屋顶光伏平瓦的制作方法

1.本技术涉及一种光伏平瓦及屋顶安装，属于光伏组件产品设计、制造及组件安装领域，尤其是用于屋顶光伏瓦的产品开发及其安装技术领域。


背景技术：

2.随着光伏组件的大范围的推广，分布式发电的普及，越来越多的光伏组件安装于厂房、学校、住房等屋顶，现在国内局部地区逐步开发光伏瓦代替普通屋顶瓦片。在地广人稀的地方，自主发电成本比较低，光伏瓦在白天吸收太阳能转化为电能，从而实现家庭自主发电供日常使用。在城市和乡村，有许多屋顶存在分布式家庭电站的光伏瓦需求，在一些公共或旅游景点的屋顶，为达到绿色智慧能源要求，也有光伏瓦安装的需求。所有这些需求，都要求替代普通屋顶瓦片，不仅做到防水功能，并将太阳能发电系统与建筑完美结合一体化，与房屋建筑风格保持一致。
3.现有的已开发的光伏瓦一般使用陶瓷叠加光伏组件做成的瓦片，这种光伏瓦将建筑材料和光伏材料结合起来，跨行业的制造成本极高，不适应普通家庭安装，不便于大批量推广。也有已开发的光伏瓦是普通带边框的平板式小组件，这种结构复杂，做成的光伏瓦屋顶安装效果没有与建筑融入一起，风格不一，防雨防水功能不全面。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种安装简易，防水美观的屋顶光伏平瓦。
5.为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种屋顶光伏平瓦，安装在屋顶的顶面上，包括：底座，固定在所述屋顶的顶面上；若干平行设置的光伏单元，安装在所述底座上，若干所述光伏单元于所述屋顶的宽度方向上排布呈若干排；若干密封条，所述密封条设置在同一排的相邻两个所述光伏单元之间；于所述屋顶的长度方向上，相邻两个所述光伏单元搭接设置，其中，位于后侧的光伏单元的前端被所述底座架起以搭接在位于前侧的光伏单元上。
6.进一步地，所述底座包括用以安装光伏单元的基部和自所述基部向下延伸形成的楔形块。
7.进一步地，所述楔形块的最大厚度为h1；每个光伏单元中前端距离屋顶的顶面的距离为d1，后端距离屋顶的顶面的距离为d2，其中所述d1
‑
d2＝h1。
8.进一步地，所述底座与光伏单元呈一对一设置。
9.进一步地，所述光伏单元通过卡持结构安装在基部上。
10.进一步地，所述光伏单元包括两两相对设置的四个侧边，所述卡持结构分别卡持所述四个侧边。
11.进一步地，所述光伏单元包括相对设置的两个第一侧边和相对设置的两个第二侧边，所述卡持结构包括设置在所述基部上的下边档筋、安装在所述基部上的弹性卡销和安装在所述基部上的钣金卡扣；所述下边档筋和弹性卡销分别于所述光伏单元的两侧卡持两
个所述第一侧边，所述钣金卡扣为相对设置的两个，两个所述钣金卡扣分别于所述光伏单元的两侧卡持两个所述第二侧边。
12.进一步地，所述基部上形成有用以安装所述弹性卡销的卡销固定槽，所述弹性卡销包括固定在所述卡销固定槽的内底面上的底板、容置在所述卡销固定槽内并固定在所述底板上的卡销座、装配在所述卡销座上的卡销柱、以及设置在所述卡销柱和底板之间的弹簧件，所述卡销座包括与所述底板相对设置的上壁，所述上壁上开设有用以使所述卡销柱穿过的通孔，所述弹簧件驱动所述卡销柱的部分从所述通孔暴露在卡销座的外部，所述卡销柱暴露在外的部分卡持第一侧边。
13.进一步地，所述基部包括矩形结构的座体部和自所述座体部的一侧的上边缘向外弯折延伸形成的板体部，所述下边档筋自所述板体部向上弯折延伸形成，所述楔形块自所述座体部向下突伸形成；相邻两个所述光伏单元中，固定后侧的光伏单元的底座上的板体部置于固定前侧的光伏单元的弹性卡销的上方，所述基部上形成有用以安装所述钣金卡扣的卡扣固定槽，所述卡扣固定槽开设在所述板体部上。
14.进一步地，所述板体部的上表面与光伏单元的下表面之间设置有橡胶垫片，所述板体部上开设有用以安装所述橡胶垫片的凹槽。
15.本实用新型的有益效果在于：本技术通过将屋顶光伏平瓦设置成可安装在屋顶上的底座及安装在底座上的光伏单元，从而使得该屋顶光伏平瓦为分体结构，实现了屋顶光伏平瓦的简易安装与拆卸，而由于将光伏单元设置成若干排且前后两个光伏单元搭接设置，左右光伏平瓦通过密封条进行密封，解决了屋顶光伏平瓦的防水性，使得屋顶光伏平瓦的防水和美观融合到一体，降低了制造成本，达到了产品推广效益。
16.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
17.图1为本技术一实施例所示的光伏单元在屋顶上的安装示意图。
18.图2为图1所示的底座组件在屋顶的安装示意图。
19.图3为安装在底座组件上的光伏平瓦外形示意图。
20.图4为光伏平瓦机构组成示意图。
21.图5为底座的背面外形示意图。
22.图6为底座组件的零件爆炸示意图。
23.图7为底座正面外形示意图。
24.图8为安装在底座上的弹性卡销零件组成爆炸示意图。
25.图9为安装在底座上的钣金卡扣外形结构示意图。
26.图10为光伏平瓦背面结构及装配示意图。
27.图11为光伏平瓦上下叠瓦在屋顶上的侧面示意效果图。
28.图12为密封条密封相邻光伏平瓦之间空隙的防水示意图。
29.图13为光伏平瓦在屋顶上安装完成示意图。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
31.请参见图1至图4，本实用新型一实施例所示的屋顶光伏平瓦100安装在屋顶的顶面上。屋顶光伏平瓦100包括固定在屋顶600的顶面上的底座组件200 和安装在底座组件200上的若干平行设置的光伏单元300。呈上述，若干光伏单元300于屋顶600的宽度方向a上排布呈若干排。于屋顶600的长度方向b上，相邻两个光伏单元300搭接设置，其中，位于后侧的光伏单元300的后端被底座组件200架起以搭接在位于前侧的光伏单元300上。
32.该屋顶600为倾斜设置，为倾斜屋顶，需要说明的是，由于该屋顶600倾斜设置，故，该屋顶600的长度方向b与地面呈一定角度。顶面上自宽度方向a 平行设置有若干横梁610，横梁610沿屋顶600的宽度方向a延伸。在本实施例中，屋顶600与横梁610为一体式安装，但不限于此。
33.底座组件200是用来连接倾斜屋顶600和光伏单元300的安装桥梁。该底座组件200与倾斜屋顶600可以通过连接件连接，亦或者，与倾斜屋顶600可拆卸连接。在本实施例中为了实现分步安装，简化安装步骤，上述底座组件200 与倾斜屋顶600之间采用可拆卸连接。而光伏单元300插装在底座组件200上。需要说明的是，一个底座组件200对应安装一个光伏单元300，下面以一个底座组件200安装一个光伏单元300为例进行描述。
34.请参见图5至图10，底座组件200包括底座210、安装在底座210的弹性卡销220、以及固定在底座210上的钣金卡扣230。其中，底座210的数量为一件，弹性卡销220的数量为两件，钣金卡扣230的数量为两件。
35.呈上述，底座210的材质为工程塑料，通过注塑成型。该底座210包括用以安装光伏单元300的基部217和自基部217向下延伸形成的楔形块211。基部 217包括矩形结构的座体部218和自座体部218的一侧的上边缘弯折延伸形成的板体部219。楔形块211自座体部218向下突伸形成，楔形块211位于底座210 的背面，在本实施例中，楔形块211为一对(即为两个)，两个楔形块211沿座体部218的中轴线方向对称设置，该中轴线平行于屋顶600的长度方向b，但不限于此。此一对楔形块211平行设置，楔形块211自底座210背面向下纵向延伸至卡销固定槽213处。每个楔形块211的最大厚度为h1(未标注)，每个光伏单元300中前端距离屋顶的顶面的距离为d1(未标注)，后端距离屋顶的顶面的距离为d2(未标注)，其中d1
‑
d2＝h1。底座210通过固定螺钉620安装在横梁610上，固定螺钉620的数量为四件，具体的，固定螺钉620穿过底座 210正面的螺钉孔212和楔形块211将底座组件200安装在屋顶600的横梁610 上。
36.光伏单元300通过卡持结构(未标号)安装在基部217上。光伏单元300 包括相对设置的两个第一侧边(未标号)和相对设置的两个第二侧边(未标号)，具体的，光伏单元300具有相对设置的四个侧边，具体的，四个侧边包括相对设置的两个第一侧边、以及相对的设置的两个第二侧边，为了便于描述，两个第一侧边分别命名为上侧边和下侧面，两个第二侧边分别命名为左侧边和右侧边。该第一侧边沿屋顶600的宽度方向a延伸，第二侧边沿屋顶600的长度方向b延伸。卡持结构分别卡持四个侧边，即卡持结构分别卡持两个第一侧边和两个第二侧边。详细的，该卡持结构包括设置在基部217上的下边档筋215、安装在基部217上的弹性卡销220和安装在基部217上的钣金卡扣230。下边档筋 215自板体部219向上弯折延伸
形成，沿底座210横向左右延伸至卡扣固定槽 214处。下边档筋215和弹性卡销220分别于光伏单元300的两侧卡持两个第一侧边，钣金卡扣230为相对设置的两个，两个钣金卡扣230分别于所述光伏单元的两侧卡持两个所述第二侧边。详细的，下边档筋215抵持光伏单元300的两个第一侧边中的一边(如本实施例中，该下边档筋215抵持光伏单元300的下侧边)，弹性卡销220抵持光伏单元300的两个第一侧面中的另一边(如本实施例中，该弹性卡销220抵持光伏单元300的上侧边)，其中一个钣金卡扣230 抵持左侧边，另一个钣金卡扣230抵持右侧边。
37.本实施例中，基部217上形成有用以安装弹性卡销220的卡销固定槽213 和用以安装钣金卡扣230的卡扣固定槽214。卡扣固定槽214开设在板体部219 上，在本实施例中，钣金卡扣230的数量为两件，对应的，卡扣固定槽214也为两个，其中一个卡扣固定槽214位于底座210的下侧边与左侧边的拐角处，另一个卡扣固定槽214位于底座210的下侧边与右侧边的拐角处。基部217的两个侧面还设置有电源线槽216，用以收容光伏单元300的电源线。请参见图9，钣金卡扣230是由金属板材通过钣金工艺冲裁折弯而成，形状大致呈z字型，卡扣在光伏单元300的边侧下端，通过紧固螺钉250固定在底座210的卡扣固定槽214中。
38.弹性卡销220包括固定在卡销固定槽213的内底面上的底板224、容置在卡销固定槽213内并固定在底板224上的卡销座221、装配在卡销座221上的卡销柱222、以及设置在卡销柱222和底板224之间的弹簧件223。该卡销座221包括与底板224相对设置的上壁(未标号)，上壁上开设有用以使卡销柱222穿过的通孔(未标号)，弹簧件223驱动卡销柱222的部分从通孔暴露在卡销座221 的外部，卡销柱222暴露在外的部分卡持第一侧边。请参见图8，装配时，卡销柱222装配在卡销座221中，在弹簧件223的弹力或外力作用下，能上下伸缩。在本实施例中，弹簧件223为弹簧。在其它实施方式中，弹簧件223可以为其他具有弹性力的元件。弹性卡销220使用紧固螺钉250固定在底座210的卡销固定槽213上。在装配光伏单元300时，卡销柱222在弹力作用下顶升，挡住光伏单元300的两个第一侧边的一边，起到限位固定的功能。
39.板体部219的上表面与光伏单元300的下表面之间设置有橡胶垫片240，以起到缓冲和消除装配后的底座组件200和光伏单元300之间上下间隙的作用，完成了光伏单元300插装，屋顶两边空缺部位，使用装饰瓦400填充完整，达到整个屋顶600完整美观效果。本实施例中，该板体部219上开设有用以安装该橡胶垫片的凹槽(未标号)。
40.在本实施例中，光伏单元300包括由16片电池片层压而成的封装件310、安装在封装件310背面的接线盒320和连接在接线盒320上的正负电源线330。底座210两个侧面的电源线槽216，用来收容光伏单元300的电源线。相邻光伏单元300通过电源线330串联；每片电池片的功2.5w，一个光伏单元300的功率是40w。
41.请参见图1至图13，组装时，安装光伏平瓦100时，先行安装底座组件200，倾斜屋顶600上有固定好的横梁610，在本实施例中，横梁610有24根，相互平行。在其它实施方式中，横木的数量可依据实际需求增减，在此不做要求。底座组件200安装时，从屋顶600的下端开始，将固定螺钉620穿过底面螺钉孔212旋转锁紧在横木610上。底座组件200上下各行是错位安装，上行和下行的相邻光伏平瓦100的接缝，上下不对线。
42.底座组件200全部装在完毕后，将每个配对的光伏单元300，插装到底座组件200上(见图2)，在外力作用下，弹性卡销220的卡销柱222处于被压缩的状态，光伏单元300在底座
组件200的安装面向下平推过去，当封装件310的两侧下端卡入钣金卡销230，封装件310的下边沿与底座210的下边档筋215相接触，此时，封装件310上边沿越过卡销柱222，卡销柱222在弹簧223弹力作用下顶升，卡销柱222就挡住封装件310，达到限位固定的效果。
43.基部217的正面为第一平面(未标号)，朝向屋顶600的顶面并与屋顶600 的顶面平行设置，基部217的背面为第二平面(未标号)，朝向屋顶600的顶面，且基部217背面具有楔形块211，所以，第一平面所在平面和第二平面所在平面形成一夹角，使得两片光伏瓦100上下搭接时，用以固定后侧的光伏单元300 的底座210上的板体部219置于用以固定前侧的光伏单元300的弹性卡销220 的上方。即上一片光伏平瓦100的下沿部分，叠放在下一片光伏平瓦100的上沿部分，形成叠瓦阶梯的搭接形式，其次，在上下光伏平瓦100搭接时，为了避免误差使得上下光伏平瓦100不能叠加，弹性卡销220的弹力范围能很好的消除这一误差。而搭接重叠有一定宽度，上下搭接部位形成防水功能。请参见图11，展示了4件光伏平瓦100上下叠瓦阶梯搭接的效果图。
44.同一排的两片光伏平瓦100相邻平齐安装时，两片光伏平瓦100之间的接缝，在本实施例中，使用密封条500进行左右搭接，达到密封防水功能。在其他实施例中，具有密封防水功能的材料亦可以使用。图13展示的是3件光伏平瓦100，使用2件密封条500填充在相邻接缝中。
45.综上所述，本技术通过将屋顶光伏平瓦设置成可安装在屋顶上的底座及安装在底座上的光伏单元，从而使得该屋顶光伏平瓦为分体结构，实现了屋顶光伏平瓦的简易安装与拆卸，而由于将光伏单元设置成若干排且前后两个光伏单元搭接设置，左右光伏平瓦通过密封条进行密封，解决了屋顶光伏平瓦的防水性，使得屋顶光伏平瓦的防水和美观融合到一体，降低了制造成本，达到了产品推广效益。
46.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
47.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。