光伏支架、太阳能光伏系统及光伏支架模具的制作方法

文档序号:17983359发布日期:2019-06-22 00:14
光伏支架、太阳能光伏系统及光伏支架模具的制作方法

本发明涉及光伏组件支撑技术领域,特别涉及一种光伏支架。本发明还涉及一种包括上述光伏支架的太阳能光伏系统。本发明还涉及一种光伏支架模具。



背景技术:

随着环境污染越来越严重,太阳能光伏发电作为清洁能源越来越广泛使用,为了减少太阳能光伏发电占用额外空间,设置在屋顶的太阳能光伏系统在太阳能发电系统中占有重要作用。

传统太阳能光伏系统中的光伏组件固定于屋顶上,然而,对于平屋顶上安装的光伏组件,光伏组件接收阳光角度欠佳,同时光伏组件直接固定于屋顶上,雨水或其它杂质可能损坏光伏组件,导致光伏组件的使用安全性较低。

因此,如何提高光伏组件的使用安全性,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种光伏支架,以提高光伏组件的使用安全性。本发明的另一目的是提供一种包括上述光伏支架的太阳能光伏系统。本发明的又一个目的是提供一种光伏支架模具。

为实现上述目的,本发明提供一种光伏支架,包括分别用于支撑光伏组件相对两端的第一支腿和第二支腿,所述第一支腿上设有支撑光伏组件的第一支撑台阶,所述第一支撑台阶至少为一个。

优选地,所述第一支撑台阶上设有用于定位光伏组件的第一安装槽口。

优选地,所述第二支腿上设有定位光伏组件的第二支撑台阶,所述第二支撑台阶至少为一个。

优选地,所述第一支撑台阶的高度低于所述第二支撑台阶的高度。

优选地,所述第二支撑台阶上设有用于安装光伏组件的第二安装槽口。

优选地,所述第一支撑台阶和所述第二支撑台阶对向设置,且用于支撑同一光伏组件的相对两端。

优选地,还包括连接所述第一支腿和所述第二支腿的中间连接部。

优选地,所述第一支撑台阶和所述第二支撑台阶背向设置,且分别用于支撑相邻两个光伏组件。

优选地,所述第一支腿、所述第二支腿和所述中间连接部为一体成型结构。

优选地,还包括设置在所述中间连接部上的配重块。

优选地,所述第一支腿和所述第二支腿均为向底部开口外扩的中空结构,当多个所述光伏支架处于堆叠状态时,多个所述第一支腿依次套设堆叠,多个所述第二支腿依次套设堆叠。

优选地,所述第一支腿和/或所述第二支腿为塑料件。

优选地,还包括用于将光伏组件压接在所述第一支腿和所述第二支腿上的压块,所述第一支腿和所述第二支腿均与所述压块可拆卸连接。

一种太阳能光伏系统,包括光伏组件及用于支撑所述光伏组件的光伏支架,其特征在于,所述光伏支架为上述任一项所述的光伏支架。

优选地,同一排相邻两个光伏组件端部共用一个所述光伏支架。

优选地,所述第一支腿顶端和所述第二支腿顶端分别固定连接在所述光伏支架顶端和底端的中间位置。

一种光伏支架模具,包括模具本体,所述模具本体内设有用于成型上述光伏支架,所述模具设有光伏支架成型腔体,所述光伏支架成型腔体包括用于成型所述第一支撑台阶和所述第二支撑台阶的台阶腔体。

优选地,还包括多个能够拼接放置在所述台阶腔体内的堵块。

在上述技术方案中,本发明提供的光伏支架包括第一支腿和第二支腿,其中第一支腿和第二支腿分别用于支撑光伏组件相对两端,第一支腿上设有支撑光伏组件的第一支撑台阶,第一支撑台阶至少为一个。

通过上述描述可知,在本申请提供的光伏支架中,由于第一支腿上设有支撑光伏组件的第一支撑台阶,且第一支撑台阶至少为一个。在组装光伏组件时,将光伏组件安装在第一支撑台阶上,同时通过第一支腿和第二支腿支撑光伏组件,避免屋顶物质干扰光伏组件,光伏组件的使用安全性提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的第一种光伏支架的安装位置图;

图2为本发明实施例所提供的第二种光伏支架的结构示意图;

图3为图2所示光伏支架与光伏组件的安装位置图;

图4为图2所示光伏支架与单个光伏组件的安装位置三维结构图;

图5为本发明实施例所提供成排光伏组件光伏支架与图2所示光伏组件的安装位置图;

图6为本发明实施例所提供的第三种光伏支架的结构示意图;

图7为本发明实施例所提供的第四种光伏支架的结构示意图;

图8为图7所示光伏支架与单个光伏组件的安装位置图;

图9为图7所示光伏支架与两个光伏组件的安装位置图;

图10为本发明实施例所提供成排光伏组件光伏支架与图7所示光伏组件的安装位置图;

图11为本发明实施例所提供的第五种光伏支架的结构示意图;

图12为图11所示光伏支架与光伏组件的安装位置图;

图13为本发明实施例所提供的压块的安装位置图;

图14为本发明实施例所提供的第六种光伏支架的安装位置图;

图15为本发明实施例所提供的另一种压块的安装位置图;

图16为本发明实施例所提供的又一种压块的安装位置图;

图17为本发明实施例所提供的压块与光伏支架及光伏组件的安装位置图;

图18为本发明实施例所提供的第七种光伏支架的安装位置图。

其中图1-18中:1-光伏组件、11-组件边框;

2-光伏支架;

21-第一支腿、211-第一支撑台阶、222-第一安装槽口;

22-第二支腿、221-第二支腿本体、222-第二支撑块、223-第二支撑台阶、224-第二安装槽口;

23-中间连接部;

3-第一压块、4-第二压块、5-螺纹紧固件。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种光伏支架,以提高光伏组件的使用安全性。本发明的另一核心是提供一种包括上述光伏支架的太阳能光伏系统。本发明的又一个核心是提供一种光伏支架模具。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图18。

在一种具体实施方式中,本发明具体实施例提供的光伏支架包括第一支腿21和第二支腿22,其中第一支腿21和第二支腿22分别用于支撑光伏组件1相对两端。为了便于加工光伏支架2,优选,第一支腿21和第二支腿22为一体成型结构,具体可以为金属件或塑料件等。为了延长光伏支架2的使用寿命,优选,光伏支架2为具有耐腐蚀塑料加工而成,由于光伏支架2可以一体注塑成型,简化了光伏支架2的现场作业流程,便于施工,加工成本降低。

第一支腿21上设有支撑光伏组件1的第一支撑台阶211,第一支撑台阶211至少为一个。光伏支架2根据使用纬度不同,即每个地区对应的最佳倾角不同,综合考虑支架阴影长度和产品成本,在对应地区制作的第一支撑台阶211的个数可以为一个,如图6和图11所示,优选,第一支撑台阶211至少为两个,具体可以为三个、四个等,如图1至图5,图7至图10所示。

第二支腿22上设有支撑光伏组件1的第二支撑台阶,第二支撑台阶至少为一个。光伏支架2根据使用纬度不同,即每个地区对应的最佳倾角不同,综合考虑支架阴影长度和产品成本,在对应地区制作的第二支撑台阶为一个,如图6和图11所示。优选,第二支撑台阶至少为两个,具体可以为三个、四个等,如图1至图5,图7至图10所示。第二支撑台阶的高度高于第一支撑台阶211高度。为了便于支撑光伏组件1,优选,第一支撑台阶211的台阶面和第二支撑台阶的台阶面均为能够与光伏组件1贴合的斜向导向面。第二支撑台阶和第二支撑台阶均设置呈阶梯形式,提高光伏支架2的通用性。

为了便于光伏组件1安装定位,优选,第一支撑台阶211上设有用于定位光伏组件1的第一安装槽口222。第二支撑台阶上设有用于定位光伏组件1的第二安装槽口224。具体的,第一支撑台阶211的台阶面外边缘和第二支撑台阶的台阶面外边缘均设有卡接光伏组件1的限位凸起。通过第一安装槽口222和第二安装槽口224,用于光伏组件1的定位,便于安装。

第一支腿21和第二支腿22形成的高度差,可以根据应用地区需求制作单一固定角度光伏支架2,如图10所示,最终安装光伏组件1倾角为5度。

在一种具体实施方式中,如图2和图3所示,第一支撑台阶211和第二支撑台阶对向设置,且用于支撑同一光伏组件1的相对两端。当然,第一支撑台阶211和第二支撑台阶还可以背向设置,分别用于支撑相邻排上的光伏组件1。

进一步,如图2至图8所示,该光伏支架还包括连接第一支腿21和第二支腿22的中间连接部23。为了便于加工光伏支架2,优选,第一支腿21、第二支腿22和中间连接部23为一体成型结构。

具体的,第一支腿21和第二支腿22通过放置配重块,抵挡风载,雪载,防止被掀翻,提高光伏支架2的使用寿命。当然,当第一支腿21和第二支腿22通过中间连接部23连接时,优选,配重块设置在中间连接部23上,避免配重块干扰第一支腿21和第二支腿22。具体的,为了增大受力支撑面积,优选,中间连接部23位于第一支腿21和第二支腿22的底端,且呈板式布置,即中间连接部23、第一支腿21和第二支腿22底端均能够与房顶接触支撑。

具体的,如图2所示,第一支撑台阶211和第二支撑台阶背向设置,且分别用于支撑相邻两个光伏组件1。

如图7所示,第一支撑台阶211和第二支撑台阶对向设置,且用于支撑同一光伏组件1的相对两端。

具体的,当第一支腿21和/或第二支腿22为塑料件,且塑料件包括聚丙烯、玻璃纤维及阻燃剂。由于聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,密度只有0.90-0.91g/cm3,是目前所有塑料中最轻的品种之一。聚丙烯对水特别稳定,在水中的吸水率仅为0.01%,分子量约8万—15万。成型性好,但因收缩率大(1%-2.5%),制品表面光泽好。

玻璃纤维是主要的增强材料,将纤维状材料玻璃纤维加入到塑料中,可以显著提高塑料材料的强度,故称之为增强改性。大径厚比的材料可以显著提高塑料材料的弯曲模量(刚性),也可以将其称之为增强改性。玻璃纤维可以显著提高塑料的拉伸强度。玻璃纤维含量一般不超过40%,一般认为在纤维长度大于0.2mm时有改性效果,优选,玻璃纤维的直径在十几个微米,玻纤含量增大时,增强塑料的加工流动性相应下降,但仍属流动性较好的塑料。

阻燃手段包括添加阻燃剂、混合高效的阻燃性树脂以及结构化阻燃物质等。阻燃剂种类包括卤系阻燃剂、有机磷系阻燃剂、磷氮系阻燃剂、无机阻燃剂等。

本申请塑料结构具有高强度、高刚性,耐化学腐蚀,尺寸稳定性好,且能够阻燃,因此可用来替代金属、热固性树脂及其它特种工厂塑料,在许多场合可以作为工程塑料使用,如风扇叶片、暖风机格栅、叶轮泵、灯罩、电炉和加热器外壳等等。

下表为塑料的材料物性表。

PP+LGF30物性表

第一支腿21和第二支腿22注塑加工工艺如下:

原材料塑料加纤阻燃材料在注塑成型工艺前使用热风式干燥机进行粒料持续干燥,待干燥完成后可进行注塑成型生产。

对应光伏组件1的长度和宽度不同,可以通过调整第一支腿21和第二支腿22之间间距实现安装固定。

第一支腿21和第二支腿22设有阶梯结构,光伏组件1的倾角,可通过光伏组件1在塑料支架的不同摆放位置,实现不同角度,满足最佳倾角,进而实现角度兼容,减少开模具的数量,降低成本。

具体的,第一支撑台阶211的高度低于第二支撑台阶223的高度,当然,还可以第一支撑台阶211的高度高于第二支撑台阶223的高度。

同一排中,相邻两个光伏组件1共用一个第一支腿21,相邻两个光伏组件1共用一个第二支腿22,光伏组件1搭在两光伏支架2之间。

对应光伏组件1的宽度不同,安装时,在光伏支架2两端留有空间,以适应不同规格的光伏组件1的安装固定。

通过上述描述可知,在本申请具体实施例所提供的光伏支架中,由于第一支腿21上设有支撑光伏组件1的第一支撑台阶211,且第一支撑台阶211至少为一个。在组装光伏组件1时,将光伏组件1安装在第一支撑台阶211上,同时通过第一支腿21和第二支腿22支撑光伏组件1,避免屋顶物质干扰光伏组件1,光伏组件1的使用安全性提高。

由于第一支腿21上设有支撑光伏组件1的第一支撑台阶211,第二支腿22上设有支撑光伏组件1的第二支撑台阶,第二支撑台阶的高度高于第一支撑台阶211高度,使得光伏组件1安装于平屋顶上时能够倾斜一定角度,使得光伏组件1接收更多阳光,光伏组件1的发电效率提高。同时,每种光伏支架2可对应几种角度,即每种产品对应几种地区,最终实现一种产品,几种地区的兼容性使用要求,在组装时可以根据具体安装角度选择对应的第一支撑台阶211和第二支撑台阶,进而改变光伏组件1的倾角,可通过光伏组件1在第一支腿21的不同摆放位置,例如在低纬度和高纬度两种方案,实现不同角度,满足最佳倾角,进而实现角度兼容,本申请提供的光伏支架2的通用性提高,同时减少开模具的数量,降低成本。

为了进一步提高光伏支架2的通用性,优选,第一支腿21包括第一支腿本体及至少两个依次可插接设置的第一支撑块,第一支腿本体的顶端设有和第一支撑块的上面表面均设有第一限位槽,第一支撑块的下表面设有能够插接在第一限位槽内的第一限位柱,最底端的第一支持块上的第一限位柱插接在第一支腿本体的第一限位槽内,第一支撑块的上表面形成第一支撑台阶211。优选的,第一限位柱和第一限位槽均为多个,第一限位柱与第一限位槽一一对应。即第一支撑腿的第一支撑台阶211位置通过插接的第一支撑块,调节第一支撑台阶211高度。

进一步,第二支腿22包括第二支腿本体221及至少两个依次可插接设置的第二支撑块222,第二支腿本体221的顶端设有和第二支撑块222的上面表面均设有第二限位槽,第二支撑块222的下表面设有能够插接在第二限位槽内的第二限位柱,最底端的第二支持块222上的第二限位柱插接在第二支腿本体221的第二限位槽内,第二支撑块的上表面形成第二支撑台阶223。

优选的,第二限位柱和第二限位槽均为多个,第二限位柱与第二限位槽一一对应,第一支腿21和第二支腿22上均设有用于卡接光伏组件1的定位槽。

通过第一支撑块和第二支撑块222的添加和减少,光伏组件1实现不同倾角;图7中示意为20°-35°的变换,实际实施过程中不局限于此角度,满足各区域最佳倾角,进而实现角度兼容,减少开模具的数量,降低成本。

具体的,为了便于加工第一限位柱、第二限位柱、第一限位槽和第二限位槽,优选,第一限位柱、第二限位柱、第一限位槽和第二限位槽为圆柱形结构。优选,第一限位柱、第二限位柱分别沿第一支腿本体和第二支腿本体221长度方向依次排布。

进一步,该第一支腿21和第二支腿22均为向底部开口外扩的中空结构,即第一支腿21和第二支腿22的开口上窄下宽,具体可以为圆柱形开口或矩形开口等。当多个光伏支架2处于堆叠状态时,多个第一支腿21依次套设堆叠,多个第二支腿22依次套设堆叠,优选,光伏支架2整体为倒扣式结构,即在运输过程中,多个第一支腿21能够相互套设堆叠,多个第二支腿22能够相互套设堆叠,方便打包,节约空间,便于堆叠,降低运输成本。

在上述各方案的基础上,优选,该光伏支架还包括用于将光伏组件1压接在第一支腿21和第二支腿22上的压块,第一支腿21和第二支腿22均与压块可拆卸连接,具体可以通过螺纹紧固件5连接。塑料支架上固定光伏板压块材料可以是目前市场上普遍使用的碳钢/铝合金压块。塑料支架的侧壁设有螺母放置口,用于安装压块,螺栓通过螺母配合固定光伏组件1。

如图6和图8所示,压块可以为第一压块3,压接在一个光伏组件1的组件边框11上。如图9所示,压块可以为第二压块4,压块可以压接相邻两个光伏组件1的组件边框11上。

压块可以注塑的塑料压块、碳钢压块或铝合金压块等,组装时,光伏组件1搭在第一支腿21和第二支腿22上。

本申请提供的一种太阳能光伏系统包括光伏组件1及用于支撑光伏组件1的光伏支架2,其中光伏支架2为上述任一种光伏支架2。前文叙述了关于光伏支架2的具体结构,本申请包括上述光伏支架2,同样具体上述技术效果,本文不再赘述。

同一排中,如图9和图10所示,相邻两个光伏组件1共用一个光伏支架2,降低太阳能光伏系统中光伏支架2的使用数量,降低太阳能光伏系统成本。

当然,同一排中,如图12所示,一个光伏组件1单独使用一个光伏支架2。为了提高连接稳定性,优选,第一支腿21顶端和所述第二支腿22顶端分别固定连接在光伏支架2顶端和底端的中间位置。

本申请提供的光伏支架模具包括模具本体,模具本体内设有用于成型上述光伏支架2,模具设有光伏支架成型腔体,光伏支架成型腔体包括用于成型第一支撑台阶211和第二支撑台阶223的台阶腔体。为了提高生产效率,优选,光伏支架2在模具本体内注塑成型。

考虑到根据使用地区第一支撑台阶211和第二支撑台阶223高度不同,优选,该光伏支架模具还包括多个能够拼接放置在台阶腔体内的堵块,根据实际需要选择堵块堆叠个数和位置,进而实现第一支撑台阶211和第二支撑台阶223高度位置调节,进而通过一个光伏支架模具可以成型多种结构的光伏支架2,提高光伏支架模具的通用性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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