專利名稱：一種金屬屋頂bipv光伏發電結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種金屬屋頂BIPV光伏發電結構。
背景技術：
當今世界能源供應緊張，一次性能源面臨枯竭，且污染環境，排放大量的二氧化碳氣體，加重溫室效應，導致氣候變暖，由此帶來了一系列的環境問題。尋找一種清潔、可靠、長效持久的新能源來替代一次性能源就成為當今世界可持續性發展最迫切的問題。太陽能作為一種清潔環保、取之不盡、用之不竭的新能源，是最理想的可靠替代能源。在目前的技術條件下，用太陽能輻射發電的光伏電站，已經非常普遍了。但是在新建的建筑中卻很少大規模應用，特別是一些大型的工業廠房，大型的庫房和物流倉儲等建筑，其主體結構為鋼結構，屋頂使用大量的直通式瓦楞型彩鋼板，建筑面積很大。屋頂非常平整，特別適合建設以太陽能光伏發電為主的能源輔助供應方式。但是目前市場上的光伏發電組件都是制作成矩形由鋁框封裝而成，在安裝時非常復雜困難。彩鋼板為鋼制材料制成，安裝時需要在彩鋼板表面打孔，用螺栓與房屋主結構連接，破壞了彩鋼板的表面防銹能力，降低了使用壽命，一般在5年左右就會銹蝕漏水，需要更換屋頂，而電池板的使用壽命為20年以上。因為電池板是安裝固定在彩鋼板上面的，從而導致了因漏水更換屋頂而需要拆除后再安裝電池板的問題，即使使用鋁錳板，也同樣需要打孔固定，存在漏水的可能性，特別是電池板的安裝比較復雜，因此限制了使用規模，滯后了光伏發電在BIPV領域的發展。其主要原因是沒有一種適合瓦楞型金屬屋面的快捷高效不破壞金屬板表面的安裝結構。

實用新型內容針對現有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、加工制作容易的金屬屋頂BIPV光伏發電結構。為實現上述目的，本實用新型為一種金屬屋頂BIPV光伏發電結構，包括與屋頂鋼結構部件固定安裝的固定卡條、固定卡、光伏電池板和金屬瓦楞板，其中，固定卡條沿屋頂平面設置有若干排，固定卡條上固定設置有若干個固定卡，金屬瓦楞板通過固定卡固定在固定卡條上，光伏電池板固定安裝在固定卡的上端部，固定卡條、光伏電池板和金屬瓦楞板通過固定卡連接成一體結構。進一步，固定卡的上部固定設置有U型支撐架，所述光伏電池板固定安裝在U型支撐架上。進一步，所述光伏電池板與U型支撐架之間從上至下依次設置有玻璃連接片、玻璃固定片和緩沖膠墊。進一步，所述金屬瓦楞板的側邊順沿所述固定卡條外側壁向上延伸，并與所述固定卡條的外側壁貼合，所述固定卡將所述金屬瓦楞板側邊及固定卡條整體卡裝固定。進一步，所述金屬瓦楞板的側邊與所述固定卡條貼合部的外圍卡設有U型防水槽，該U型防水槽外部卡裝所述固定卡。[0010]進一步，所述金屬瓦楞板的下部貼合設置有保溫隔熱層。進一步，所述保溫隔熱層的下底面設置有保護用底板。進一步，所述一體結構的兩側邊設置有用于遮擋和保護屋頂結構外側的側板，該側板的上部固定安裝在所述固定卡上。進一步，所述固定卡條與屋頂鋼結構部件的方鋼管固定安裝，所述固定卡條通過卡條固定螺栓固定安裝在方鋼管上，卡條固定螺栓與方鋼管的連接部設置有墊鐵。本實用新型金屬屋頂BIPV光伏發電結構適用于現有的大量新建鋼結構彩鋼板屋頂的大型結構屋面，可和已有同類結構房屋的屋頂替換。本設計具有結構簡單、加工制作容易等優點，對光伏電池板及彩鋼板的加工工藝不需作任何變動，既滿足房屋結構的氣密封、水密封和隔熱保溫的使用要求，又可用于光伏發電，組成大型微電網運行，節約能源。

圖1為本實用新型主視圖；圖2為圖1中A-A向剖視圖；圖3為圖2中B-B向剖視圖；圖4為圖2中C部放大圖；圖5為圖2中D部放大圖；圖6為圖2中E部放大圖；圖7為圖2中F部放大圖。圖8為圖2中G-G向剖視圖。
具體實施方式
下面，參考附圖，對本實用新型進行更全面的說明，附圖中示出了本實用新型的示例性實施例。然而，本實用新型可以體現為多種不同形式，并不應理解為局限于這里敘述的示例性實施例。而是，提供這些實施例，從而使本實用新型全面和完整，并將本實用新型的范圍完全地傳達給本領域的普通技術人員。為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下” “左” “右”等空間相對術語，用于說明圖中示出的一個元件或特征相對于另一個元件或特征的關系。應該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對說明可相應地解釋。如圖1至圖7所示，本實用新型金屬屋頂BIPV光伏發電結構，包括與屋頂鋼結構部件固定安裝的固定卡條1、固定卡2、光伏電池板8和金屬瓦榜板10,其中，固定卡條I沿屋頂平面設置有若干排，固定卡條I上固定設置有若干個固定卡2，金屬瓦楞板10通過固定卡2固定在固定卡條I上，光伏電池板8固定安裝在固定卡2的上端部，固定卡條1、光伏電池板8和金屬瓦楞板10通過固定卡2連接成一體結構。技術實現方式:1.金屬瓦楞板10上的兩側立邊上設計有專用的安裝固定凸槽，固定卡條I設計有專用的固定凹槽，固定卡2上設計有專用凸臺。安裝時首先將固定卡條I用卡條固定螺栓111配合墊鐵16套裝在方鋼管15上，并根據光伏電池板8的安裝距離要求調整好間距后逐排固定，然后將金屬瓦楞板10安放其間，將兩側立邊上的固定凸槽放在固定卡條I上的專用固定凹槽內，調整好金屬瓦楞板的上下防水搭接距離后，用固定卡2的安裝凸臺將金屬瓦榜板和固定卡條用固定卡螺栓221固定在一起。2.將固定銷4穿過玻璃固定片6的安裝孔后，將玻璃連接片7粘接在玻璃固定片6上，然后再將其粘貼在光伏電池板8背面的指定位置上，總數為四件。然后將固定銷4套裝在U型支撐架3的固定孔內并在兩者之間安裝好緩沖膠墊5，用開口銷41固定。最后將光伏電池板組件安裝在固定卡2上。形成完整的BIPV光伏陣列。零件組成及功能:1.固定卡條1:金屬屋面的最重要安裝承托部件，安裝在方鋼管15上。其上安裝有固定卡2, U型防水槽9,金屬瓦榜板10。2.固定卡2:金屬絲屋頂的核心固定部件，用于固定屋面的金屬瓦楞板10，其上設計有固定光伏電池板的螺孔，同時作為光伏電池板8的安裝支架。3.U型支撐架3:光伏電池板8的固定承托部件，其上安裝有光伏電池板8，緩沖膠墊5，玻璃固定片6，玻璃連接片7，固定銷4等。并與固定卡2安裝固定在一起。4.固定銷4:光伏電池板8的固定限位部件，用于將光伏電池板8固定在U型支撐架3上。其上安裝有開口銷41。5.緩沖膠墊5:光伏電池板8的保護部件。安裝在U型支撐架3和玻璃固定片6之間，用于吸收震動，保護電池板在受到沖擊時不被損壞。6.玻璃固定片6:光伏電池板8的固定部件。7.玻璃連接片7:光伏電池板8的固定部件。8.光伏電池板8:太陽能BIPV發電的核心部件，由電池片、玻璃等封裝而成，并通過U型支撐架3安裝固定在固定卡2上。9.U型防水槽9:套裝在金屬瓦楞板10上，并用固定卡2固定。起防水密封的作用。10.金屬瓦楞板10:覆蓋屋面的主要部件，起防水密封的作用。用固定卡2固定在固定卡條I上。金屬瓦楞板10的側邊順沿固定卡條I外側壁向上延伸，并與固定卡條I的外側壁貼合，金屬瓦楞板10的側邊與固定卡條I貼合部的外圍卡設有U型防水槽9，U型防水槽9外部卡裝固定卡2。11.保溫隔熱層11:保溫材料，用于房屋的隔熱保溫。用強力膠粘貼在金屬瓦楞板10的下面。12.底板12:保溫隔熱層的保護板。用強力膠粘貼在底板的下面。13.側板13:用于遮擋和保護外側的屋頂結構不被雨水淋濕。用固定卡2安裝固定。14.邊夾板14:用于為固定卡2提供安裝固定的保證間隙。15.方鋼管15:屋頂的鋼結構部件。用于安裝固定卡條I。16.墊鐵16:固定部件，用于安裝固定卡條I。17.開口銷41:固定部件，用于將固定銷4安裝固定在U型支撐架3上。[0047]18.卡條固定螺栓111:用于安裝固定卡條I。19.側板固定螺栓131:用于安裝固定側板13。20 固定卡螺栓221:用于安裝固定卡2。21.U型支撐架固定螺栓331:用于將U型支撐架3固定在固定卡2上，同時固定電池板。本發明的特點:1.本發明適用于現有的大量新建鋼結構彩鋼板屋頂的大型結構屋面和已有同類結構房屋的屋頂替換。本設計具有結構簡單、加工制作容易等優點，對光伏電池板及彩鋼板的加工工藝不需作任何變動，既滿足房屋結構的氣密封、水密封和隔熱保溫的使用要求，又可用于光伏發電，組成大型微電網運行，節約能源。2.通過使用同性玻璃材料的粘接方式，從根本上解決了電池板因材料存在冷縮熱漲的現象而帶來的粘貼不可靠、耐候性差的問題。電池板采用四點粘接的連接方式，從而省去了電池板的鋁合金密封框，降低了電池板組件的生產成本。電池板與支架之間異性材料的機械安裝及固定結構均采用有間隙的可移動的安裝方式。3.將BIPV的整體結構與房屋的結構統一考慮，因此結構簡單，所用零件數量很少，安裝快速簡潔，可節省大量的人力成本。后期維護保養和電池板的更換非常方便。4.金屬瓦楞板10，可以加裝隔熱層，也可以不加隔熱層。根據房屋的要求以及建筑的地理位置確 定。
權利要求1.一種金屬屋頂BIPV光伏發電結構，其特征在于，包括與屋頂鋼結構部件固定安裝的固定卡條、固定卡、光伏電池板和金屬瓦楞板，其中，固定卡條沿屋頂平面設置有若干排，固定卡條上固定設置有若干個固定卡，金屬瓦榜板通過固定卡固定在固定卡條上，光伏電池板固定安裝在固定卡的上端部，固定卡條、光伏電池板和金屬瓦榜板通過固定卡連接成一體結構。
2.如權利要求1所述的金屬屋頂BIPV光伏發電結構，其特征在于，所述固定卡的上部固定設置有U型支撐架，所述光伏電池板固定安裝在U型支撐架上。
3.如權利要求2所述的金屬屋頂BIPV光伏發電結構，其特征在于，所述光伏電池板與U型支撐架之間從上至下依次設置有玻璃連接片、玻璃固定片和緩沖膠墊。
4.如權利要求1所述的金屬屋頂BIPV光伏發電結構，其特征在于，所述金屬瓦楞板的側邊順沿所述固定卡條外側壁向上延伸，并與所述固定卡條的外側壁貼合，所述固定卡將所述金屬瓦楞板側邊及固定卡條整體卡裝固定。
5.如權利要求4所述的金屬屋頂BIPV光伏發電結構，其特征在于，所述金屬瓦楞板的側邊與所述固定卡條貼合部的外圍卡設有U型防水槽，該U型防水槽外部卡裝所述固定卡。
6.如權利要求1所述的金屬屋頂BIPV光伏發電結構，其特征在于，所述金屬瓦楞板的下部貼合設置有保溫隔熱層。
7.如權利要求6所述的金屬屋頂BIPV光伏發電結構，其特征在于，所述保溫隔熱層的下底面設置有保護用底板。
8.如權利要求1所述的金屬屋頂BIPV光伏發電結構，其特征在于，所述一體結構的兩側邊設置有用于遮擋和保護屋頂結構外側的側板，該側板的上部固定安裝在所述固定卡上。
9.如權利要求1所述的金屬屋頂BIPV光伏發電結構，其特征在于，所述固定卡條與屋頂鋼結構部件的方鋼管固定安裝，所述固定卡條通過卡條固定螺栓固定安裝在方鋼管上，卡條固定螺栓與方鋼管的連接部設置有墊鐵。
專利摘要本實用新型公開了一種金屬屋頂BIPV光伏發電結構，包括與屋頂鋼結構部件固定安裝的固定卡條、固定卡、光伏電池板和金屬瓦楞板，其中，固定卡條沿屋頂平面設置有若干排，固定卡條上固定設置有若干個固定卡，金屬瓦楞板通過固定卡固定在固定卡條上，光伏電池板固定安裝在固定卡的上端部，固定卡條、光伏電池板和金屬瓦楞板通過固定卡連接成一體結構。本實用新型適用于現有的大量新建鋼結構彩鋼板屋頂的大型結構屋面，可和已有同類結構房屋的屋頂替換。具有結構簡單、加工制作容易等優點，對光伏電池板及彩鋼板的加工工藝不需作任何變動，既滿足房屋結構的氣密封、水密封和隔熱保溫的使用要求，又可用于光伏發電，組成大型微電網運行，節約能源。
文檔編號E04D13/18GK203008254SQ20122063780
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月28日 優先權日2012年11月28日
發明者薛黎明, 國曉軍 申請人:中海陽能源集團股份有限公司