发明内容
针对以上现有技术的缺陷,本发明的目的至少在于提供一种太阳能光伏组件的安装系统,其具有便于快速安装的安装横梁、以及具有快速锁紧功能的固定卡扣压板装置,使整个组件系统的安装实现,方便、快捷,实现良好的限位及定位,节省了太阳能组件边框成本并提升了系统安装效率,从而进一步降低了太阳能系统的建设成本。
根据本发明的至少一个方面,提出了一种用于太阳能光伏组件快速安装的安装系统,包括:安装边框(200),包括组件安装槽口(201),连接并支撑所述组件安装槽口的侧壁(202),连接到所述侧壁的支撑边(203),以及连接到所述支撑边相对于所述侧壁的另一端的侧边(204),所述侧边的一端朝向所述侧壁(202)的方向翻转并设置有卡扣结构(205);固定卡扣压板(300),包括螺栓部分(301)、支撑部分(302)以及设置在所述支撑部分两端的装配结构(303),所述装配结构上设置有卡槽部分(304),所述卡槽部分(304)与所述安装边框的卡扣结构(205)相配合以在安装时组合成卡扣卡槽装配结构。
根据本发明的至少又一个方面,提出了一种用于太阳能光伏组件快速安装的安装边框(200),包括:组件安装槽口(201);侧壁(202),连接并支撑所述组件安装槽口;支撑边(203),连接到所述侧壁;以及侧边(204),连接到所述支撑边相对于所述侧壁的另一端,所述侧边的一端朝向所述侧壁(202)的方向翻转并设置有卡扣结构(205)。
根据本发明的至少还有一个方面,提出了一种用于太阳能光伏组件快速安装的固定卡扣压板(300),包括:螺栓部分(301);支撑部分(302),连接到所述螺栓部分(301);以及装配结构(303),设置在所述支撑部分的两端,所述装配结构上设置有卡槽部分(304)。
根据本发明的至少还有一个方面,提出了一种用于光伏组件快速安装的方法,包括:将固定卡扣压板(300)上的卡槽部分(304)与安装边框(200)的侧边(204)上的卡扣结构(205)进行倒装卡扣装配;将所述固定卡扣压板(300)放置在安装横梁(500)上的矩形凹槽(502)中,并将所述固定卡扣压板(300)的螺栓部分(301)插入安装横梁(500)中的过孔(502);将锁紧螺母(400)固定在所述螺栓部分(301)伸出所述过孔(301)的末端并旋紧,以将光伏组件(200)和所述安装边框(200)固定在安装横梁(500)上。
根据本发明的至少还有一个方面,提出了一种用于光伏组件快速拆卸更换的方法,包括:将锁紧螺母(400)从固定卡扣压板(300)的螺栓部分(301)上旋开;从安装横梁(500)的过孔(301)中退出所述螺栓部分(301),将所述固定卡扣压板(300)从所述安装横梁(500)上取下;将所述固定卡扣压板(300)的卡扣结构按装配方向松开,由此松开安装边框(200)上的卡扣结构(205);以及松开所述安装边框(200),并更换所需的光伏组件(200)。
本发明的目的之一在于提供一种太阳能光伏组件的安装系统,与现有的安装系统相比,提高了安装效率,减少了人力资源,提高了安装效率和安装稳固性。同时安装结构对太阳能组件的安装边框提供了水平和竖直方向上的保持力,提高了安装牢固度。
应当理解,本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的,并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。
附图说明
包括附图是为提供对本发明进一步的理解,它们被收录并构成本申请的一部分,附图示出了本发明的实施例,并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。在结合附图并阅读了下面的对特定的非限制性本发明的实施例之后,本发明的其他特征以及优点将变得显而易见。其中:
图1示出了现有技术的太阳能电池安装边框的截面图;
图2示出了根据本发明的一个实施例的光伏组件的新型安装边框的截面图;
图3示出了根据本发明的一个实施例的具有快速锁紧功能的固定卡扣压板的各个侧面的结构示意图;
图4示出了根据本发明的一个实施例的锁紧螺母的各个侧面的结构示意图;
图5示出了根据本发明的一个实施例的具有开槽和过孔的安装横梁的横截面结构示意图;
图6示出了根据本发明的一个实施例的使用快速锁紧固定卡扣压板和安装横梁的安装系统的正面的结构示意图;
图7(a)示出了根据本发明的一个实施例的使用快速锁紧固定卡扣压板和安装横梁的安装系统的截面的结构示意图;
图7(b)示出了图7(a)中的连接部分A的局部放大图;
图8示出了根据本发明的一个实施例的使用快速锁紧固定卡扣压板和安装横梁的安装系统的背面的结构示意图;
图9示出了根据本发明的一个实施例的光伏组件安装系统的正面的立体安装图;
图10(a)示出了根据本发明的一个实施例的光伏组件安装系统的反面的立体安装图;
图10(b)示出了图10(a)中画出的连接部分的局部放大图;
图11示出了根据本发明的一个实施例的用于光伏组件快速安装的流程图;
图12示出了根据本发明的一个实施例的用于光伏组件快速拆卸的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例,其示例在附图中示出。在任何可能的情况下,在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外,尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的,但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的,其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外,要求不仅仅通过所使用的实际术语,而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。
图1示出了现有技术的太阳能电池安装边框100的截面图。其中,太阳能电池安装边框100包括:太阳能电池安装槽口101,用于安装太阳能电池组件(诸如,电池片)。在太阳能电池安装槽口101的下方设置有边框的侧壁102。侧壁102大致垂直于太阳能电池安装槽口101。此处以及下文中的术语“大致垂直”表示这两个部件之间的夹角不但可以是理论意义上的完全垂直(即,夹角90度)关系,也可以是与完全垂直成一定偏移的角度,诸如,89度,91度,该一定偏移在所实现的技术效果上与完全垂直情况相差无几,但更便于生产实践,因为在实际生产中均会留有一定的生产冗余误差。同时,太阳能电池安装边框100还包括有支撑边103,支撑边103一部分耦合于侧壁102,并从侧壁102开始以与太阳能电池安装槽口101相同的方向(在本实施例中,是附图1上的向右侧方向)进行延伸。在实际安装过程中,支撑边103被安装于其下方的太阳能电池系统的安装支架(没有示出)上。
如图1所示的现有技术太阳能电池安装边框设计,在安装时需要使用螺丝等紧固部件将支撑边103安装于安装支架上。这种安装方式存在无法精确确定安装边框的定位,并且无法准确地将边框限位在预定安装位置上。同时,采用此常规边框的安装时仍然需要大量人工来进行定位、插入、螺栓拧紧等操作,减慢了安装的效率。此外,在实际使用过程中,整个系统可能会以一定的倾斜角度被铺设在目标对象(诸如,建筑物,地面)表面上。经过一段时间的使用之后,倾斜的系统会使得垂直于安装支架的紧固部件持续受力,进而发生老化或变形,导致太阳能电池组件边框在水平于安装支架的方向上发生松动和位移,最终发生太阳能电池组件的滑脱等情况。
图2示出了根据本发明的一个实施例的光伏组件的新型安装边框的截面图。根据本发明一个实施例的具体情况,该太阳能电池安装边框200可采用钢结构。根据本发明一个通用实施例,该太阳能电池安装边框200包括:组件安装槽口201,用于安装太阳能光伏组件(诸如,太阳能电池片)。在组件安装槽口201的下方设置有边框的侧壁202。侧壁202大致垂直于组件安装槽口201。侧壁202具有上端(即,第一端)和下端(即,第二端),上端耦合于太阳能电池安装槽口201,并在太阳能电池安装槽口201中容纳有太阳能电池组件的情况下可以用于支撑并固定太阳能电池组件。在一个实施例中,侧壁202可以是空腔结构。在另一个实施例中,侧壁202的空腔内可以填充有抗弯折加固材料。
太阳能电池安装边框200进一步包括大致垂直于侧壁202的支撑边203。支撑边203的一部分耦合于侧壁202。具体而言,支撑边203具有左端(即,第三端)和右端(即,第四端),其左端(即,第三端)与侧壁202的下端(即,第二端)相耦合,并从侧壁202开始以与组件安装槽口201相同的方向(在本实施例中,是附图2上的向右侧方向)进行延伸。在后续的系统安装过程中,支撑边203将被安装于其下方的太阳能电池系统的安装横梁(没有示出)上。支撑边203的延伸端上设置有侧边204。侧边204大致垂直于支撑边203,并向上延伸。侧边204进一步具有下端(即,第五端)和上端(即,第六端)。侧边204的下端耦合至支撑边203的右端(即,第四端)。侧边204的上端部分的前部向内侧(即,朝向侧壁202的方向,在附图2中为向左侧)翻转,同时在该处设置有卡扣结构205。卡扣结构205被设计为与图3所示的固定卡扣压板300进行匹配,以实现卡扣卡槽安装。
图3示出了根据本发明的一个实施例的具有快速锁紧功能的固定卡扣压板300的各个侧面的结构示意图。如图所示的,固定卡扣压板300由螺栓部分301和支撑部分302组成。螺栓部分301可以和图4中所述出的锁紧螺母400的内螺纹部分402相吻合。支撑部分302的两端设置有装配结构303。装配结构303的相对于支撑部分302的一侧设置有卡槽部分304。卡槽部分304与图2所示的太阳能电池安装边框200的侧边204上的卡扣结构205相配合,在安装时组合成卡扣卡槽装配结构。装配结构303和卡扣卡槽装配结构形成了装配卡扣机构,其具有良好的紧固作用且机械性能强,可满足组件安装机械载荷需求,同时容易组装和拆卸。其便利的安装特性将在如下参照附图7的描述得到进一步的体现。
图4示出了根据本发明的一个实施例的锁紧螺母400的各个侧面的结构示意图。锁紧螺母400包括螺帽盖401和位于螺帽盖401内部的内螺纹部分402。内螺纹部分402与图3所示的固定卡扣压板300的螺栓部分301相匹配,使得锁紧螺母400可以被旋紧在螺栓部分301上。
图5示出了根据本发明的一个实施例的安装横梁500的横截面结构示意图.安装横梁500的表面开设有一个或多个矩形的凹槽501,用于容纳诸个光伏组件安装边框200。矩形的凹槽501在边框200的安装过程中起到了限位和固定的作用,便于快速地安装匹配固定卡扣压板300。此外,安装横梁500在每一个光伏组件安装边框200的安装位置上设置有一个或多个过孔502,使得固定卡扣压板300的螺栓部分301可以穿过该过孔502而将锁紧螺母400旋紧在其上,由此将组件安装边框200紧固附连于安装横梁500。
图6、图7、图8分别示出了根据本发明的一个实施例的使用快速锁紧固定卡扣压板和安装横梁的安装系统的正面,截面和背面的结构示意图。
在图6中示出了安装系统600的正面示图。其中,黑色粗体边框结构即为如图2所示的根据本申请的多个实施例的光伏组件安装边框200,其中容纳有太阳能光伏组件601。图6中示例性地示出了两根安装横梁500,用于安装并支撑光伏组件安装边框200和其上的光伏组件。虽然图6中仅仅示出了2根安装横梁500,但本领域技术人员完全可以认识到,这仅仅是示例性的而并非是限制性的,可以使用任意数量根安装横梁500,包括但不限于:1根、2根、3根、4根,甚至更多,这完全取决于实际安装环境和安装需要。通过过孔502使用固定卡扣压板300和锁紧螺母400将组件安装边框200紧固附连于安装横梁500。
在图7(a)中示出了安装系统600的横截面示图。如图所示,在组件系统的安装过程中,固定卡扣压板300的卡槽部分304与安装边框200的侧边204上的卡扣结构205相配合,组合成良好稳固的卡扣倒钩装配。同时,固定卡扣压板300和安装边框200设置在安装横梁500的下方,安装横梁500上的过孔502使得固定卡扣压板300的螺栓部分301通过过孔,随后将锁紧螺母400固定在螺栓部分301伸出过孔502的末端部分,进行螺母锁紧,以将光伏组件和安装边框200固定在安装横梁500上。
图7(b)示出了图7(a)中的连接部分A的局部放大图。该局部放大图仅仅是为了说明性目的而非限制性的,其中省略了与拟说明的主题不甚相关的组件。如图所示,在安装横梁500的下方凹槽501中安放有固定卡扣压板300和安装边框200。每个固定卡扣压板300中可以容纳两个背靠背放置的安装边框200,即,两个安装边框200的侧壁202靠在一起且支撑边203朝向相反方向。其中,安装边框200的侧边204上的卡扣结构205与固定卡扣压板300的卡槽部分304进行倒装卡扣装配,即卡扣结构205被插扣入卡槽部分304,两者形成稳固的咬合关系。由此,将这两个安装边框(200)完全容纳在所述固定卡扣压板(300)中。固定卡扣压板300的螺栓部分301穿过安装横梁500上的过孔502,并与锁紧螺母400的内螺纹部分402相拧合,由此将整个固定卡扣压板300和其中容纳的安装边框200紧固在安装横梁500的矩形凹槽502中。可以看到,螺纹拧合结构对固定卡扣压板300提供了竖直方向上的保持力,而矩形凹槽502对固定卡扣压板300提供了水平方向上的保持力,同时固定卡扣压板300与安装边框200的卡扣装配对安装边框200提供了竖直和水平方向上的保持力。
在图8中示出了安装系统600的背面示图。图中示出了光伏组件601的背面,可以看到,图示示意性地而非限制性地示出了两条安装横梁500,边框200通过固定卡扣压板300和锁紧螺母400(图中未示出)被安装在安装横梁500上。
图9、图10(a)分别示出了根据本发明的一个实施例的光伏组件安装系统的正面和反面的立体安装成品图。图10(b)示出了图10(a)中连接部分的具体放大示意图。可以看到,使用固定卡扣压板300和锁紧螺母400将两个安装边框200紧固在安装横梁500的矩形凹槽502中。这样实现了安装过程的快速便捷。
在安装完成后,经过一段时间的使用,如某个光伏组件需要更换,整个组件系统的拆卸也十分容易。只需要将锁紧螺母400旋开,从过孔中退出固定卡扣压板300,使得卡扣结构按装配方向可轻易松开,然后可以松开边框200,更换所需的光伏组件200。并重新按照卡扣、插入固定卡扣压板300、旋紧锁紧螺母400的方式重新固定整个系统。
根据如上本申请的多个实施例,使用如上所述的安装系统可以减少在阳光照射面积上的安装机构的暴露面积(诸如,边框与边框之间的安装预留空隙),使得单位照射面积内可放置更多的光伏组件,从而在同等面积上可创造更多的发电量。
根据本申请的进一步实施例,可以在安装横梁500与组件边框200的接触部位设置倒刺,能够将边框200上的氧化层刺破,从而使边框与安装横梁、边框与系统支架之间都具有更良好摩擦,防止安装和使用过程中重力等原因造成的微量偏移,从而实现系统稳定可靠性安装和部署。
图11示出了根据本发明的一个实施例的用于光伏组件快速安装的流程图。安装过程从步骤1101开始,其中将固定卡扣压板300上的卡槽部分304与安装边框200的侧边204上的卡扣结构205进行倒装卡扣装配,其中先将两个安装边框200背靠背放置,随后进行卡槽部分304与卡扣结构205的倒装卡扣装配,以将这两个安装边框200容纳在固定卡扣压板300中;之后进行到步骤1103,将固定卡扣压板300嵌入安装横梁500上矩形凹槽502,并将固定卡扣压板300的螺栓部分301插入安装横梁500中的过孔502;在步骤1105中,将锁紧螺母400固定在螺栓部分301伸出过孔301的末端并旋紧,由此,将光伏组件和安装边框200固定在安装横梁500上。
图12示出了根据本发明的一个实施例的用于光伏组件快速拆卸的流程图。拆卸过程从步骤1201开始,将锁紧螺母400从固定卡扣压板300的螺栓部分301上旋开;在步骤1203,从过孔301中退出螺栓部分301,将固定卡扣压板300从安装横梁上取下;在步骤1205,将固定卡扣压板300的卡扣结构按装配方向松开,由此松开边框200上的卡扣结构205;在步骤1207,松开安装边框200,并更换所需的光伏组件200。
本发明提供的光伏组件安装系统具有以下优点:
一、卡扣安装简便,提升系统安装效率,也便于日后拆卸;
二、安装横梁上开槽,便于安装时的定位和限位,降低组件系统安装过程中的人工成本;
三、简化边框结构、安装横梁和快速锁紧安装结构,降低组件系统安装的材料成本;
四、实现组件系统自身接地,去除系统接地装置,减少了系统安装成本;
五、增加了系统安装的多样性。提高太阳能组件的系统利用率;
六、对太阳能组件的安装边框提供了水平和竖直方向上的保持力,提高了安装牢固度。
本领域技术人员可显见,可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此,旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。