專利名稱：一種光伏屋頂及其安裝方法
技術領域：
本發明涉及太陽電池應用領域，尤其是一種光伏屋頂(也叫太陽能電池屋頂)，具體是一種將太陽能電池組件快速方便的固定于屋面彩鋼板上的安裝結構及其方法。
背景技術：
隨著能源危機與環境污染的日趨嚴重，開發可再生清潔能源成為國際范圍內的重大戰略問題之一。太陽能是取之不盡，用之不竭的清潔能源，因此，開發利用太陽能成為世界各國可持續發展能源的戰略決策，對太陽能電池的研究受到世界各國的普遍重視，其中光伏屋頂因其不額外占用土地、即發即用等優勢，成為太陽 能電池的一個重要應用領域，并且伴隨著歐洲、北美、日本等相繼出臺了多種“屋頂計劃”，光伏建筑一體化將在未來的光伏市場占據很大的比重。但太陽能發電成本一直是阻礙其大規模應用的重要因素。在整個太陽能電站建設成本中，太陽能電池組件的支架成本和相應的安裝成本占有較大的比重，因此降低光伏系統中太陽能電池組件的支架成本和安裝成本，開發新型的具有高可靠性，安裝快速、低成本特點的新型光伏屋頂系統，是目前研究的熱點，也是亟需解決的問題。目前，光伏屋頂結構中太陽能電池組件的安裝方式通常有
一、夾具式；通過使用邊緣夾具將太陽能電池組件與支架固定。由于夾具只固定組件邊緣的一部分，因而組件應力分布不均勻，邊緣夾具點應力分布較大，長期應用過程中組件容易破碎。此外，夾具的安裝與固定所需人力成本較高。二、邊框式；通過在電池組件邊緣加裝金屬邊框，用螺栓將金屬邊框與支架固定。此種安裝方式雖然連接牢固，但需要額外增加生產工序和成本以及組件重量，安裝比較繁瑣，安裝孔設置時需要考慮安裝位置和操作空間，長期置于戶外由于雨水的作用易導致連接件的銹蝕，并可能導致組件的失效。三、背后粘接導軌式；通過在電池組件背板粘接導軌，然后通過導軌與太陽能支架系統連接固定起來。此種安裝方式雖然連接牢固，但導軌(通常為鋁合金材料)及大量的粘接膠費用較高，也給組件運輸帶來了一定的影響。上述三種安裝結構固定好后，再將太陽能支架安裝在彩鋼板屋面上，在將其運用到彩鋼板屋面時安裝不便，結構普遍比較復雜，維護維修困難，費時耗力。因此開發一種新型的低成本、安裝簡便、可靠性高、易于推廣的光伏屋頂及其安裝方式成為急需解決的問題。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種成本低、安裝方便的光伏屋頂及其安裝方法。為解決上述技術問題，本發明光伏屋頂所采取的技術方案是一種光伏屋頂，其包括位于屋頂的波紋型彩鋼板以及太陽能電池組件，其關鍵技術在于在所述波紋型彩鋼板的凸起平面與太陽能電池組件之間設有用于定位的雙面膠條，在所述雙面膠條間設有用于粘接太陽能電池組件和彩鋼板的粘接劑層。所述雙面膠條粘接于波紋型彩鋼板的凸起平面上，所述雙面膠條沿所述凸起平面的橫向和縱向均間隔設置，所述雙面膠條之間形成用于透氣的橫向間隙和縱向間隙，在所述縱向間隙內設有粘接劑層；所述太陽能電池組件的背板粘接于雙面膠條和粘接劑層上面。優選的，在同一凸起平面上，雙面膠條縱向至少設置兩排，在兩排之間的縱向間隙內填充有粘接劑層，所述粘接劑層和雙面膠條的上表面在同一平面上。所述雙面膠條之間間隔設置是指兩雙面膠條之間可等距設計或不等距設計。所述雙面膠條為高強度的幕墻用雙面膠條；所述粘接劑層是由雙組份快速粘接膠或結構膠經膠槍填充而成的層。所述太陽能電池組件為晶體硅太陽能電池組件或薄膜太陽能電池組件或其他無 金屬框邊的電池組件。所述波紋型彩鋼板由熱鍍鋅基板以及涂覆于基板上面的聚偏氟乙烯面漆層。本發明提供的上述光伏屋頂的安裝方法如下
1)將多個波紋型彩鋼板之間連接好，安裝于屋頂作為屋面；
2)將太陽能電池組件的背板和波紋型彩鋼板4的粘接面擦拭干凈，在波紋型彩鋼板的凸起平面上間隔粘接雙面膠條；
3)在雙面膠條之間的間隙內用膠槍注射粘接劑，波紋型彩鋼板和雙面膠條之間粘接劑填充好后，將太陽能電池組件的背面按要求與波紋型彩鋼板(4)粘好；待粘接劑固化即可。上述步驟2)中間隔設置的雙面膠條形成橫向間隙和縱向間隙。上述步驟3)中是在橫向間隙內注射粘接劑。采用上述技術方案所產生的有益效果在于
I)本發明將太陽能電池組件通過雙面膠條和粘接劑直接粘在由波紋型彩鋼板做成的屋面上面，安裝方便、快捷、成本低。2)雙面膠條間隔設置，在形成的橫向間隙內填充專用的高強度幕墻用粘接劑，形成的縱向間隙方便空氣的進入，可加速粘接劑的固化，并且可使粘接劑溢出，保證其與太陽能電池組件的充分接觸，進而保證了太陽能電池組件在波紋型彩鋼板上的安裝牢固性。3)具體應用時，可根據需要使兩雙面膠條之間等距設計或不等距設計，使用方便靈活，只要保證安裝牢固即可。4)粘接劑層可采用結構膠或雙組份快速粘接膠，雙面膠條可采用玻璃幕墻專用的膠帶，這樣可使太陽能電池組件粘接的更加牢固，充分保證其使用壽命。
圖I是本發明的結構示意 圖2雙面膠條在凸起平面上的布置示意 圖3是粘接劑層的布置示意 其中，I、太陽能電池組件；2、雙面膠條；3、粘接劑層；4、波紋型彩鋼板；5、凸起平面；a代表橫向間隙，b代表橫向間隙。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進ー步詳細的說明。參見附圖1，本發明的結構包括位于屋頂的波紋型的彩鋼板4以及太陽能電池組件1，波紋型彩鋼板4作為屋面，在所述波紋型彩鋼板4的凸起平面5與太陽能電池組件I之間設有用于定位的雙面膠條2，在所述雙面膠條2間設有用于粘接太陽能電池組件I和波紋型彩鋼板4的粘接劑層3。所述凸起平面5是波紋型彩鋼板4上的一個結構面，通常也叫波峰。其將太陽能電池組件I直接安裝固定在波形型彩鋼板屋面上，省去了復雜的太陽能支架系統，結構簡單，安裝方便，節省型材用量，同時能夠保證安裝的牢固性以及組件使用的可靠性。參見附圖2和附圖3，將雙面膠條2直接粘接于波紋型彩鋼板4的凸起平面5上，所述雙面膠條2沿凸起平面5的橫向和縱向都是間隔一定距離來設置，兩雙面膠條2之間可等距設計或不等距設計，兩雙面膠條2之間形成縱向間隙b和橫向間隙a，在橫向間隙a內通過膠槍填充有粘接劑層3 ;所述太陽能電池組件I背板粘接于雙面膠條2和粘接劑層 3上面。雙面膠條2之間的間隙一方面可以使粘接膠溢出，保證粘結劑與太陽能電池組件I的充分接觸，另ー方面雙面膠條2之間留有一定的空隙，方便空氣的進入，加速了粘接劑的固化，保證了太陽能電池在彩鋼板屋面安裝的牢固性。參見附圖3，波紋型彩鋼板4上有多個并排的凸起平面5，其中在同一凸起平面5上，雙面膠條2縱向設置兩排(也可設置多排)，設置兩排效果比較好，一般即可滿足使用要求，在兩排之間的橫向間隙a內填充有粘接劑層3，粘接劑層3和雙面膠條2的上表面在同一平面上，這樣是為了使太陽能電池組件I固定穩固。所述雙面膠條2為高強度的玻璃幕墻用雙面膠條；所述粘接劑層3采用由雙組份快速粘接膠或結構膠經膠槍填充而成。所述太陽能電池組件I可為晶體硅太陽能電池組件或者薄膜太陽能電池組件等多種類型，特別是不帶金屬邊框的電池組件。所述波紋型彩鋼板4由熱鍍鋅基板以及涂覆于基板上面的聚偏氟こ烯面漆層構成。本發明的施工方式如下
1、將多個波紋型彩鋼板4之間連接，按國家相關技術規范設計、施作；
2、再用高強度粘接劑將太陽能電池組件粘接在波紋型彩鋼板4的凸起平面5上，應保障太陽能電池組件能夠實現國際標準所規定的機械載荷能力(例如IEC61646標準規定為2400Pa機械載荷),具體如下
1)將太陽能電池組件I的背板和波紋型彩鋼板4粘接面擦拭干凈，在波紋型彩鋼板4的凸起平面5上間隔粘接雙面膠條2，形成橫向間隙a和縱向間隙b ；
2)在由雙面膠條2形成的橫向間隙a內用膠槍注射粘接劑，波紋型彩鋼板4和雙面膠條2之間的粘接劑灌好后，將太陽能電池組件I背面按要求與波紋型彩鋼板4粘好；
3)根據粘接劑的エ藝要求進行固化，固化好后即可。本發明在光伏系統安裝中具有重要的應用價值，對普及太陽能光伏系統的發展具有重要的意義。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公 開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種光伏屋頂，其包括位于屋頂的波紋型彩鋼板(4)以及太陽能電池組件(1)，其特征在于在所述波紋型彩鋼板(4)的凸起平面(5)與太陽能電池組件(I)之間設有用于定位的雙面膠條(2)，在所述雙面膠條(2)間設有用于粘接太陽能電池組件(I)和彩鋼板(4)的粘接劑層(3)。
2.根據權利要求I所述的一種光伏屋頂，其特征在于所述雙面膠條(2)粘接于波紋型彩鋼板(4)的凸起平面(5)上，所述雙面膠條(2)沿所述凸起平面(5)的橫向和縱向均間隔設置，所述雙面膠條(2 )之間形成用于透氣的縱向間隙和橫向間隙，在所述橫向間隙內設有粘接劑層(3);所述太陽能電池組件(I)的背板粘接于雙面膠條(2)和粘接劑層(3)上面。
3.根據權利要求2所述的一種光伏屋頂，其特征在于在同一凸起平面(5)上，雙面膠條(2)縱向至少設置兩排，在兩排之間的橫向間隙內填充有粘接劑層(3)，所述粘接劑層(3)和雙面膠條(2)的上表面在同一平面上。
4.根據權利要求3所述的一種光伏屋頂，其特征在于所述雙面膠條(2)之間間隔設置是指兩雙面膠條(2)之間可等距設計或不等距設計。
5.根據權利要求1-4任一項所述的一種光伏屋頂，其特征在于所述雙面膠條(2)為高強度的幕墻用雙面膠條；所述粘接劑層(3)是由雙組份快速粘接膠或結構膠經膠槍填充而成的層。
6.根據權利要求1-4任一項所述的一種光伏屋頂，其特征在于所述太陽能電池組件(I)為晶體硅太陽能電池組件或薄膜太陽能電池組件或其他無金屬框邊的電池組件。
7.根據權利要求1-4任一項所述的一種光伏屋頂，其特征在于所述波紋型彩鋼板(4)由熱鍍鋅基板以及涂覆于基板上面的聚偏氟乙烯面漆層構成。
8.—種權利要求I所述的光伏屋頂的安裝方法，其特征在于其包括以下步驟 1)將多個波紋型彩鋼板(4)之間連接好，安裝于屋頂作為屋面； 2)將太陽能電池組件(I)的背板和波紋型彩鋼板4的粘接面擦拭干凈，在波紋型彩鋼板(4)的凸起平面(5)上間隔粘接雙面膠條(2)； 3)在雙面膠條(2)之間的間隙內注射粘接劑，波紋型彩鋼板(4)和雙面膠條(2)之間粘接劑填充好后，將太陽能電池組件(I)的背面按要求與波紋型彩鋼板(4)粘好；待粘接劑固化即可。
9.根據權利要求8所述的光伏屋頂的安裝方法，其特征在于所述步驟2)中間隔設置的雙面膠條(2 )形成橫向間隙和縱向間隙。
10.根據權利要求9所述的光伏屋頂的安裝方法，其特征在于所述步驟3)中是在橫向間隙內注射粘接劑。
全文摘要
本發明公開了一種光伏屋頂及其安裝方法，其結構包括位于屋頂的波紋型彩鋼板以及太陽能電池組件，在波紋型彩鋼板的凸起平面與太陽能電池組件之間設有雙面膠條，在雙面膠條間設有用于粘接太陽能電池組件和彩鋼板的粘接劑層。安裝時將雙面膠條沿凸起平面的橫向和縱向均間隔設置，使雙面膠條之間形成橫向間隙和縱向間隙，在橫向間隙內填充粘接劑即可將兩者固定。本發明將太陽能電池組件直接粘在波紋型彩鋼板屋面上面，安裝方便、快捷、成本低；雙面膠條間隔設置，在縱向間隙內注射粘接劑，橫向間隙方便空氣的進入，可加速粘接劑的固化，保證太陽能電池組件的安裝牢固性。
文檔編號E04D13/18GK102808484SQ201210262939
公開日2012年12月5日 申請日期2012年7月27日 優先權日2012年7月27日
發明者郗文勇, 陳振振, 馮博, 賈海軍, 麥耀華, 黃躍龍, 平玉民, 于利生 申請人:保定天威薄膜光伏有限公司