述屋顶板上端的中部固定连接有安装盒，所述安装盒正面和背面中部的两侧均开设有限位槽，所述安装盒内腔的中部固定安装有双轴电机，所述双轴电机两侧输出轴端均固定连接有另一端与安装盒活动套接的滚珠丝杠，所述滚珠丝杠的中部螺纹连接有丝杠螺母，所述丝杠螺母的两侧均固定连接有与限位槽活动套接的限位块，所述限位块一端中部的外侧活动套接有与安装盒固定连接的弹性波纹管，所述限位块的内部开设有与弹性波纹管内部相连通的连接管道，所述限位块的伸出限位槽的一端固定连接有与屋顶板活动套接的活动杆，所述活动杆的底部活动套接有第一转轴，所述第一转轴的侧面固定连接有清洁滚刷，所述活动杆内部的一侧开设有与连接管道相连通的气体管道，所述活动杆底端的一侧开设有与气体管道相连通的出气管。
6.优选的，所述第一转轴两端的侧面均固定连接有另一端与活动杆固定连接的第一卷簧，所述第一转轴的侧面固定连接有若干组等距排列的连接绳，所述连接绳缠绕在第一转轴外侧，且连接绳的另一端贯穿活动杆的侧面与安装杆侧面的底部固定连接，所述连接
绳的一侧设置有与活动杆固定连接的拨杆。
7.优选的，所述活动杆内部的另一侧固定安装有若干组电磁铁，所述电磁铁的一端接触有与活动杆固定安装的导磁板，所述安装杆的内部活动套接有第二转轴，所述第二转轴的两端均固定连接有另一端与安装杆固定连接的第二卷簧，且第二转轴的侧面固定连接有两组缠绕在其外侧的遮挡布，两组所述遮挡布分别从安装杆两侧的中部伸出，且两组遮挡布伸出安装杆的一端均固定连接有长铁片。
8.优选的，所述双轴电机属于可正反转电动机，所述弹性波纹管呈环状，环绕在滚珠丝杠的外侧。
9.优选的，所述连接绳为无弹性材料制成，且连接绳的中部贯穿活动杆。
10.本发明的有益效果如下：
11.1、本发明通过双轴电机、弹性波纹管、活动杆、清洁滚刷的设置，当对光伏板进行清理时，双轴电机首先能够通过滚珠丝杠和丝杠螺母的配合带动限位块和活动杆同步向两侧移动，并且在连接绳的作用下，使清洁滚刷发生旋转，使得清洁滚刷对光伏板正面进行滚动清洁，相比于在光伏板正面进行拖动清洁，更加高效、安全，同时能够将弹性波纹管内部的空气挤出，从清洁滚刷运动方向的前方出气管开口端吹出，能够吹散颗粒异物，避免异物卡住清洁滚刷和光伏板之间，让异物在自身重力作用下从屋顶斜面上滚落，再配合清洁滚刷能够起到更好的清洁效果；并且反向清洁时，出气管能够通过弹性波纹管的伸长而产生负压吸力，能够吸附走光伏板上的顽固污渍，进一步确保光伏板清洁效果。
12.2、本发明通过活动杆、电磁铁、长铁片、遮挡布的设置，在遇到恶劣的环境或者天气时，比如燃放礼花礼炮、冰雹等情况时，可以通过同时给双轴电机和电磁铁通电，此时电磁铁产生磁性传导到导磁板上，导磁板能够牢牢的将长铁片吸附住，随着活动杆的移动而带动遮挡布克服第二卷簧的回弹力而放卷，在活动杆运动到两端最大位置时，遮挡布被拉直并能够完全覆盖光伏板，对光伏板进行阻挡保护，并且此时连接绳也因达到最大放卷而绷直，能够对遮挡布提供支撑作用，进一步对光伏板进行保护，避免其受到损伤。
附图说明
13.图1为本发明结构侧面示意图；
14.图2为本发明结构正面示意图；
15.图3为本发明安装盒内部示意图；
16.图4为本发明活动杆内部结构安装示意图；
17.图5为本发明安装杆内部结构示意图。
18.图中：1、支撑架；2、屋顶板；201、安装杆；3、光伏板；4、安装盒；5、限位槽；6、双轴电机；7、滚珠丝杠；8、丝杠螺母；9、弹性波纹管；10、限位块；11、连接管道；12、活动杆；13、第一转轴；14、清洁滚刷；15、气体管道；16、出气管；17、第一卷簧；18、连接绳；19、拨杆；20、电磁铁；21、导磁板；22、第二转轴；23、第二卷簧；24、遮挡布；25、长铁片。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。
20.如图1至图5所示，本发明实施例中，一种模块化快装式光伏集成屋顶，包括支撑架1，支撑架1的上端固定安装有屋顶板2，屋顶板2两侧的中部均固定安装有安装杆201，安装杆201的两侧均设置有与屋顶板2固定安装的光伏板3，屋顶板2上端的中部固定连接有安装盒4，安装盒4正面和背面中部的两侧均开设有限位槽5，安装盒4内腔的中部固定安装有双轴电机6，双轴电机6两侧输出轴端均固定连接有另一端与安装盒4活动套接的滚珠丝杠7，滚珠丝杠7的中部螺纹连接有丝杠螺母8，丝杠螺母8的两侧均固定连接有与限位槽5活动套接的限位块10，限位块10一端中部的外侧活动套接有与安装盒4固定连接的弹性波纹管9，限位块10的内部开设有与弹性波纹管9内部相连通的连接管道11，限位块10的伸出限位槽5的一端固定连接有与屋顶板2活动套接的活动杆12，活动杆12的底部活动套接有第一转轴13，第一转轴13的侧面固定连接有清洁滚刷14，活动杆12内部的一侧开设有与连接管道11相连通的气体管道15，活动杆12底端的一侧开设有与气体管道15相连通的出气管16。
21.其中，第一转轴13两端的侧面均固定连接有另一端与活动杆12固定连接的第一卷簧17，第一转轴13的侧面固定连接有若干组等距排列的连接绳18，连接绳18缠绕在第一转轴13外侧，且连接绳18的另一端贯穿活动杆12的侧面与安装杆201侧面的底部固定连接，连接绳18的一侧设置有与活动杆12固定连接的拨杆19，清洁滚刷14转动过程中，拨杆19能够对收卷和放卷过程中的清洁滚刷14刷毛进行拨开，避免连接绳18收卷和放卷的过程中，出现卡住的情况，便于对其进行收卷。
22.其中，活动杆12内部的另一侧固定安装有若干组电磁铁20，电磁铁20的一端接触有与活动杆12固定安装的导磁板21，安装杆201的内部活动套接有第二转轴22，第二转轴22的两端均固定连接有另一端与安装杆201固定连接的第二卷簧23，且第二转轴22的侧面固定连接有两组缠绕在其外侧的遮挡布24，两组遮挡布24分别从安装杆201两侧的中部伸出，且两组遮挡布24伸出安装杆201的一端均固定连接有长铁片25，长铁片25与导磁板21处于同一平面内，能够通过导磁板21的磁吸力对长铁片25进行强力吸附，从而实现遮挡布24对光伏板3的覆盖保护。
23.其中，双轴电机6属于可正反转电动机，弹性波纹管9呈环状，环绕在滚珠丝杠7的外侧，弹性波纹管9能够发生较大的轴向伸缩，而纵向膨胀和收缩较小，能够节省空间，同时对产生光伏板3正压吹气和负压吸附灰尘的功用。
24.其中，连接绳18为无弹性材料制成，且连接绳18的中部贯穿活动杆12，连接绳18处于光伏板3和遮挡布24中间，即遮挡布24伸出之后，处于光伏板3和连接绳18上方，由于连接绳18无弹性，因此在其进行收卷和放卷的过程中，不会和第一卷簧17发生弹性抵消，造成收卷和放卷不完全，不仅影响清洁滚刷14的转动效率，而且影响对遮挡布24的支撑效果。
25.工作原理及使用流程：
26.当需要对光伏集成屋顶中的集成组件定期进行清理时，驱动双轴电机6旋转，双轴电机6两端输出轴带动两侧滚珠丝杠7同步旋转，能够通过滚珠丝杠7和丝杠螺母8的配合使得丝杠螺母8从靠近双轴电机6的一侧向两侧移动，从而带动限位块10和活动杆12同步向两侧移动，而活动杆12远离安装杆201时，由于连接绳18的一端与安装杆201固定连接，因此，在连接绳18的作用下，第一转轴13会克服第一卷簧17的弹力而带动清洁滚刷14发生旋转，
使得清洁滚刷14是在光伏板3正面进行滚动清洁，相比于在光伏板3正面进行拖动清洁，更加高效、安全，能够避免拖动清洁时，拖动硬物造成光伏板3划伤，同时丝杠螺母8移动还会使限位块10不断挤压弹性波纹管9，能够将弹性波纹管9内部的空气挤出，经连接管道11和气体管道15从清洁滚刷14运动方向的前方出气管16开口端吹出，能够吹散颗粒异物，避免异物卡住清洁滚刷14和光伏板3之间，让异物在自身重力作用下从屋顶斜面上滚落，再配合清洁滚刷14能够起到更好的清洁效果；同理，在清洁到两端之后，可以控制双轴电机6反转，从而开始反向清洁，此时，清洁滚刷14依然能够在第一卷簧17的回弹作用下进行旋转，而出气管16此时处于清洁滚刷14运动方向的后方，能够通过弹性波纹管9的伸长而产生负压吸力，能够吸附走光伏板3上的顽固污渍，进一步确保光伏板清洁效果；
27.而在遇到恶劣的环境或者天气时，比如燃放礼花礼炮、冰雹等情况时，可以通过同时给双轴电机6和电磁铁20通电，此时电磁铁20产生磁性传导到导磁板21上，导磁板21能够牢牢的将长铁片吸附住，随着活动杆12的移动而带动遮挡布24克服第二卷簧23的回弹力而放卷，在活动杆12运动到两端最大位置时，遮挡布24被拉直并能够完全覆盖光伏板3，对光伏板3进行阻挡保护，并且此时连接绳18也因达到最大放卷而绷直，能够对遮挡布24提供支撑作用，进一步对光伏板3进行保护，避免其受到损伤。
28.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。