專利名稱：太陽能板的屋頂安裝結構及其安裝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種太陽能應用技術領域，特別是涉及一種太陽能板的屋頂安裝結構及其安裝方法。
背景技術：
隨著社會和科技的發(fā)展，能源需求量越來越大，太陽能、風能、潮汐能等可再生能源的開發(fā)和利用，以使其盡可能替代傳統(tǒng)資源，已成為各國各領域發(fā)展的重要方向。在太陽能利用領域，太陽能熱水器是當前應用范圍最廣、技術最成熟、經濟性最好的應用產品?，F(xiàn)有的太陽能熱水器按其集熱部分可分為玻璃真空管太陽能熱水器和平板型太陽能熱水器。其中，玻璃真空管太陽能熱水器的熱效率比較高，但是存在體積龐大、玻璃管易碎、管中易結水垢、不能承壓等不足。平板型太陽能熱水器具有整體性好、壽命長、故障少、吸熱面積大、安全隱患低、能承壓運行、易于與建筑結合的優(yōu)點，但是也存在保溫性能差、熱效率較低等問題。無論采用現(xiàn)有上述任一結構的太陽能熱水器，都需要將集熱器固定安裝在適于接受陽光照射的位置，目前大多是安裝在建筑物的屋頂。但是，由于建筑業(yè)本身的特點決定，看似平整的屋頂表面高度誤差在20 30mm都屬于合理范圍。這給太陽能集熱器的安裝帶來困難，如果未能準確調校，安裝后不僅會影響太陽能集熱器的熱效率，還可能增加太陽能集熱器的疲勞強度，從而縮短太陽能熱水器的使用壽命。此外，現(xiàn)有建筑屋頂有多個結構層，通常都包括混凝土層、保溫材料層、水泥砂漿找平層、浙青防水層和水泥砂漿保護層，每一結構層都起著不可或缺的作用，因此建筑業(yè)標準通常規(guī)定不允許對樓板開槽、打孔?，F(xiàn)有的太陽能熱水器安裝方法都是通過螺栓、錨樁等結構固定集熱器，會對建筑物的結構和防水造成不同程度的損壞，影響建筑壽命，甚至存在安全隱患。由此可見，上述現(xiàn)有的太陽能集熱器屋頂安裝結構及其安裝方法在結構、方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。尤其是在太陽能熱水設備與建筑一體化的發(fā)展趨勢下，如何能創(chuàng)設一種既滿足建筑業(yè)施工規(guī)范，又便于施工人員現(xiàn)場安裝，且易于調節(jié)安裝結構與建筑表面的間距的新的太陽能板屋頂安裝結構及其安裝方法，實屬當前本領域的重要研究課題之一。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種太陽能板的屋頂安裝結構及其安裝方法，使其既滿足建筑業(yè)施工規(guī)范，又便于施工人員現(xiàn)場安裝，且易于調節(jié)安裝結構與建筑表面的間距，從而克服現(xiàn)有安裝結構和安裝方法的不足。為解決上述技術問題，本發(fā)明一種太陽能板的屋頂安裝結構，包括L形連接件；與連接件的垂直面固定連接，并通過連接件的水平面與屋頂預埋件固定連接的邊框；位于邊框內，與連接件的垂直面固定連接，并通過連接件的水平面與屋頂預埋件固定連接的兩條以上縱向龍骨；安裝在縱向龍骨上方的一條以上橫向龍骨；以及安裝在邊框和橫向龍骨上方的玻璃蓋板。作為本發(fā)明的一種改進，所述的邊框內側設有鉤槽，縱向龍骨一側或兩側設有鉤槽，連接件的垂直面上開設有螺孔，連接件通過螺絲帽位于鉤槽內的螺絲、與螺絲配合的螺母連接并固定邊框和縱向龍骨。所述的連接件的螺孔為長形孔，沿垂直方向伸長。所述的邊框和縱向龍骨在與連接件連接的側面上均劃有刻度線。所述的螺絲為T形螺絲，其螺絲帽的形狀為在整圓基礎上對稱去掉兩側圓冠。所述的橫向龍骨的側面設有掛梯槽。所述的橫向龍骨之間通過鉤狀構件連接有連橋件，連橋件內設有滑槽，橫向龍骨的上表面邊緣設有連橋鉤槽，鉤狀構件的一端插入連橋件的滑槽內，另一端與橫向龍骨的連橋鉤槽鉤搭連接。所述的橫向龍骨與邊框之間通過連橋件、連接銷和鉤狀構件連接，連橋件和橫向龍骨內設有對應的滑槽，邊框的上表面內邊緣設有連橋鉤槽，連接銷的兩端分別插入橫向龍骨和連橋件的滑槽中，鉤狀構件一端插入連橋件的滑槽中，另一端與邊框的連橋鉤槽鉤搭連接。所述的邊框和橫向龍骨的上表面均設有玻璃蓋板安裝槽，玻璃蓋板的邊緣架設在玻璃蓋板安裝槽上并密封固定。此外，本發(fā)明還提供了一種應用上述安裝結構的太陽能板的屋頂安裝方法，包括以下步驟根據(jù)屋頂預埋鐵的分布情況，確定邊框的安裝位置，并通過連接件將邊框固定在屋頂上；將縱向龍骨固定在屋頂上；將橫向龍骨固定在縱向龍骨上；在縱向龍骨之間和/或縱向龍骨上方鋪設保溫材料，并將太陽能板放置在橫向龍骨之間、縱向龍骨和保溫材料之上；連接管路，鋪設玻璃蓋板并密封。采用這樣的設計后，本發(fā)明只要求在建筑屋頂上預留少量預埋件即可實現(xiàn)太陽能板的固定安裝，無需開槽或打孔，對屋頂各結構層無任何損害，既滿足建筑業(yè)的施工規(guī)范，又提供了極為簡便的安裝方法，在實現(xiàn)太陽能板準確安裝的基礎上，還可大幅提高施工效率。


上述僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，以下結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說明。圖1是本發(fā)明太陽能板的屋頂安裝結構的結構示意圖。圖2是本發(fā)明太陽能板的屋頂安裝結構的邊框截面示意圖。圖3是本發(fā)明太陽能板的屋頂安裝結構的縱向龍骨截面示意圖。圖4是本發(fā)明太陽能板的屋頂安裝結構的橫向龍骨截面示意圖。圖5是本發(fā)明太陽能板的屋頂安裝結構的連橋件截面示意圖。圖6是本發(fā)明太陽能板的屋頂安裝結構的鉤狀構件截面示意圖。圖7是本發(fā)明太陽能板的屋頂安裝結構的T形螺絲結構示意圖。
具體實施例方式請參閱圖1所示，本發(fā)明太陽能板的屋頂安裝結構主要包括邊框1、縱向龍骨2、橫向龍骨3、連接件5以及玻璃蓋板。其中，本發(fā)明的連接件5為L形90度鋼制件，其水平面與屋頂預埋件以焊接等方式固定，垂直面上開設有螺孔，用于將邊框I和縱向龍骨2固定在屋頂上。較佳的，連接件5的螺孔采用長形孔，沿垂直方向長約20-50mm，從而在保證其水平面與屋頂預埋件緊密固定的同時，還可靈活調整邊框1、縱向龍骨2與屋頂?shù)拈g距，從而保證太陽能板可準確安裝在同一平面上。請配合參閱圖2所示，邊框I內側設有鉤槽11，通過螺絲帽位于該鉤槽11內的螺絲7、與螺絲7配合的螺母與連接件5固定連接，從而將邊框I安裝在屋頂上。此外，邊框I的底面12優(yōu)選為粗糙表面，例如設有齒紋或磨砂，以便于對邊框I與屋頂之間的空隙填充密封膠或泥漿，使邊框I與屋頂?shù)慕Y合更為牢固。還可在框體I的內表面是設置例如5_的刻度線13，通過調整螺絲7與長形螺孔的相對位置來調整邊框I的安裝高度時，這些刻度線13可提供位移參考，從而更便于施工人員操作。請配合參閱圖3所示，縱向龍骨2的側面設有和邊框I 一樣的鉤槽21，可以根據(jù)需要設置在一側或兩側，同樣通過螺絲帽卡在鉤槽21內的螺絲7、螺母實現(xiàn)與連接件5的固定連接，并進一步安裝在屋頂上。此外，縱向龍骨2的側面也可設置刻度線23，以便為調節(jié)安裝聞度提供參考。本發(fā)明的邊框I和縱向龍骨2通過鉤槽、螺絲7、螺母與連接件5組合連接，安裝時更易掌握，連接位置更為靈活，還可避免因打螺絲7孔時掉下的金屬屑而對太陽能板造成影響。進一步來說，請配合參閱圖7所示，本發(fā)明可采用T形螺絲7來連接連接件5和邊框1、縱向龍骨2，該T形螺絲7的螺絲帽71采用在整圓基礎上對稱去掉兩側圓冠的形狀。以深5mm、寬12. 8mm、槽口寬IOmm的鉤槽為例來說，T形螺絲7的螺絲帽71采用直徑14臟、寬度IOmm的規(guī)格，并就可方便的推入鉤槽內，并達到很好的卡死效果，還可在螺絲帽71的弧形與直線之間采用導角過渡，以增大卡死時螺絲帽與鉤槽內壁的觸點面積。本發(fā)明可利用現(xiàn)有技術，在鉤槽11、鉤槽21內預裝滑動螺絲7，也可起到靈活連接連接件5的作用。但是，需事先分布好各螺絲7位置，否則安裝好的連接件5將限制其它螺絲7的滑動范圍，一旦裝錯則需拆掉已裝好的連接件5，給裝配工作帶來麻煩。T形螺絲7的應用可有效避免上述情況的發(fā)生，裝配時先將T形螺絲7的螺桿穿過連接件5的螺孔，螺入螺母，但不螺緊；之后將T形螺絲7的螺絲帽橫向推入鉤槽11或鉤槽21中；調節(jié)T形螺絲7與長形螺孔的相對位置到需要的安裝高度處，螺緊螺母；在螺母旋轉的過程中，同時帶動T形螺絲7轉動，T形螺絲7的螺絲帽與鉤槽內壁卡死，從而將連接件5固定在邊框I和縱向龍骨2上。請配合參閱圖4所示，本發(fā)明的橫向龍骨3通過螺接、焊接等方式固定安裝在縱向龍骨2的上方，橫向龍骨3與縱向龍骨2走向垂直，將整個安裝結構劃分為一個個安裝單元，每個安裝單元內安裝一塊或多塊太陽能板。此外，還可在各橫向龍骨3的相同側設置掛梯槽31，在安裝太陽能板的過程中，可通過這些掛梯槽31固定爬梯，從而便于施工人員站立、行走、操作、上下運輸太陽能板、玻璃蓋板，并可配合半自動運輸車使用，利于保障施工安全。進一步的，請配合參閱圖5所示，本發(fā)明還可包括一連橋件4。連橋件4可安裝在相鄰的橫向龍骨3之間，以使整個安裝結構更為穩(wěn)固、平整，并劃分出更小的安裝單元，從而縮小各安裝單元對應的太陽能板、玻璃蓋板尺寸，更利于安裝、維修、生產和降低成本。連橋件4與橫向龍骨3的配合結構具體可采用在連橋件4內設置滑槽41，在橫向龍骨3的上表面邊緣設置連橋鉤槽33，通過如圖6所示的鉤狀構件6進行連接。其中，鉤狀構件6的一端插入連橋件4的滑槽41內，另一端與橫向龍骨3的連橋鉤槽33鉤搭連接。此外，連橋件4也可以可拆卸的方式安裝在橫向龍骨3與邊框I之間，通過連接橫向龍骨3和邊框I可使安裝結構整體性更強，對玻璃蓋板的支撐力更為均勻，同時便于不同太陽能板之間管路的通過和維護。此時，需在橫向龍骨3內設置與連橋件4位置、大小相同的滑槽32，在邊框I的上表面內邊緣設置與橫向龍骨3相同的連橋鉤槽14，配合鉤狀構件6和連接銷連接組裝。具體來說，連接銷一端插入橫向龍骨3的滑槽32，另一端插入連橋件4的滑槽41中，鉤狀構件6 —端插入連橋件4的滑槽41中，另一端與邊框I的連橋鉤槽14鉤搭連接。不同橫向龍骨3之間的太陽能板通過管路連通，這些管路自橫向龍骨3與邊框I之間的連橋件4下方通過，管路與太陽能板的接口，正是容易出現(xiàn)故障，需要進行的維護的部位，也正處于該連接橋5的下方附近。需要維護時，只要向上推起連橋件4，鉤狀構件6即與邊框I脫離，連橋件4、鉤狀構件6和連接銷即可整體拆下，為設備維護和維修提供便利。在需要更換單塊太陽能板時，也可通過上述結構方便的阻斷相關管道，并單獨替換有問題的太陽能板。上述邊框1、橫向龍骨3和連橋件4的上表面均可設置玻璃蓋板安裝槽15、35、45，玻璃蓋板的邊緣架設在對應的玻璃蓋板安裝槽15、35、45上，并通過玻璃幕墻專用膠——娃酮膠等方式密封固定。玻璃蓋板安裝槽15、35、45的設置，可將各玻璃蓋板的安裝位置分隔開，更便于定位、安裝、固定玻璃蓋板，并使安裝后的玻璃蓋板與安裝結構整體外表面齊平，更為美觀和耐用。此外，本發(fā)明所采用的玻璃蓋板優(yōu)選含鐵量低、反射率低、透光率更高的3. 2mm厚的超白鋼化布紋玻璃。以下舉一具體實施例來說明本發(fā)明安裝結構可采用的規(guī)格之一，經實驗，該規(guī)格已非常適合太陽能板屋頂安裝使用。邊框1、縱向龍骨2、橫向龍骨3、連橋件4均可采用1. 2mm厚的鋁合金型材制成。邊框I高度為80mm,厚度30mm?？v向龍骨2寬30mm、高30mm。橫向龍骨3高50mm,最大寬度52mm，包括底部兩側延伸出的各6mm用于與縱向龍骨2螺接的邊沿，以及寬10mm、深3mm的掛梯槽31，掛梯槽31的槽底與玻璃蓋板安裝槽35的底面高度差為20mm。連橋件4總寬度 29. 2mm。邊框1、橫向龍骨3和連橋件4上設置3. 5mm深的玻璃蓋板安裝槽，邊框I上的玻璃蓋板安裝槽寬15mm，橫向龍骨3和連橋件4上的玻璃蓋板安裝槽寬13mm。邊框I和橫向龍骨3上的連橋鉤槽14、33深3mm、寬3. 4mm，連橋鉤槽的槽底與玻璃蓋板安裝槽底面的高度差為6mm。橫向龍骨3和連橋件4的滑槽高度為3mm,對應的連接銷為長27mm、厚3mm的金屬片，鉤狀構件6為總長20mm、鉤狀部61長9mm厚6mm、鉤內寬3mm、插入部62厚3mm、插入部62頂面比鉤狀部61低1. 2m的結構件。上述安裝結構的組裝及其組裝完畢后安裝太陽能集熱器的方法具體包括以下步驟。第一步，根據(jù)太陽能集熱器的安裝需要以及屋頂預埋鐵的分布情況，確定邊框I的安裝位置并通過連接件5固定。具體來說，需先將T形螺絲7穿過連接件5后與螺母連接，但不螺緊，之后在預埋鐵上方將螺絲帽推入邊框I的鉤槽11中，轉動T形螺絲7使其與鉤槽11卡死，調節(jié)邊框I的高度并螺緊螺母，之后焊接連接件5與屋頂預埋鐵，即完成邊框I的固定安裝。第二步，在邊框I內，按照第一步相同的方法安裝縱向龍骨2。第三步，將橫向龍骨3通過螺釘或焊接固定在縱向龍骨2上。第四步，在縱向龍骨之間和/或縱向龍骨上方鋪設保溫材料，并將太陽能板放置在橫向龍骨之間、縱向龍骨和保溫材料之上。第五步，連接管路，裝入連橋件，鋪設玻璃蓋板并密封。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，本領域技術人員利用上述揭示的技術內容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.一種太陽能板的屋頂安裝結構，其特征在于包括L形連接件；與連接件的垂直面固定連接，并通過連接件的水平面與屋頂預埋件固定連接的邊框；位于邊框內，與連接件的垂直面固定連接，并通過連接件的水平面與屋頂預埋件固定連接的兩條以上縱向龍骨；安裝在縱向龍骨上方的一條以上橫向龍骨；以及安裝在邊框和橫向龍骨上方的玻璃蓋板。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能板的屋頂安裝結構，其特征在于所述的邊框內側設有鉤槽，縱向龍骨一側或兩側設有鉤槽，連接件的垂直面上開設有螺孔，連接件通過螺絲帽位于鉤槽內的螺絲、與螺絲配合的螺母連接并固定邊框和縱向龍骨。
3.根據(jù)權利要求2所述的太陽能板的屋頂安裝結構，其特征在于所述的連接件的螺孔為長形孔，沿垂直方向伸長。
4.根據(jù)權利要求2所述的太陽能板的屋頂安裝結構，其特征在于所述的邊框和縱向龍骨在與連接件連接的側面上均劃有刻度線。
5.根據(jù)權利要求2所述的太陽能板的屋頂安裝結構，其特征在于所述的螺絲為T形螺絲，其螺絲帽的形狀為在整圓基礎上對稱去掉兩側圓冠。
6.根據(jù)權利要求1所述的太陽能板的屋頂安裝結構，其特征在于所述的橫向龍骨的側面設有掛梯槽。
7.根據(jù)權利要求1所述的太陽能板的屋頂安裝結構，其特征在于所述的橫向龍骨之間通過鉤狀構件連接有連橋件，連橋件內設有滑槽，橫向龍骨的上表面邊緣設有連橋鉤槽，鉤狀構件的一端插入連橋件的滑槽內，另一端與橫向龍骨的連橋鉤槽鉤搭連接。
8.根據(jù)權利要求1所述的太陽能板的屋頂安裝結構，其特征在于所述的橫向龍骨與邊框之間通過連橋件、連接銷和鉤狀構件連接，連橋件和橫向龍骨內設有對應的滑槽，邊框的上表面內邊緣設有連橋鉤槽，連接銷的兩端分別插入橫向龍骨和連橋件的滑槽中，鉤狀構件一端插入連橋件的滑槽中，另一端與邊框的連橋鉤槽鉤搭連接。
9.根據(jù)權利要求1所述的太陽能板的屋頂安裝結構，其特征在于所述的邊框和橫向龍骨的上表面均設有玻璃蓋板安裝槽，玻璃蓋板的邊緣架設在玻璃蓋板安裝槽上并密封固定。
10.一種應用權利要求1-9中任一項所述安裝結構的太陽能板的屋頂安裝方法，其特征在于包括以下步驟根據(jù)屋頂預埋鐵的分布情況，確定邊框的安裝位置，并通過連接件將邊框固定在屋頂上；將縱向龍骨固定在屋頂上；將橫向龍骨固定在縱向龍骨上；在縱向龍骨之間和/或縱向龍骨上方鋪設保溫材料，并將太陽能板放置在橫向龍骨之間、縱向龍骨和保溫材料之上；連接管路，鋪設玻璃蓋板并密封。
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種太陽能板的屋頂安裝結構及其安裝方法，該安裝結構包括L形連接件；與連接件的垂直面固定連接，并通過連接件的水平面與屋頂預埋件固定連接的邊框；位于邊框內，與連接件的垂直面固定連接，并通過連接件的水平面與屋頂預埋件固定連接的兩條以上縱向龍骨；安裝在縱向龍骨上方的一條以上橫向龍骨；以及安裝在邊框和橫向龍骨上方的玻璃蓋板。該安裝方法包括根據(jù)屋頂預埋鐵的分布情況，確定邊框的安裝位置，并通過連接件固定；固定縱向龍骨；固定橫向龍骨；鋪設保溫材料，并放置太陽能板；連接管路，鋪設玻璃蓋板并密封。本發(fā)明對屋頂各結構層無任何損害，在實現(xiàn)太陽能板準確安裝的基礎上，還可大幅提高施工效率。
文檔編號F24J2/52GK102997470SQ20121055864
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權日2012年12月20日
發(fā)明者王占平, 周文濟, 曹樹梁, 李永林, 張允寧, 王東純, 許建華, 李海東, 張雪卿, 聶兆美, 郭立嶠, 李介英, 呂強, 王曉波, 郭建, 王璐鵬 申請人:王占平