一种模块化太阳能光伏屋顶制造技术

本发明专利技术公开了属于建筑房屋技术领域的一种模块化的同步设计施工的太阳能光伏屋顶。该屋顶的主梁和次梁垂直交错排列，形成天井式井字梁排列，在井字梁上方浇筑垂直的混凝土薄板，剖面成口字形模版上方的四周设有窗框，窗框上设有4至8颗螺孔，光伏组件通过螺孔固定在天井上。本发明专利技术的模块化太阳能光伏屋顶在建造屋顶时一次成型，节约建造成本；采用南向采光和排水，满足光伏安装斜度和防火防水等要求，最大限度的将光伏与建筑相融合，发挥光伏建筑一体化的优势；该屋顶的光伏组件组装简单，使用寿命长，光电转化率高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了属于建筑房屋
的一种模块化的同步设计施工的太阳能光伏屋顶。该屋顶的主梁和次梁垂直交错排列，形成天井式井字梁排列，在井字梁上方浇筑垂直的混凝土薄板，剖面成口字形模版上方的四周设有窗框，窗框上设有4至8颗螺孔，光伏组件通过螺孔固定在天井上。本专利技术的模块化太阳能光伏屋顶在建造屋顶时一次成型，节约建造成本；采用南向采光和排水，满足光伏安装斜度和防火防水等要求，最大限度的将光伏与建筑相融合，发挥光伏建筑一体化的优势；该屋顶的光伏组件组装简单，使用寿命长，光电转化率高。【专利说明】
本专利技术属于建筑房屋
，具体涉及一种模块化的同步设计施工的太阳能光 伏屋顶。 一种模块化太阳能光伏屋顶
技术介绍
目前，新建建筑中采用最多的是混凝土平屋面，除了极少数的公共建筑，采用局部 钢结构屋面形式，将屋面设计成具备采光功能外，近乎100 %的混凝土屋面，都未考虑利用 采光功能。然而，如果能经过结构的简单调整，将屋面的直接采光作用得以发挥，无疑对很 多功能性建筑具备重大的积极意义，特别是带有公共意义的建筑，比如图书馆、餐馆、学校 里面的多功能厅、学生食堂、风雨操场、兴趣教室等。 安装有太阳能利用系统的建筑，大多是在现有的混凝土屋面或彩钢瓦屋面上，安 装分布式太阳能发电系统，太阳能发电系统的太阳能集热板需要和阳光射角保持一定的角 度，这就使得需要安装太阳能系统的屋面尽量不出现逆向单坡屋面，然而，许多既有的建筑 物，特别是教学楼项目，因南走廊的设计特性，常常造成其屋面排水形式为逆向单坡设计。 按消防规范，达到一定体量的建筑物，逃生人员常常需要通过上人屋面，从一个疏 散楼梯过渡到另一个疏散楼梯后再向地面逃生。对于这样的设计，后期加装太阳能系统的 安装企业往往会忽视，结果必然会造成屋顶消防疏散功能的形同虚设。 加设太阳能系统的屋顶一般在屋顶建好后，才在屋顶加装太阳能系统，后期加装 往往需要另行架设支架，并在混凝土屋面上打孔锚固，这也容易造成屋面整体防水功能遭 受局部破坏，甚至影响到屋面结构的生命周期。 光伏方阵与建筑物的结合成为现代建筑研究的一个热点，根据光伏方阵与建筑结 合形式的不同，可分为两大类： -类是光伏方阵与建筑的结合，BAPV(Building Attached PV)，将光伏方阵依附 于建筑物上，建筑物作为光伏方阵载体，起支撑作用。 另一类是光伏方阵与建筑的集成，即BIPV(Building Integrated Photovoltaic)。光伏组件以一种建筑不可分割的形式出现，光伏方阵成为建筑不可分割的 一部分，如光伏玻璃幕墙、光伏瓦、光伏遮阳光伏米光顶等。 把光伏组件用作建材，必须具备建材所要求的几项条件，如坚固耐用、保温隔热、 防水防潮、强度要求等性能，用光伏组件代替部分建材，在将来随着应用面的扩大，光伏组 件效益上降低光伏组件的成本，有利于光伏产品的推广应用，所以存在着巨大的潜在市场。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种模块化太阳能光伏屋顶，该光伏屋顶采用模块化，与建 筑施工同时进行，最大化利用太阳能，同时满足屋顶排水，逃生等功能。 一种模块化太阳能光伏屋顶，屋顶的主梁1和次梁2垂直交错排列，形成天井3 ; 在屋顶北侧的主梁1上浇筑第一混凝土薄板4,屋顶南侧的主梁1上浇筑第二混凝土薄板 5,第一混凝土薄板4的高度高于第二混凝土薄板5,屋顶东侧的主梁1上浇筑第三混凝土 薄板6,其两端的高度分别与第一混凝土薄板4和第二混凝土薄板5平齐，屋顶西侧的主梁 1上浇筑第四混凝土薄板7,其两端的高度分别与第一混凝土薄板4和第二混凝土薄板5平 齐；天井3的四周设有窗框8,窗框8上设有4至8颗螺孔9 ;光伏组件10通过螺孔9固定 在天井3上。 所述光伏组件10的结构为：太阳能集热板11通过密封部12与有机玻璃板13相 连，太阳能集热板11与有机玻璃板13之间形成真空空间14。 所述光伏组件10通过导线分别与控制器15和蓄电池组16相连，控制器15与直 流/交流逆变器17相连。 所述太阳能集热板11表面贴有防碎贴膜。 所述第一混凝土薄板4上方，设有整行或数行串联的避雷针。 所述窗框8四周设有一圈密封橡胶条。 所述主梁1之间的间隔为1. 5-1. 8m。 所述次梁2之间的间隔为1. 5-1. 8m。 本专利技术的有益效果：本专利技术的模块化太阳能光伏屋顶在建筑屋顶时一次成型，节 约建造成本，采用南向采光和排水，满足光伏安装核准和防火防水等要求，最大限度的将光 伏与建筑相融合，发挥光伏建筑一体化的优势；该屋顶的光伏组件组装简单，使用寿命长， 光电转化率高。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术光伏屋顶结构示意图； 图2为窗框结构示意图； 图3为光伏组件结构示意图； 图4为光伏组件发电连接结构图； 图中，1-主梁，2-次梁，3-天井，4-第一混凝土薄板，5-第二混凝土薄板，6-第三 混凝土薄板，7-第四混凝土薄板，8-窗框，9-螺孔，10-光伏组件，11-太阳能集热板，12-密 封部，13-有机玻璃板，14-真空空间，15-控制器，16-蓄电池组，17-直流/交流逆变器， 18-直流负载，19-交流负载。 【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步说明。 实施例1 为量化研究数据，本次研究以泰州医药高新区所辖向阳小学2号教学楼为例，并 假设在设计中同步实施模块化太阳能光伏屋顶工程。 向阳小学2号楼为五层建筑，单体建筑面积约为3618m2,平均每层面积约为723m 2， 其屋顶平面（不含走廊上盖）阴影面积为437. 4m2,可设计成"天井"的截面阴影面积为 369. 9m2,按本研究方案可实施的"天窗"窗体面积为417. 15m2。 该地区水平面年平均日照辐射量5190MJ/m2,属第三类太阳能资源区域，处于太阳 能资源丰富带，适合建设太阳能光伏发电项目。 该项目设计的模块化太阳能光伏屋顶，如图1-2所示，屋顶的主梁1和次梁2垂直 交错排列，形成天井3 ;在屋顶北侧的主梁1上浇筑第一混凝土薄板4,屋顶南侧的主梁1上 浇筑第二混凝土薄板5,第一混凝土薄板4的高度高于第二混凝土薄板5,屋顶东侧的主梁 1上浇筑第三混凝土薄板6,其两端的高度分别与第一混凝土薄板4和第二混凝土薄板5平 齐，屋顶西侧的主梁1上浇筑第四混凝土薄板7,其两端的高度分别与第一混凝土薄板4和 第二混凝土薄板5平齐；天井3的四周设有窗框8,窗框8上设有4至8颗螺孔9 ;光伏组件 10通过螺孔9固定在天井3上。 如图3所示，所述光伏组件10的结构为：太阳能集热板11通过密封部12与有机 玻璃板13相连，太阳能集热板11与有机玻璃板13之间形成真空空间14。该光伏组件为应 力平衡和低载荷的标准化建材型光伏组件，单位载荷减少20 %，提高建筑一体化安全性， 降低成本，实现与建筑的快速一体化安装。光伏组件老化需要更换，卸下螺丝即可，十分方 便。 如图4所示，所述光伏组件10通过导线分别与控制器15和蓄电池组16相连，控 制器15与直流/交流逆变器17相连；控制器15引本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化太阳能光伏屋顶，其特征在于，屋顶的主梁(1)和次梁(2)垂直交错排列，形成天井(3)；在屋顶北侧的主梁(1)上浇筑第一混凝土薄板(4)，屋顶南侧的主梁(1)上浇筑第二混凝土薄板(5)，第一混凝土薄板(4)的高度高于第二混凝土薄板(5)，屋顶东侧的主梁(1)上浇筑第三混凝土薄板(6)，其两端的高度分别与第一混凝土薄板(4)和第二混凝土薄板(5)平齐，屋顶西侧的主梁(1)上浇筑第四混凝土薄板(7)，其两端的高度分别与第一混凝土薄板(4)和第二混凝土薄板(5)平齐；天井(3)的四周设有窗框(8)，窗框(8)上设有4至8颗螺孔(9)；光伏组件(10)通过螺孔(9)固定在天井(3)上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐庆宏，丁世磊，刘峰，宋啸尘，
申请(专利权)人：徐庆宏，
类型：发明
国别省市：江苏;32