一种坡屋顶附加装配式光伏瓦

    技术2026-08-16  13


    本方案属于光伏,具体涉及一种坡屋顶附加装配式光伏瓦。


    背景技术:

    1、光伏(pv or photovoltaic),是太阳能光伏发电系统(photovoltaic powersystem)的简称,是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。光伏板装置是一种基本的清洁能源设备,在农村地区,经常安装在楼顶表面;但是在类似于坡屋顶中部、檐口、凉亭重点部位,这些川渝传统的穿斗式民居屋面上加装光伏板,首先将会影响建筑美观,其次在不同的屋面坡度下加装光伏板,还需在原来的屋顶加装支架,不仅会增加屋顶的受重,在加装支架时,还会对屋面的瓦或墙面进行破坏,造成屋顶漏水,透风等问题,影响居住体验。

    2、申请号为202111044246.5的发明专利本发明实施例公开了一种bipv屋顶结构,包括第一主梁、第二主梁、横梁和至少一个光伏发电模块,横梁的一端与第一主梁连接,横梁的另一端与第二主梁连接,至少一个光伏发电模块与横梁连接,光伏发电模块包括第一双面光伏组件、第二双面光伏组件、透光板和反光机构,透光板分别与第一双面光伏组件、第二双面光伏组件连接,且透光板位于第一双面光伏组件与第二双面光伏组件之间,反光机构位于透光板的下方,透光板用于供光线射入,且射向反光机构,反光机构用于将光线反射,且射向第一双面光伏组件的背面和第二双面光伏组件的背面。增加背面发电量,以提高单位面积发电效率,解决现有技术中的单面的光伏组件的发电效率低的问题。

    3、上述技术虽然能够提升发电效率,但是在川渝地区的民居,很多的房屋都是土瓦建筑,屋顶的倾斜角度不同,屋顶的大小不同,在安装光伏板时由于角度和尺寸的变化,会提升安装的难度;且川渝地区的地势有很多地方都是以丘陵和山地为主,存在很多依山而建的房屋,这类房屋大多都是土瓦屋顶,针对这类房屋加装光伏时,便会遭遇安装角度和安装尺寸的限制,并且高山峻岭,树木丛生,很可能安装好的光伏板在阳光直射时,由于有树木等部分遮挡,造成光伏的发电效率降低,现需要一种技术,能够减少光伏板被遮挡情况下,发电效率降低的问题。


    技术实现思路

    1、本方案的目的是提供一种坡屋顶附加装配式光伏瓦,以解决光伏板被遮挡情况下,发电效率降低的问题。

    2、一种坡屋顶附加装配式光伏瓦,包括:

    3、若干竖条:沿屋顶倾斜方向设置,所述竖条均匀排列;

    4、若干横条:与竖条固定连接,所述横条沿竖条垂直方向设置;

    5、若干下瓦:均匀铺设在相邻两根竖条之间的间隔中,所述下瓦的左右两侧均与邻近的竖条抵接;

    6、若干上瓦:所述上瓦铺设在左右相邻的两块下瓦之间;

    7、光伏条:所述光伏条形状为若干可计数直面,光伏条均匀铺设在上瓦的顶部表面;相邻光伏条电性连接。

    8、本方案的基本原理及有益效果:太阳能板在只有部分区域照射到阳光时,会产生一系列影响,主要包括以下几个方面:

    9、输出功率下降:太阳能板的部分遮挡会减少电池板接收到的光能,从而降低整体的电力输出。根据中的信息,即使是微小的阴影,如树荫或电线阴影,也可能导致电站发电量降低约20-30%。

    10、热斑效应:部分遮挡会在太阳能板的某些区域产生局部阴影,这可能导致被遮挡区域的电池发热,产生所谓的“热斑”现象。如所述,如果阴影长期存在,热斑效应达到一定程度时,可能会导致组件上的焊点熔化并毁坏栅线,进而导致整个太阳电池组件的报废。

    11、电池板性能不均:遮挡还可能导致太阳能电池板的性能出现不均匀,因为未被遮挡的电池会继续发电,而被遮挡的电池则不会。这种不均匀性可能会影响电池板的整体效率和性能。

    12、电池板寿命缩短:长期的遮挡和热斑效应可能会加速太阳能电池板的老化过程,从而缩短其使用寿命。

    13、经济影响:由于发电量降低,太阳能板的经济效益也会受到影响,减少业主的收益。

    14、本方案的设置:主要解决的技术难点是在不同坡度下,光伏板在安装后的稳定性。在川渝传统穿斗式民居屋面加装光伏板,借鉴中国传统瓦屋面,将光伏板生产成瓦状铺设在檩条(即本方案的竖条及横条)上。光伏瓦曲面微分为可计数直面,提高光伏板的发电效率。

    15、如果采用整块光伏板,在有遮挡的情况下,将会降低整块光伏板的发电效率,本方案采用化整为零的思路,采用多块光伏板同时工作,在有遮挡时也仅会影响被遮挡光伏条的发电效率,对于整体发电效率的影响将减少;且针对发生热斑效应时,本方案的单个光伏板的发电量小,就算出现意外情况,也不足以产生足够的高温损伤组件;

    16、本方案的光伏条设置在上瓦的顶面,贴合上瓦的形状,形成光伏瓦,在安装时,仅需要像普通瓦一样铺设在屋顶上,不需要加装额外的支架,不会造成屋顶的承重负担,也不会对屋顶的结构造成破坏,并且还能保持屋顶的美观,提升用户的使用体验。

    17、本方案的光伏瓦上的光伏条呈弧度分布,能够多角度的获取阳光辐射,能够增大发电效率,且本方案的实质还是使用的直面的光伏板,相较于直接使用有弧度的光伏板而言,本方案的成本更为低廉,更能满足大众的使用需求。

    18、进一步,所述上瓦的上侧设有第一凸块,下侧设有与之匹配的第一凹槽。

    19、有益效果:方便上下相邻的两块上瓦进行拼接。

    20、进一步,所述下瓦的上侧设有第二凹槽,下侧设有与之匹配的第二凸块。

    21、有益效果:方便上下相邻的两块下瓦进行拼接。

    22、进一步,所述下瓦底部固定连接有卡块,相邻两根竖条之间的横条上对立设置有两块推块,所述推块与横条滑动连接,推块靠近竖条的一侧固定连接有弹簧,弹簧的另一侧与竖条固定连接;两块推块之间的空隙用于安装卡块,所述卡块左右两侧分别与相近的推块抵接,所述卡块与横条固定连接。

    23、有益效果:下瓦的安装更为稳固,且通过弹簧的回位力,能够持续地对卡块施加一个夹紧的力,即保证了卡块稳定,进而保证了下瓦的安装效果,在使用过程不易松动和脱落。

    24、进一步,还包括限位块,所述限位块设置在弹簧的上下两侧,所述推块的上下两侧分别与相近的限位块抵接,所述推块与限位块滑动连接。

    25、进一步,所述卡块底部为楔形结构,限位块和推块的形状与卡块匹配。

    26、进一步,所述上瓦和下瓦的内壁面上均扣槽,上瓦的两侧与下瓦的扣槽滑动连接,下瓦的两侧与上瓦的扣槽滑动连接。



    技术特征:

    1.一种坡屋顶附加装配式光伏瓦,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的一种坡屋顶附加装配式光伏瓦,其特征在于:所述上瓦的上侧设有第一凸块,下侧设有与之匹配的第一凹槽。

    3.根据权利要求1所述的一种坡屋顶附加装配式光伏瓦,其特征在于:所述下瓦的上侧设有第二凹槽,下侧设有与之匹配的第二凸块。

    4.根据权利要求1所述的一种坡屋顶附加装配式光伏瓦,其特征在于:所述下瓦底部固定连接有卡块,相邻两根竖条之间的横条上对立设置有两块推块,所述推块与横条滑动连接,推块靠近竖条的一侧固定连接有弹簧,弹簧的另一侧与竖条固定连接;两块推块之间的空隙用于安装卡块,所述卡块左右两侧分别与相近的推块抵接,所述卡块与横条固定连接。

    5.根据权利要求4所述的一种坡屋顶附加装配式光伏瓦,其特征在于:还包括限位块,所述限位块设置在弹簧的上下两侧,所述推块的上下两侧分别与相近的限位块抵接,所述推块与限位块滑动连接。

    6.根据权利要求5所述的一种坡屋顶附加装配式光伏瓦,其特征在于:所述卡块底部为楔形结构,限位块和推块的形状与卡块匹配。

    7.根据权利要求1所述的一种坡屋顶附加装配式光伏瓦,其特征在于:所述上瓦和下瓦的内壁面上均扣槽,上瓦的两侧与下瓦的扣槽滑动连接,下瓦的两侧与上瓦的扣槽滑动连接。


    技术总结
    本方案属于光伏技术领域,具体涉及一种坡屋顶附加小型装配式光伏瓦。包括:若干竖条:沿屋顶倾斜方向设置,所述竖条均匀排列;若干横条:与竖条固定连接,所述横条沿竖条垂直方向设置;若干下瓦:均匀铺设在相邻两根竖条之间的间隔中,所述下瓦的左右两侧均与邻近的竖条抵接;若干上瓦:所述上瓦铺设在左右相邻的两块下瓦之间;光伏条:所述光伏条形状为若干可计数直面,光伏条均匀铺设在上瓦的顶部表面;相邻光伏条电性连接,解决了光伏板被遮挡情况下,发电效率降低的问题。

    技术研发人员:高玉环,朱婷婷,翁季,郭柳岑,刘祎遥,卢芸霜,王雨柔,刘思雨,许梦瑶
    受保护的技术使用者:重庆建筑工程职业学院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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