[发明专利]一种用于异形金属屋面上的太阳能电池板连接系统

说明书

技术领域

本发明属于建筑工程领域，涉及曲面金属屋盖上的太阳能电池板领域。

背景技术

太阳能是取之不尽、用之不竭的新能源，太阳能的开发利用有着巨大的市场前景，不仅能带来很好的社会效益、环境效益，而且还有明显的经济价值。在国家大力倡导绿色环保节能的大环境下，充分利用可再生能源，特别是太阳能光伏发电的应用有着广阔的前景。

光伏发电系统主要目的是通过利用太阳能进行发电，减少建筑对于市电的需求量，从而达到节能的目的。现有工程中，有不少建筑都利用到了太阳能光伏系统，形式多样，包括坡屋面、平屋面、墙面、玻璃幕墙、遮阳板等。安装在平屋面及墙面的太阳能板如安装倾角与建筑平行，则太阳能发电效率低，功率损失大；如为了提高发电效率增建杆件，则抬高了工程造价。

综上，最适合也最经济的做法是在起伏金属屋面做太阳能电池板，这样既能利用原有结构做支撑太阳能板的龙骨，又可以根据各地太阳角度选择在有利单元安装太阳能板。然而，在现有工程中，鲜少有这样的案例，因为相邻杆件不共面，导致很难既做到太阳能板牢固安全地安装，又保证建筑设计的立面效果。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明系统提供了一种用于异形金属屋面上的太阳能电池板连接系统。其在异形屋面形态直接安装市场上常见的光伏板块的系统，即可以在四条不共面的金属杆件上安置太阳能光伏板的系统，其能保证太阳能电池板安装的可靠性，又能通过精简材料达到建筑效果。

本发明的基本技术方案为：四条不共面的金属杆件通过节点板首尾连接，形成一个屋面曲面单元；太阳能光伏柔性组件固定在一体化铝板的表面，多个一体化铝板平行排列，用铝合金槽钢连接一体化铝板两端的短边，形成一体化铝板单元；四条金属杆件中有两条带有连接板，连接板垂直凸出于金属杆件的上边缘，并与下部的金属杆件一体成型；连接件为折板，连接件的上部与铝合金槽钢连接，连接件的下部与连接板连接；通过连接件的高度和弯折角度调节一体化铝板单元与屋面曲面单元的空间位置关系，使一体化铝板单元贴近屋面曲面单元。

本发明系统可设置于曲面金属屋盖，通过利用曲面金属屋面的某些单元，在日照有利面布置太阳能板，最大化汲取太阳能进行发电，从而达到建筑节能的目的。

这项专利技术利用双边的铝合金槽钢，可以整合多组一体化铝板，提供了多样的平面单元组合的可能性；一体化铝板单元可根据具体工程的规模和立面效果设计为一种或多种形式，相互排列组合，提供多种屋面立面效果的可能性。

通过连接件高度和弯折角度的调整，可以消化掉屋面曲面单元四边不共面的情况，连接件的高度及数量可通过放样和计算精简到最少，从而控制项目的总造价。

本发明的有益效果为：解决了在曲面金属屋面上安装太阳能电池板的问题，且既安全又节省材料，并满足建筑立面效果的要求。

附图说明

结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为常规曲面金属屋盖的单元平面示意图。

图2为本发明的单元平面示意图。

图3为本发明的拆解轴侧示意图。

图4为本发明的一体化铝板单元与金属杆件连接节点图。

附图标号：1金属杆件；2 节点板；3 连接件；4 铝合金槽钢；5 一体化铝板；6 太阳能柔性组件；10 连接板。

具体实施方式

如图1所示，常规曲面金属屋面一般由金属杆件1以及节点板2组成，两者通过不锈钢螺栓固定。由于跟随屋面起伏，四根金属杆件1无法形成一个平整的面。为解决这一问题，最经济合理的做法是在金属杆件1上方距离最小处找到平整的面，作为一体化铝板单元的平行参照面，即一体化铝板单元平行于该参照面并贴近下方的屋面曲面单元。参照面的计算方法可利用现有三维建模软件计算求出。计算方法属于现有技术，不在本专利保护范围内。

在此前提条件下，如图2、图3和图4所示，四条不共面的金属杆件1通过节点板2首尾连接，形成一个屋面曲面单元，太阳能光伏柔性组件6固定在一体化铝板5的表面；多个一体化铝板5平行排列，用铝合金槽钢4连接一体化铝板5两端的短边，形成一体化铝板单元；四条金属杆件1中有两条带有连接板10，连接板10垂直凸出于金属杆件1的上边缘，并与下部的金属杆件1一体成型；连接件3为折板，连接件3的上部与铝合金槽钢4连接，连接件3的下部与连接板10连接；通过连接件3的高度和弯折角度调节一体化铝板单元与屋面曲面单元的空间位置关系，使一体化铝板单元贴近屋面曲面单元。由此形成一套完善的曲面金属屋盖上的太阳能电池板系统。

以上是对本发明系统所提供的一种设计思路，对于本领域的一般技术人员，依据本发明系统的构成原理，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。