CN105674590B - 光伏光热系统与建筑一体化安装构件及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光伏光热系统与建筑一体化安装构件和安装方法，包括平板集热器或光伏组件和安装构件，平板集热器或光伏组件的边框上设有装饰缝卡槽；安装构件包括依次插接在平板集热器或光伏组件边框上的装饰缝卡槽中的侧顺水板、下顺水板和上顺水板，平板集热器或光伏组件镶嵌在坡屋面上，通过安装构件与坡屋面上建筑预留的挂瓦条连接；平板集热器或光伏组件的连接循环管路或连接线路套管暗敷在右侧侧顺水板下面；多组平板集热器或光伏组件之间设有中间顺水板。本发明充分利用建筑屋面结构中的挂瓦条和顺水条、光伏组件和光热平板集热器边框上的装饰缝卡槽，实现光伏光热系统与建筑的一体化设计、安装，实现与建筑的完美结合。

Description

光伏光热系统与建筑一体化安装构件及安装方法

技术领域

本发明涉及一种太阳能光伏光热系统一体化安装构配件及方法，属于光伏光热设备与建筑安装技术领域。

背景技术

随着分布式光伏系统的发展，屋面光伏系统具有巨大的发展潜力，从光伏组件安装方式来看，目前使用最广泛的为平屋面，如工业彩钢瓦屋面、混凝土屋面，而坡屋面的安装方式中，顺坡平行架空安装是主要的安装方式，即光伏组件通过支架架空安装在坡屋面上，光伏组件只是简单固定在坡屋面上，与建筑结合度差，在屋面的安装较为混乱，对建筑的外观影响较大，且组件接线外露，无法实现光伏系统与建筑的一体化设计、安装，同时还存在安全隐患，而且不论是对系统效率还是对建筑自身功能都造成了负面影响。

光热平板集热器在近年发展迅速，市场推广份额逐年增长，且其与建筑结合的美观性很好，因此，建筑开发商一般要求选用平板集热器作为太阳能系统的集热部件。目前的平板集热器产品只是简单固定在坡屋面上，与建筑结合度差，循环管路外露，无法实现太阳能系统与建筑的一体化设计、安装，同时还存在安全隐患。

无论是光伏组件还是平板型太阳能集热器，在坡屋面的安装都存在以下问题：影响建筑美观、破坏屋面防水、阻碍屋面排水、倾角设置不当、灰尘积雪清理困难等几个方面。而对于顺坡嵌入式安装的光伏光热系统研究的很少，也没有检索到相关的嵌入式光伏光热建筑一体化构配件研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种安全、可靠、便于安装的光伏光热系统与建筑一体化的嵌入式安装构件及安装方法，实现构件与光伏光热系统、建筑的一体化。

为解决这一技术问题，本发明提供了一种光伏光热系统与建筑一体化安装构件，包括平板集热器或光伏组件和安装构件，所述平板集热器或光伏组件的边框上设有装饰缝卡槽；所述安装构件包括侧顺水板、下顺水板和上顺水板，所述上顺水板、侧顺水板和下顺水板的上端依次插接在平板集热器或光伏组件边框上的装饰缝卡槽中构成防水安装构件，平板集热器或光伏组件镶嵌在坡屋面上，通过安装构件与坡屋面上建筑预留的挂瓦条连接；所述上顺水板与左右两侧的侧顺水板之间搭接有小顺水板，上顺水板与小顺水板之间利用密封条密封；所述下顺水板的下沿设置在坡屋面上右铅裙和左铅裙防水件上；平板集热器或光伏组件的连接循环管路或连接线路套管暗敷在侧顺水板下面。

所述平板集热器或光伏组件设有两组以上，多组平板集热器或光伏组件之间设有中间顺水板。

所述中间顺水板卡在两组平板集热器或光伏组件边框上部饰缝卡槽之间，在插入处涂抹密封胶防水。

平板集热器或光伏组件两侧通过压块固定在挂瓦条上，所述压块一端压在平板集热器或光伏组件边框下部装饰缝卡槽内，另一端用自攻钉固定在挂瓦条上，每组平板集热器或光伏组件用四个压块固定在平板集热器或光伏组件左右两侧。

所述上顺水板截面为直Z字形结构，上顺水板的上端边沿插入至平板集热器或光伏组件边框上部的装饰缝卡槽中，其低端边沿插入上部瓦片下进行扣合。

所述下顺水板截面为斜Z字形结构，上沿与平板集热器或光伏组件边框上部装饰缝卡槽衔接，下沿放置于屋面右铅裙和左铅裙的防水件之上。

所述侧顺水板设有顺水槽，其截面为下边带波折的Z字形结构，侧顺水板的上端边沿插入平板集热器或光伏组件的边框上部的装饰缝卡槽中，其低端边沿延伸至瓦片下部。

所述小顺水板的截面形状与侧顺水板的截面形状相仿。

本发明还提供了一种光伏光热系统与建筑一体化安装方法，具体包括如下步骤：

1)将平板集热器或光伏组件镶嵌在坡屋面上；

2)将平板集热器或光伏组件的连接循环管路或连接线路套管暗敷在侧顺水板下面；

3)将上顺水板的一边沿插入至平板集热器或光伏组件边框上部的装饰缝卡槽中，另一边沿插入上部瓦片下面进行扣合；

4)将两块侧顺水板的一边沿分别插入平板集热器或光伏组件两边框上部的装饰缝卡槽中，一边沿延伸至瓦片下部；

5)将小顺水板搭接在上顺水板两端与两侧侧顺水板中间，上顺水板与小顺水板间利用密封条进行密封；

6)在平板集热器或光伏组件左右两侧用压块固定在挂瓦条上，压块一端压在平板集热器或光伏组件边框下部卡槽内，另一端用自攻钉固定在挂瓦条上，每组平板集热器或光伏组件用四个压块固定在平板集热器或光伏组件左右两侧；

7)将平板集热器或光伏组件支撑用自攻钉固定在坡屋面的挂瓦条上，使平板集热器或光伏组件下部固定住；

8)将下顺水板上沿与平板集热器或光伏组件边框上部装饰缝卡槽衔接，下沿放置于屋面右铅裙和左铅裙的防水件之上；

9)构配件颜色可以根据建筑外观要求进行喷塑处理。

所述平板集热器或光伏组件为两组及以上时，根据多组平板集热器或光伏组件之间的安装空间，设计相应宽度的长条板，卡在两组平板集热器或光伏组件边框上部饰缝卡槽之间，并在插入处涂抹密封胶。

有益效果：本发明结合建筑的特点和功能要求，充分利用建筑屋面结构中的挂瓦条和顺水条、光伏组件和光热平板集热器边框上的装饰缝卡槽，设计围绕在光伏组件和光热平板集热器四周的一体化构配件，实现光伏光热系统与建筑的一体化设计、安装，实现与建筑的完美结合。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明图1的A-A剖面示意图；

图3为本发明图1的B-B剖面示意图；

图4为本发明的平板集热器边框的剖面示意图；

图5为本发明的上顺水板截面示意图；

图6为本发明的侧顺水板截面示意图；

图7为本发明的下顺水板截面示意图；

图8a为本发明I部放大示意图；

图8b为本发明II部放大示意图；

图8c为本发明III部放大示意图；

图8d为本发明IV部放大示意图；

图8e为本发明V部放大示意图；

图9为本发明小顺水板的搭接示意图；

图10为本发明连接完成后的效果示意图。

图中：1平板集热器或光伏组件、2小顺水板、3侧顺水板、4压块、5挂瓦条、6右铅裙、7连接循环管路或连接线路套管、8平板集热器或光伏组件支撑、9下顺水板、10自攻钉、11左铅裙、12装饰缝卡槽、13顺水条、14坡屋面、15中间顺水板、16上顺水板。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。

图1所示为本发明的结构示意图。

图2所示为本发明图1的A-A剖面示意图。

图3所示为本发明图1的B-B剖面示意图。

本发明包括平板集热器或光伏组件1和安装构件，平板集热器或光伏组件1镶嵌安装在坡屋面上与安装构件共同组成防水构配件，实现连接线路暗敷、导水、防水功能，在美观的前提下保证屋面的防水性，实现嵌入式安装。

所述平板集热器或光伏组件1的边框上设有装饰缝卡槽12(如图4所示)，或者利用已有的装饰缝卡槽12，本发明正是利用光伏组件与平板集热器边框上设计的装饰缝卡槽展开设计，即利用光伏组件和平板集热器边框上的装饰缝卡槽，设计围绕在光伏组件和平板集热器四周的一体化构配件。

所述安装构件包括侧顺水板3、下顺水板9、上顺水板16、以及配件(如自攻钉、橡胶密封条等)、还借助了坡屋面上建筑预留的挂瓦条5和顺水条13。

所述上顺水板16、侧顺水板3和下顺水板9的上端依次插接在平板集热器或光伏组件1边框上的装饰缝卡槽12中构成防水安装构件，平板集热器或光伏组件1镶嵌在坡屋面上，通过安装构件与坡屋面上建筑预留的挂瓦条5连接。

平板集热器或光伏组件1的连接循环管路或连接线路套管7暗敷在侧顺水板3下面(本发明以右侧侧顺水板3为例进行说明，如图8b所示)，使其更加美观。

平板集热器或光伏组件1两侧通过压块4固定在挂瓦条5上，所述压块4一端压在平板集热器或光伏组件1边框下部装饰缝卡槽12内，另一端用自攻钉10固定在挂瓦条5上(如图8c所示)。

每组平板集热器或光伏组件1用四个压块4固定在平板集热器或光伏组件1左右两侧。

所述平板集热器或光伏组件1设有两组以上，多组平板集热器或光伏组件1之间设有中间顺水板15。

所述中间顺水板15的作用是为避免水流进入两组平板集热器或光伏组件1中间，因此根据两组平板集热器或光伏组件1之间的安装空间，设计相应宽度的长条板，中间顺水板15卡在两组平板集热器或光伏组件1边框上部饰缝卡槽12之间，在插入处涂抹密封胶防水，有效进行防水。

图5所示为本发明的上顺水板截面示意图。

所述上顺水板16设计主要考虑坡屋面瓦片上流下来的水分流及平板集热器或光伏组件1上部淋雨的防护，其截面为直Z字形结构，可使瓦片上流下来的水分流至左右两侧；上顺水板16的上端边沿插入至平板集热器或光伏组件1边框上部的装饰缝卡槽12中，其低端边沿插入上部瓦片下进行扣合。

图6所示为本发明的侧顺水板截面示意图。

所述侧顺水板3除了保证瓦片及上顺水板16水流的分流及平板集热器或光伏组件1侧部的防护外，还要考虑平板集热器或光伏组件1内部线路连接空间的预留，以及避免水流进入侧面瓦片底部的可能，其截面为下边带波折的Z字形结构，侧顺水板3的上端边沿插入平板集热器或光伏组件1的边框上部的装饰缝卡槽12中，其低端边沿延伸至瓦片下部；同时在侧顺水板3的结构上设计顺水槽，可以将上部瓦片及上顺水板16的水流引导至平板集热器或光伏组件1的下部瓦片。

上顺水板16将平板集热器或光伏组件1上部雨水分流后，不能直接与左右侧的侧顺水板3结合，为解决此问题，在上顺水板16与左右两侧的侧顺水板3之间搭接有小顺水板2(如图9、图8e所示)，所述小顺水板2的截面形状与侧顺水板3的截面形状相仿，上顺水板16与小顺水板2之间利用密封条密封，使上顺水板16和左右侧顺水板3之间的缝隙得以覆盖消除，防止雨水倒灌入顺水板底部。

图7所示为本发明的下顺水板截面示意图。

所述下顺水板9截面为斜Z字形结构，上沿与平板集热器或光伏组件1边框上部装饰缝卡槽12衔接，下沿放置于屋面右铅裙6和左铅裙11的防水件之上。

所述下顺水板9的下沿设置在坡屋面上右铅裙6和左铅裙11的防水件上，下顺水板9将平板集热器或光伏组件1上的水流引至下方右铅裙6和左铅裙11的防水件之上。

其中右铅裙6和左铅裙11是屋面防水体系，直接垫在构配件与瓦片连接处。

图10所示为本发明连接完成后的效果示意图。

本发明还提供了一种光伏光热系统与建筑一体化安装方法，具体包括如下步骤：

1)将平板集热器或光伏组件1镶嵌在坡屋面上；

2)将平板集热器或光伏组件1的连接循环管路或连接线路套管7暗敷在一侧顺水板下面；

3)将上顺水板16的一边沿插入至平板集热器或光伏组件1边框上部的装饰缝卡槽12中，另一边沿插入上部瓦片下面进行扣合；

4)将两块侧顺水板3的一边沿分别插入平板集热器或光伏组件1两边框上部的装饰缝卡槽12中，一边沿延伸至瓦片下部；

5)将小顺水板2搭接在上顺水板16两端与两侧侧顺水板3中间，上顺水板16与小顺水板2间利用密封条进行密封；

6)在平板集热器或光伏组件1左右两侧用压块4固定在挂瓦条5上，压块4一端压在平板集热器或光伏组件1边框下部装饰缝卡槽12内，另一端用自攻钉10固定在挂瓦条5上，每组平板集热器或光伏组件1用四个压块4固定在平板集热器或光伏组件1左右两侧；

7)将平板集热器或光伏组件支撑8用自攻钉10固定在坡屋面的挂瓦条5上，使平板集热器或光伏组件1下部固定住(如图8d、8a所示)；

8)将下顺水板9上沿与平板集热器或光伏组件边框上部装饰缝卡槽衔接，下沿放置于屋面右铅裙6和左铅裙11的防水件之上；

9)构配件颜色可以根据建筑外观要求进行喷塑处理。

所述平板集热器或光伏组件1为两组及以上时，根据多组平板集热器或光伏组件1之间的安装空间，设计相应宽度的长条板，卡在两组平板集热器或光伏组件边框上部饰缝卡槽12之间，并在插入处涂抹密封胶。

本发明结合建筑的特点和功能要求，充分利用建筑屋面结构中的挂瓦条和顺水条、光伏组件和光热平板集热器边框上的装饰缝卡槽，设计围绕在光伏组件和光热平板集热器四周的一体化构配件，实现光伏光热系统与建筑的一体化设计、安装，实现与建筑的完美结合。同时解决了传统光伏光热系统坡屋面安装的一些弊端，实现模块化、规模化、标准化生产，并作为建筑的标准构配件，适合推广。

本发明上述实施方案，以两组为例，多组在此基础上累加即可。本实施方案只是举例说明，不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。

Claims (9)

1.一种光伏光热系统与建筑一体化安装构件，其特征在于：包括平板集热器或光伏组件(1)和安装构件，所述平板集热器或光伏组件(1)的边框上设有装饰缝卡槽(12)；所述安装构件包括侧顺水板(3)、下顺水板(9)和上顺水板(16)，所述上顺水板(16)、侧顺水板(3)和下顺水板(9)的上端依次插接在平板集热器或光伏组件(1)边框上的装饰缝卡槽(12)中构成防水安装构件，平板集热器或光伏组件(1)镶嵌在坡屋面(14)上，通过安装构件与坡屋面(14)上建筑预留的挂瓦条(5)连接；所述上顺水板(16)与左右两侧的侧顺水板(3)之间搭接有小顺水板(2)，上顺水板(16)与小顺水板(2)之间利用密封条密封；所述下顺水板(9)的下沿设置在坡屋面(14)上右铅裙(6)和左铅裙(11)的防水件上；平板集热器或光伏组件(1)的连接循环管路或连接线路套管(7)暗敷在侧顺水板(3)下面；平板集热器或光伏组件(1)两侧通过压块(4)固定在挂瓦条(5)上，所述压块(4)一端压在平板集热器或光伏组件(1)边框下部装饰缝卡槽(12)内，另一端用自攻钉(10)固定在挂瓦条(5)上，每组平板集热器或光伏组件(1)用四个压块(4)固定在平板集热器或光伏组件(1)左右两侧。

2.根据权利要求1所述的光伏光热系统与建筑一体化安装构件，其特征在于：所述平板集热器或光伏组件(1)设有两组以上，多组平板集热器或光伏组件(1)之间设有中间顺水板(15)。

3.根据权利要求2所述的光伏光热系统与建筑一体化安装构件，其特征在于：所述中间顺水板(15)卡在两组平板集热器或光伏组件(1)边框上部饰缝卡槽(12)之间，在插入处涂抹密封胶防水。

4.根据权利要求1-3任一项所述的光伏光热系统与建筑一体化安装构件，其特征在于：所述上顺水板(16)截面为直Z字形结构，上顺水板(16)的上端边沿插入至平板集热器或光伏组件(1)边框上部的装饰缝卡槽(12)中，其低端边沿插入上部瓦片下进行扣合。

5.根据权利要求1-3任一项所述的光伏光热系统与建筑一体化安装构件，其特征在于：所述下顺水板(9)截面为斜Z字形结构，上沿与平板集热器或光伏组件(1)边框上部装饰缝卡槽(12)衔接，下沿放置于屋面右铅裙(6)和左铅裙(11)的防水件之上。

6.根据权利要求1-3任一项所述的光伏光热系统与建筑一体化安装构件，其特征在于：所述侧顺水板(3)设有顺水槽，其截面为下边带波折的Z字形结构，侧顺水板(3)的上端边沿插入平板集热器或光伏组件(1)的边框上部的装饰缝卡槽(12)中，其低端边沿延伸至瓦片下部。

7.根据权利要求1-3任一项所述的光伏光热系统与建筑一体化安装构件，其特征在于：所述小顺水板(2)的截面形状与侧顺水板(3)的截面形状相仿。

8.一种光伏光热系统与建筑一体化安装方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)将平板集热器或光伏组件(1)镶嵌在坡屋面(14)上；

2)将平板集热器或光伏组件(1)的连接循环管路或连接线路套管(7)暗敷在侧顺水板下面；

3)将上顺水板(16)的一边沿插入至平板集热器或光伏组件(1)边框上部的装饰缝卡槽(12)中，另一边沿插入上部瓦片下面进行扣合；

4)将两块侧顺水板(3)的一边沿分别插入平板集热器或光伏组件(1) 两边框上部的装饰缝卡槽(12)中，一边沿延伸至瓦片下部；

5)将小顺水板(2)搭接在上顺水板(16)两端与两侧侧顺水板(3)中间，上顺水板(16)与小顺水板(2)间利用密封条进行密封；

6)在平板集热器或光伏组件(1)左右两侧用压块(4)固定在挂瓦条(5)上，压块(4)一端压在平板集热器或光伏组件(1)边框下部装饰缝卡槽(12)内，另一端用自攻钉(10)固定在挂瓦条(5)上，每组平板集热器或光伏组件(1)用四个压块(4)固定在平板集热器或光伏组件(1)左右两侧；

7)将平板集热器或光伏组件支撑(8)用自攻钉(10)固定在坡屋面(14)的挂瓦条(5)上，使平板集热器或光伏组件(1)下部固定住；

8)将下顺水板(9)上沿与平板集热器或光伏组件边框上部装饰缝卡槽(12)衔接，下沿放置于坡屋面(14)的左铅裙(11)和右铅裙（ 6） 的防水件之上；

9)构配件颜色根据建筑外观要求进行喷塑处理。

9.根据权利要求8所述的光伏光热系统与建筑一体化安装方法，其特征在于：所述平板集热器或光伏组件(1)为两组及以上时，根据多组平板集热器或光伏组件(1)之间的安装空间，设计相应宽度的长条板，卡在两组平板集热器或光伏组件(1)边框上部饰缝卡槽(12)之间，并在插入处涂抹密封胶。