具有安全属性的柔性屋面的光伏系统安装结构的制作方法

    技术2024-11-22  42


    本发明涉及一种光伏安装领域,尤其涉及一种具有安全属性的柔性屋面的光伏系统安装结构,特别是一种光伏安装支架组件、光伏安装组件及光伏系统安装结构,主要应用于单层柔性屋面上的光伏组件安装。


    背景技术:

    1、单层柔性屋面系统(以下简称单层屋面)具有自重轻、防水保温性能好、施工快捷、易检修、寿命长等特点,被广泛的应用在制造工厂、数据中心和交通枢纽等建筑屋面。该类建筑屋面平坦,可利用面积大,比较适合安装光伏电站。随着住房和城乡建设部发布gb55030《建筑与市政工程防水通用规范》,对屋面系统防水材料、技术和性能的要求不断提高,如何选择单层柔性屋面最为匹配的光伏电站固定方式,是一个需要慎重考虑并谨慎选用的难题。目前,市面上常见的光伏系统与单层屋面连接方式有四种,第一种是混凝土配重块方式,第二种是钢立柱支撑方式,第三种是胶粘、焊接支撑固定方式,第四种是锚固光伏支架的方式。

    2、其中,针对锚固光伏支架的方式,专用锚固结构有多种样式,有不穿透屋面直接焊接的,有穿透屋面与结构固定的,固定方式有螺钉连接,铆接固定,翻转锚固定等结构形式(如申请人在先申请,专利号:cn202220823219.1,专利名称:一种屋面设备安装支座,申请号:2023234849711,专利名称:一种可保护屋面系统的锚固件及锚固基座)。其中,与结构固定的方式也存在性能差异。如螺钉连接固定方式对屋面系统的钢板厚度有要求,且对螺钉的规格和数量也有要求;铆接固定方式简单快捷,但考虑屋面系统长期承受风压拉扯、雨雪承压的作用力,会出现震动,铆接形式将变得松动,降低牢固程度。且单点受力模式抗拉承载有限,抗风荷载要求高的地区,则铆接基座排布较密,提升了总体成本。

    3、光伏系统安装支架也有不同样式,不同材质的结构系统。材质分为镀锌和铝合金材料,结构样式分为u型穿孔型材,单层型材结构和双层结构型材。其中,镀锌材质在高湿环境和沿海地区存在易腐蚀的隐患,会降低光伏系统的整体性能和稳定性。铝合金型材可能存在结构设计不合理,光伏组件在安装时采用螺钉、t型螺母限位安装,在承受风压时为螺钉点位受力结构,遭遇极端气候容易产生螺钉脱落,连接处失效,型材撕裂等问题,无法满足项目光伏的寿命要求。

    4、当光伏整体安装在单层屋面上,不仅要考虑基础的抗风揭需求,还要综合考虑气候带来的其他需求和自身安全隐患导致的需求。如极端暴雪对光伏系统的支撑承载要求,冰雹对光伏组件的破坏影响要求,高温燃烧对光伏系统的安全要求等等。

    5、同时,单层屋面在夏日表面温度能达到40度左右,但因安装了光伏组件系统,虽然隔绝了阳光的直射,但是温度在底部无法散热排出,相当于屋面加了一层盖子,提升了单层屋面表面温度,极端区域可能达到60℃。当屋面出现火灾隐患时,高温确实能够助燃火势的提升,因为高温能够加快燃烧反应的速率,增强燃料的燃烧效率,并促进火焰的扩散。此外,当光伏组件与单层屋面形成通道时,这些通道在风流的作用下,可能会成为火势快速串沿蔓延的通道。

    6、因此,如何解决上述技术问题,是本领域技术人员需要努力的方向。


    技术实现思路

    1、本发明目的是提供一种光伏安装支架组件、光伏安装组件及光伏系统安装结构,通过使用该结构,能够增加整个光伏系统受力的均匀性,提高整个光伏系统使用的牢固性和稳定性,也提高现场安装的便利性。

    2、为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种光伏安装支架组件,包括主型材、型材托架及光伏定位件,

    3、所述型材托架的顶部具有将所述型材托架左右两端贯穿的型材定位槽,所述主型材的中部下方插设于所述型材定位槽内,所述主型材相对的两侧外壁分别靠近所述型材定位槽的前后侧内壁设置,或所述主型材相对的两侧外壁分别抵于所述型材定位槽的前后侧内壁上;

    4、所述主型材经紧固机构与所述型材托架相连;

    5、所述光伏定位件安装于所述主型材的顶部。

    6、上述技术方案中,所述型材定位槽的底部设有与所述型材托架底部连通的安装孔。

    7、上述技术方案中,所述主型材前侧及后侧的底部分别设有一底部定位槽,所述底部定位槽平行于所述主型材的延伸方向设置;

    8、所述型材定位槽的前侧内壁及后侧内壁上分别设有贯穿所述型材托架左右两端的至少一定位卡槽,所述主型材对应侧的底部定位槽分别正对着对应侧的至少一条所述定位卡槽设置。

    9、上述技术方案中,所述紧固机构为两组,所述紧固机构包括插销及紧固螺栓;

    10、所述型材托架的前侧外壁及后侧外壁上分别设有与所述型材定位槽连通的定位螺孔,且每一所述定位螺孔与所述型材定位槽相对侧的多条所述定位卡槽均连通;

    11、两组所述紧固机构分别设置于所述主型材的前后侧,且每一所述紧固机构的插销的内端分别插设于一条所述底部定位槽内,所述插销的外端插设于对应侧一条所述定位卡槽内;

    12、每一所述紧固螺栓分别螺接于一个所述定位螺孔内,且所述紧固螺栓的内端抵于对应所述插销的外侧壁上,所述紧固螺栓及所述插销将所述主型材限位于所述型材托架上。

    13、上述技术方案中,所述插销的一端为导向头,所述插销的另一端设有朝外延伸的抓板,所述抓板设置于所述型材托架的左端或右端。

    14、上述技术方案中,所述型材定位槽每一侧的内壁上分别设有至少两条定位卡槽,多条所述定位卡槽由下至上间隔设置。

    15、上述技术方案中,所述光伏定位件至少为一组,所述光伏定位件顶部左侧和/或右侧设有卡板,所述卡板正对所述主型材设置,所述光伏定位件的底部前侧及后侧分别设有朝向外侧下方延伸的第一卡接件;

    16、所述主型材的顶部前侧及后侧分别设有朝向外侧下方延伸的卡条,每一所述卡条与每一所述第一卡接件卡接相连,所述光伏定位件经所述第一卡接件及卡条卡接安装于所述主型材的顶部。

    17、上述技术方案中,所述光伏定位件包括底部连接块及光伏限位部,所述光伏限位部经一调节螺栓与所述底部连接块相连,两个所述第一卡接件分别安装于所述底部连接块的两侧,所述光伏限位部设置于所述底部连接块的正上方,所述卡板设置于所述光伏限位部上;

    18、所述底部连接块的顶面设有一连接螺孔,所述连接螺孔的底部与所述底部连接块的底面相连通,且所述连接螺孔设置于两侧所述第一卡接件之间,所述光伏限位部上设有一让位孔,所述调节螺栓的底部穿过所述让位孔与所述连接螺孔相连。

    19、上述技术方案中,所述让位孔一侧的所述光伏限位部上设有一卡板,或所述让位孔两侧的所述光伏限位部上分别设有一卡板,所述卡板正对所述主型材设置。

    20、上述技术方案中,还设有型材连接件,所述主型材的中部设有两端贯穿的主空腔,所述型材连接件的外表面与所述主空腔的内壁相匹配,所述型材连接件的一端插设于所述主空腔内;

    21、和/或,和/或,所述型材连接件的一侧外壁上设有外凸的凸部,所述凸部的外表面以及所述型材连接件的其它外表面分别抵于所述主空腔的内壁上;

    22、和/或,所述型材连接件将相邻两根所述主型材相连,所述型材连接件的两端分别插设于相邻两根所述主型材的主空腔内。

    23、本发明还提供了一种光伏安装组件,包括锚固件及与所述锚固件顶部连接的紧固座,所述紧固座的顶部设有安装螺孔;

    24、还包括上述的光伏安装支架组件,所述型材托架的底部抵于所述紧固座的顶面上,所述型材托架经一安装螺栓穿过所述型材定位槽与所述安装螺孔螺接相连,所述安装螺栓将所述型材托架与所述紧固座相连。

    25、本发明还提供了一种具有安全属性的柔性屋面的光伏系统安装结构,包括上述的光伏安装支架组件,所述光伏安装支架组件为多组,多组所述光伏安装支架组件的上方构成光伏组件安装位;

    26、相邻的两根所述主型材之间构成间距,所述间距内还还设有多块挡火组件,相邻所述挡火组件之间构成防火分区,所述挡火组件的两端分别抵于相邻两侧所述主型材的顶面上;

    27、和/或,所述挡火组件包括至少一挡火板,所述挡板的顶部设有一连接板,所述连接板的两端分别设置于所述挡火板的顶部两侧,所述连接板的两端底部分别抵于相邻两侧所述主型材的顶面上,所述挡火板设置于相邻所述主型材之间,且所述挡火板的侧部靠近或抵于相邻所述主型材的侧壁上;

    28、和/或,所述挡火板的中部设有一条形通槽,所述条形通槽的两端的所述挡火板上分别设有一让位槽,所述让位槽内设有一限位板,所述限位板的一端与所述让位槽的顶部或底部相连;

    29、和/或,所述挡火组件包括至少两块挡火板,相邻所述挡火板的侧壁相接触,所述挡火板的限位板插设于相邻所述挡火板的所述让位槽内,两端所述挡火板的连接板的端部抵于相邻所述主型材的顶面上。

    30、由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:

    31、1.本发明中主型材直接经过型材托架和紧固座进行连接,光伏组件经过光伏定位件直接安装在主型材上面,采用面受力的方式,能够增加受力面积,减少受力压强,能够更好的保护屋面系统,延长屋面系统的使用寿命;

    32、2.本发明中整个屋面系统的受力更加均匀,承受风压再和、雪压再和更加均匀,稳定性更好,强度也更高;

    33、3.本发明中各个部件可以直接在工厂预先制作,现场快速的组装施工,能够提高施工的便利性和稳定性,降低施工难度,提高施工效率,也保证施工质量;

    34、4.本发明中主型材高度可调,能够提高适用范围;

    35、5.本发明中通过挡火板的设置,构成多个防火分区,这样能够进一步的提高整个屋面系统的防火效果,提高安全性;

    36、6.本发明中根据相邻主型材之间的距离,多块挡火板可拼接,适用范围更广;

    37、7.本发明中光伏定位组件与主型材之间采用快速的卡接方式,并未位置可调,这样能够提高光伏组件与主型材安装的便利性,提高安装的适用范围;

    38、8.本发明中如果采用分段式的主型材,利用型材连接件将相邻的主型材节能型连接,实现快速的拼接要求,同时,通过凸部的设置,能够实现安装过程中的限位,并且由于相邻主型材之间热胀冷缩的问题,凸部的设置,采用单侧凸部设置,另外一侧可以预留伸缩间距,从而保证安装使用过程中的牢固性和稳定性。


    技术特征:

    1.一种光伏安装支架组件,其特征在于:包括主型材、型材托架及光伏定位件,

    2.根据权利要求1所述的光伏安装支架组件,其特征在于:所述主型材前侧及后侧的底部分别设有一底部定位槽,所述底部定位槽平行于所述主型材的延伸方向设置;

    3.根据权利要求2所述的光伏安装支架组件,其特征在于:所述紧固机构为两组,所述紧固机构包括插销及紧固螺栓;

    4.根据权利要求2所述的光伏安装支架组件,其特征在于:所述型材定位槽每一侧的内壁上分别设有至少两条定位卡槽,多条所述定位卡槽由下至上间隔设置。

    5.根据权利要求1所述的光伏安装支架组件,其特征在于:所述光伏定位件至少为一组,所述光伏定位件顶部左侧和/或右侧设有卡板,所述卡板正对所述主型材设置,所述光伏定位件的底部前侧及后侧分别设有朝向外侧下方延伸的第一卡接件;

    6.根据权利要求5所述的光伏安装支架组件,其特征在于:所述光伏定位件包括底部连接块及光伏限位部,所述光伏限位部经一调节螺栓与所述底部连接块相连,两个所述第一卡接件分别安装于所述底部连接块的两侧,所述光伏限位部设置于所述底部连接块的正上方,所述卡板设置于所述光伏限位部上;

    7.根据权利要求6所述的光伏安装支架组件,其特征在于:所述让位孔一侧的所述光伏限位部上设有一卡板,或所述让位孔两侧的所述光伏限位部上分别设有一卡板,所述卡板正对所述主型材设置。

    8.根据权利要求1所述的光伏安装支架组件,其特征在于:还设有型材连接件,所述主型材的中部设有两端贯穿的主空腔,所述型材连接件的中部或一端插设于所述主空腔内;

    9.一种光伏安装组件,其特征在于:包括锚固件及与所述锚固件顶部连接的紧固座,所述紧固座的顶部设有安装螺孔;

    10.一种具有安全属性的柔性屋面的光伏系统安装结构,其特征在于:包括如权利要求1-8任一项所述的光伏安装支架组件,所述光伏安装支架组件为多组,多组所述光伏安装支架组件的上方构成光伏组件安装位;


    技术总结
    本发明公开了一种具有安全属性的柔性屋面的光伏系统安装结构,其特征在于:包括主型材、型材托架及光伏定位件,所述型材托架的顶部具有将所述型材托架左右两端贯穿的型材定位槽,所述主型材的中部下方插设于所述型材定位槽内,所述主型材相对的两侧外壁分别靠近所述型材定位槽的前后侧内壁设置,或所述主型材相对的两侧外壁分别抵于所述型材定位槽的前后侧内壁上;所述主型材经紧固机构与所述型材托架相连;所述光伏定位件安装于所述主型材的顶部。本发明提高了整个光伏系统受力的均匀性,保证其使用的牢固性和稳定性,也提高安装便利性,还提高了防火性能。

    技术研发人员:马丁·汤姆森,何静洁,张威,俞嘉纯,李天松,陆晓朋
    受保护的技术使用者:优尔屋面科技(苏州)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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