一种拱形屋面的光伏支架系统论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种拱形屋面的光伏支架系统，属于光伏支架系统技术领域，存在由于现有的房屋为了提高了整个屋顶的抗风、抗震性，会将房屋设置成拱形，但拱形的屋顶形状对于光伏发电系统的发电板体的安装固定造成了较大的安装难度，不利于光伏发电系统的应用技术问题，其技术方案要点是包括长条状拱形的屋顶和多个发电板体，所述屋顶设置有长条状拱形的安装拱板，安装拱板设置有多个安装网格，安装拱板设置有挂靠机构，挂靠机构包括挂靠钩与挂靠环，挂靠钩与安装拱板的侧面固定连接，挂靠环与屋顶的侧面固定连接，挂靠钩挂靠在挂靠环中后，安装拱板与屋顶的相对位置保持固定，达到降低在拱形屋顶上安装固定发电板体的操作难度的效果。

主设计要求

1.一种拱形屋面的光伏支架系统，包括长条状拱形的屋顶(1)和多个发电板体(11)，其特征在于：所述屋顶(1)设置有长条状拱形的安装拱板(2)，安装拱板(2)设置有多个安装网格(21)，发电板体(11)卡设在安装网格(21)中；安装拱板(2)扣合在屋顶(1)上后，安装拱板(2)的边缘与屋顶(1)的边缘之间设置有挂靠机构(22)，挂靠机构(22)包括挂靠钩(221)与挂靠环(222)，挂靠钩(221)与安装拱板(2)的侧面固定连接，挂靠环(222)与屋顶(1)的侧面固定连接，挂靠钩(221)挂靠在挂靠环(222)中后，安装拱板(2)与屋顶(1)的相对位置保持固定。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种拱形屋面的光伏支架系统，其特征在于：所述安装网格(21)与发电板体(11)之间设置有速卡机构(3)，速卡机构(3)包括卡接台(31)、卡接挂板(32)和卡接扣板(33)；卡接台(31)固定连接在安装网格(21)中，卡接挂板(32)位于卡接台(31)的顶面的边缘处，卡接扣板(33)固定连接在发电板体(11)的边缘处，发电板体(11)放入安装网格(21)中后，发电板体(11)与卡接台(31)顶面抵接，卡接扣板(33)与卡接挂板(32)互相挂靠对发电板体(11)与安装网格(21)在垂直方向的相对位置进行固定。

3.根据权利要求2所述的一种拱形屋面的光伏支架系统，其特征在于：每个所述安装网格(21)的边缘均设置有顶边机构(4)，顶边机构(4)对发电板体(11)于安装网格(21)在水平方向上进行固定。

4.根据权利要求3所述的一种拱形屋面的光伏支架系统，其特征在于：所述顶边机构(4)包括顶边板(41)，安装网格(21)边缘处设置有插接槽(42)；顶边板(41)插设到安装网格(21)中，顶边板(41)朝向辅助板的侧面开设有顶边槽，发电板体(11)插设到顶边槽中；插接槽(42)底面固定连接有顶边弹性件(43)，顶边弹性件(43)一端与插接槽(42)底面固定连接，另一端与插接板固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种拱形屋面的光伏支架系统，其特征在于：所述发电板体(11)选用柔性太阳能电池作为发电板体(11)。

6.根据权利要求5所述的一种拱形屋面的光伏支架系统，其特征在于：所述卡接台(31)设置有弯板机构(5)，弯板机构(5)供发电板体(11)向远离的屋顶(1)的方向弯曲。

7.根据权利要求6所述的一种拱形屋面的光伏支架系统，其特征在于：所述弯板机构(5)包括卡接台(31)中弯板腔(51)，弯板腔(51)贯通卡接台(31)顶面，卡接台(31)顶面罩设有顶板弹膜(52)，弯板腔(51)靠近屋顶(1)的位置连接有通气管(53)，若干个弯板腔(51)通过通气管(53)互相连通；安装拱板(2)设置有进气管(6)，进气管(6)一端连接到靠近挂靠钩(221)的任一弯板腔(51)中，另一端连通有弯板驱动件(62)。

8.根据权利要求5所述的一种拱形屋面的光伏支架系统，其特征在于：所述顶边槽内壁固定连接有增摩挡条(7)，增摩挡条(7)选用橡胶材质的增摩挡条(7)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光伏支架系统领域，特别涉及一种拱形屋面的光伏支架系统。

背景技术

目前太阳能是各种可生能源中最重要的基本能源，随着国家绿色环保的力度越来越大，使得如太阳能光伏发电系统等太阳能应用技术得到了广阔的发展前景。

太阳能光伏发电系统即利用太阳光能，采用诸如晶硅板、逆变器等特殊材料电子元件组成的发电体系，太阳能光伏发电系统通过与电网相连向电网输送电力，成为了现有绿化无污染的发电方式之一；现有的太阳能光伏发电系统通常选用晶体硅电池板、非晶硅电池板和化学染料电池板等材质的发电板体作为太阳能与电能转换的主要进行场所，再辅以蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜和太阳跟踪控制系统的工作，完成了太阳能光伏发电系统的发电过程。

现有的太阳能光伏发电系统通常设置在阳光较为充足且较为宽阔的地面上，但是，随着城市的扩建，宽阔的位置越来越少，所以现有的太阳能光伏发电系统通常放置于建筑的屋顶上。屋顶处的光照充足，能够满足太阳能光伏系统的工作条件，同时又能够提高建筑的有效利用面积。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由于现有的房屋为了提高了整个屋顶的抗风、抗震性会将房屋设置成拱形，但拱形屋顶的顶面均呈弧面状设置，而光伏发电系统的板体大多为四四方方的板体状结构，使得屋顶的顶面与发电板体的配合程度较低，导致发电板体的安装过程存在有较大的操作难度，不利于光伏发电系统的推广和应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种拱形屋面的光伏支架系统，达到降低在拱形屋顶上安装固定发电板体的操作难度的效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种拱形屋面的光伏支架系统，包括长条状拱形的屋顶和多个发电板体，所述屋顶设置有长条状拱形的安装拱板，安装拱板设置有多个安装网格，发电板体卡设在安装网格中；安装拱板扣合在屋顶上后，安装拱板的边缘与屋顶的边缘之间设置有挂靠机构，挂靠机构包括挂靠钩与挂靠环，挂靠钩与安装拱板的侧面固定连接，挂靠环与屋顶的侧面固定连接，挂靠钩挂靠在挂靠环中后，安装拱板与屋顶的相对位置保持固定。

通过采用上述技术方案，安装时，工人直接将安装拱板扣合在长条状拱形的屋顶上，由于安装拱板同样为长条状拱形的形状，从而能够与拱形的屋顶相互配合，而在安装拱板上开设的安装网格能够根据发电板体的形状，选用合适的设置方式进行设置，降低拱形屋顶的弧面对发电板体放置时造成的影响，提高了发电板安装的牢固性的同时，降低了发电板体安置时的难度，同时还避免了屋顶的整体性，降低安放发电板体对于屋顶造成的影响，但屋顶处风速较高，在发电板体安装完成后，工人通过挂靠钩与挂靠环的配合对于安装拱板进行进一步固定，防止出现安装拱板从屋顶上掉落的情况发生，提高了发电板体的安装后稳定性；同时，挂靠钩与挂靠环的结构和使用方法均较为简单，能够进一步的降低发电板体在安置时的难度，达到降低在拱形屋顶上安装固定发电板体的操作难度的效果。

本实用新型进一步设置为，所述安装网格与发电板体之间设置有速卡机构，速卡机构包括卡接台、卡接挂板和卡接扣板；卡接台固定连接在安装网格中，卡接挂板位于卡接台的顶面的边缘处，卡接扣板固定连接在发电板体的边缘处，发电板体放入安装网格中后，发电板体与卡接台顶面抵接，卡接扣板与卡接挂板互相挂靠对发电板体与安装网格在垂直方向的相对位置进行固定。

通过采用上述技术方案，发电板体放置在安装网格中后，卡接台顶面与发电板体抵接对于发电板体提供稳定的支撑力，卡接扣板通过挤压发生弯曲，弯曲过后与卡接挂板挂靠在一起，对于发电板体垂直方向上进行固定，同时进一步的保证了发电板体固定的稳定性；并且，工人在使用速卡机构时，仅需要将发电板体的边缘向下挤压，当卡接扣板弹性形变回弹并撞击到卡接挂板上发出轻微的叩击声音后，即表示安装完成，操作简单，使用方便，进一步的提高了安装发电板体时的便捷性，达到降低在拱形屋顶上安装固定发电板体的操作难度的效果。

本实用新型进一步设置为，每个所述安装网格的边缘均设置有顶边机构，顶边机构对发电板体于安装网格在水平方向上进行固定。

通过采用上述技术方案，设置的顶边机构能够对于发电板体的边缘进行顶紧，一方面能够对于发电板体进行顶紧，对发电板体的各个边均能够收到顶紧力，对发电板体进行水平方向的约束、固定效果，进一步的提高发电板体的安装稳定性；另一方面，顶边机构对发电板体的边缘进行顶紧后，使发电板体边缘固定连接的卡接扣板能够与卡接挂板之间配合更为紧密，从而提高了速卡机构的使用效果；并且在进行设置的速卡机构时，顶边机构处于随动的状态，不需要工人进行进一步的设置，从而更进一步的提高发电板体安装时的便捷性。

本实用新型进一步设置为，所述顶边机构包括顶边板，安装网格边缘处设置有插接槽；顶边板插设到安装网格中，顶边板朝向辅助板的侧面开设有顶边槽，发电板体插设到顶边槽中；插接槽底面固定连接有顶边弹性件，顶边弹性件一端与插接槽底面固定连接，另一端与插接板固定连接。

通过采用上述技术方案，当发电板体放置在安装网格中后，顶边板被发电板体挤压，顶边弹性件被挤压后对顶边板提供对应的弹力，时顶边板对发电板体提供设置

本实用新型进一步设置为，所述发电板体选用柔性太阳能电池作为发电板体。

通过采用上述技术方案，柔性太阳能电池具有可弯曲程度大、性能优良、成本低廉、用途广泛的优点，从而能够适应屋顶、外墙或者内墙上，从而能够提高发电板体的适用性。

本实用新型进一步设置为，所述卡接台设置有弯板机构，弯板机构供发电板体向远离的屋顶的方向弯曲。

通过采用上述技术方案，设置的弯板机构能够使发电板体向远离屋顶的方向进行弯曲，发电板体在弯曲时能够边缘处的结构发生弯曲，进而使发电板体与顶紧机构的配合位置更为紧密，同时由于边缘向远离屋顶的方向运动，使卡接挂板和卡接扣板挂靠的更为紧密，更进一步的提高了板体在安装网格中固定的牢固性。

本实用新型进一步设置为，所述弯板机构包括卡接台中弯板腔，弯板腔贯通卡接台顶面，卡接台顶面罩设有顶板弹膜，弯板腔靠近屋顶的位置连接有通气管，若干个弯板腔通过通气管互相连通；安装拱板设置有进气管，进气管一端连接到靠近挂靠钩的任一弯板腔中，另一端连通有弯板驱动件。

通过采用上述技术方案，弯板驱动件通过进气管逐个对弯板腔进行充气，从而使顶板弹膜向远离屋顶的方向运动，带动发电板体弯曲的同时又能够对发电板体提供支撑力，能够使发电板体维持弯曲的弧度，同时顶紧机构与速卡机构能够对于板体的弯曲弧度进行限制，防止出现发电板体从安装网格中飞出的情况发生，进而提高了发电板体使用的稳定性。

本实用新型进一步设置为，所述顶边槽内壁固定连接有增摩挡条，增摩挡条选用橡胶材质的增摩挡条。

通过采用上述技术方案，设置的增摩档条能够增加发电板体与顶紧板之间的接触面的粗糙程度，提高了顶紧板与发电板体之间摩擦力，从而提高了发电板体与顶紧板之间连接的稳定性，提高了顶紧机构的使用效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、安装拱板、安装网格、挂靠钩和挂靠环的配合使用达到降低在拱形屋顶上安装固定发电板体的操作难度的效果；

2、速卡机构、顶边机构和弯板机构的配合使用提高了发电板体的固定牢固性。

附图说明

图1是拱形屋面的光伏支架系统的结构示意图；

图2是图1中A处结构的放大图；

图3是为了展示单个安装网格与单个发电板体配合的状态图；

图4是展示速卡机构、顶边机构和弯板机构的使用状态图。

图5是为了展示图4中B处结构的放大图。

图中，1、屋顶；11、发电板体；2、安装拱板；21、安装网格；22、挂靠机构；221、挂靠钩；222、挂靠环；3、速卡机构；31、卡接台；32、卡接挂板；33、卡接扣板；4、顶边机构；41、顶边板；42、插接槽；43、顶边弹性件；5、弯板机构；51、弯板腔；52、顶板弹膜；53、通气管；6、进气管；62、弯板驱动件；7、增摩挡条。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种拱形屋面的光伏支架系统，如图1所示，包括长条状拱形的屋顶1，屋顶1顶面上铺设有同样为状拱形的安装拱板2，安装拱板2扣合在屋顶1顶面上，安装拱板2顶面上开设有若干个方形安装网格21，每个安装网格21中均卡接有一个方形的发电板体11，发电板体11为柔性太阳能电池。

如图1、图2所示，安装拱板2的长度方向的边与屋顶1长度方向的边之间设置有若干个挂靠机构22，若干个挂靠机构22呈直线状阵列；每个挂靠机构22均包括圆环状的挂靠环222和J状的挂靠钩221，挂靠环222与屋顶1靠近安装拱板2的位置固定，挂靠钩221与安装拱板2靠近屋顶1顶面的位置固定连接，挂靠钩221挂靠在挂靠环222上后，安装拱板2与屋顶1之间的相对位置保持固定。

如图3、图4和图5所示，安装拱板2上开设的每个安装网格21与卡设在其中的发电板体11之间均设置有速卡机构3、顶边机构4和弯板机构5，速卡机构3、顶边机构4和弯板机构5互相配合对发电板体11与安装网格21之间的相对位置进行约束，提高发电板体11在安装网格21之间固定的牢固程度。

如图4和图5所示，其中，速卡机构3包括方体状的卡接台31，发电板体11卡接在安装网格21中后，发电板体11与卡接台31的顶面抵接；卡接台31的周向上固定连接有若干个顶端为三角形状其余部分为长条状的卡接挂板32，卡接挂板32位于卡接台31周向靠近卡接台31顶面的位置处；发电板体11朝向卡接台31的侧面的边缘处上固定连接有若干个顶端为卡接扣板33，卡接扣板33设置的位置与卡接挂板32设置的位置向对应，发电板体11抵接在卡接台31顶端上后，卡接扣板33与卡接挂板32互相固挂紧，由于卡接扣板33和卡接挂板32的简单，固定效果好，能够保证发电板体11固定在安装网格21中的稳定性的同时，降低发电板体11的安装难度。

如图1、图4和图5所示，弯板机构5位于卡接台31中，弯板机构5包括长方形的弯板腔51、顶板弹膜52和通气管53，弯板腔51位于卡接台31中且弯板腔51贯通卡接台31的顶面连接到发电板体11；顶板弹膜52位于发电板体11与弯板腔51之间，顶板弹膜52的边缘与弯板腔51贯通卡接台31的位置处固定连接，顶板弹膜52与发电板体11抵接同时将发电板体11与弯板腔51完全分离；通气管53位于安装网格21的底部，通气管53将若干个安装网格21中弯板腔51连通；在若干个弯板腔51中，靠近挂靠机构22的一个弯板腔51连接有进气管6，进气管6另一端连通有弯板驱动件62，弯板驱动件62为吹风机；弯板驱动件62放置在地面上；通过弯板驱动件62将气流输入到进气管6中，再通过进气管6对多个弯板腔51进行充气，充气后顶板弹膜52膨胀顶紧发电板体11，由于发电板体11选用柔性太阳能电池，发电板体11在顶板弹膜52的作用下向远离安装网格21的方向膨胀，在阴雨、下雪等天气中能够减少发电板体11上积水和积雪的残留。

如图4和图5所示，顶边机构4位于安装网格21的内部侧壁处；顶边机构4包括长条状的顶边板41、插接槽42、顶边槽和顶边弹性件43，顶紧弹性件选用弹簧作为顶紧弹性件；插接槽42开设在安装网格21的侧壁上，顶边板41插接在插接槽42中，顶边弹性件43一端固定连接在插接槽42中，另一端与插接板固定连接；顶边槽开设在顶边板41靠近发电板体11的位置处，顶边槽的内壁上固定连接有多个选用橡胶材质制成的增摩挡条，发电板体11的边缘插接在顶边槽中且与增摩挡条7抵接，顶边弹性件43处于被挤压的状态。

本实用新型的实施原理为：在进行使用时，工人将发电板体11卡设在安装网格21中，在卡入安装网格21中时，工人先将发电板体11的边缘插入到对应的顶边槽中，然后在将卡接扣板33和卡接挂板32互相挂靠，通过速卡机构3对发电板体11在垂直方向上进行限定，同时顶边机构4在水平方向对于发电板体11进行约束，使发电板体11能够更加稳定的固定在安装网格21中。

工人将所有的发电板体11全部安装完成后，工人直接将装载有多个发电板体11的安装拱板2通过吊运的形式扣合在屋顶1上，然后通过多个挂靠机构22对于安装拱板2进行固定便完成了对于发电板体11的安装过程，克服了面对拱形的屋顶1作业环境的技术局限性，提高了工人安装便捷性和安装速度。综上，通过上述步骤，达到降低在拱形屋顶1上安装固定发电板体11的操作难度的效果。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

设计图

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