带有用于安装太阳能电池板的框架的太阳能模块制造技术

本发明专利技术涉及一种用于安装太阳能电池板的框架，其中管状框架构件具有大致三角形的截面。该框架构件包括竖立元件、横跨元件和桁架元件。该框架满足关于风雪载荷的ＩＥＣ６１２１５第二版标准，与带有开放通道的传统框架相比并不显著增加太阳能模块的重量。本发明专利技术还涉及一种安装在结构上的太阳能模块的阵列以及一种安装带有用于以可滑动方式接纳锚固件的连接通道的框架的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于将太阳能电池板安装到一结构的太阳能模块框架。
技术介绍
太阳能技术试图将来自太阳的能量转换成电力并且降低对于传统电力源例如化 石燃料的需求。在具有适度气候的区域以及具有冬季气候的区域中，存在对于可更新能源 的需求。太阳能电池将阳光转换成直流电。通常，多个太阳能电池位于其中之一透光的基 板或者薄板之间，并且在其间带有太阳能电池的板被形成为太阳能电池板。这种太阳能电 池板通常具有用于操纵和用于在屋顶或者其他结构上安装的方便的尺寸，并且这种太阳能 电池板通常具有矩形形状。太阳能电池板通常是稍柔性的并且通常设于支撑框架中。使用开放通道设计的传 统框架允许当处于例如来自风或者积雪的载荷下时框架的构件弯曲和/或扭曲。风和雪载 荷能够损坏太阳能电池板。在矩形太阳能电池板的较短侧上安装的太阳能模块产生太阳能电池板的长度范 围。这种布置当处于载荷下时在范围中心处发生向下偏移以及框架扭曲和/或伸展。当部 分太阳能电池板由于框架的扭曲或者伸展而离开或者脱离框架时，在太阳能电池板上的载 荷可以引起框架失效。这种失效还经常损坏太阳能电池板，从而要求更换太阳能电池板。结构例如屋顶并不总是均勻的，具有不规则性，这要求另外的安装步骤，例如，在 框架中钻出另外的孔以安装太阳能模块。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种带有用于安装到结构的框架的太阳能模块。需要 例如能够根据IEC61215第二版标准承受风和雪载荷而不失效并且同时相对于传统框架不 会增加太阳能模块重量的框架。还需要在安装期间提供灵活性以允许结构中存在不规则性 的框架，例如无需在框架中钻出另外的孔。利用用于安装太阳能电池板的框架实现了本专利技术的这些和其他目的，该框架包括 具有横向于长度的基本三角形截面的至少一个管状构件。该管状构件包括基本垂直地连接 到横跨元件的竖立元件以及从竖立元件和横跨元件延伸的桁架元件。该框架包括与管状构 件相组合以接纳太阳能电池板的至少一部分或者一个构件的凸缘。根据本专利技术的特定实施例，带有框架的太阳能模块按至少大约两倍并且更加特别 按大于大约2. 6倍超过传统设计的强度。总体强度包括特别地在中心处抵抗弯曲或者弓 曲，以及在载荷下的扭曲，这能够减少框架构件伸展和太阳能模块失效。改进的框架强度能够超过关于风和雪载荷的IEC61215第二版标准的要求。据本专利技术的特定实施例，桁架元件具有弯曲或者弓形轮廓或者形状。相对于竖立 元件和横跨元件，这个弯曲轮廓可以包括凸形、凹形和/或凸形和凹形区段或者区段的组 合。通常，凸形区段能够具有例如相比竖立元件更加靠近横跨元件的膝部或者拐点。该框架可以包括其他构件，例如矩形形状构件。该框架可以围绕或者沿着太阳能 电池板的周边安装。太阳能电池板可以包括太阳能电池、透明层和衬底层。太阳能电池板 通常但是并不是必要地是矩形的。框架构件可以具有任何适当的尺寸，例如大约0. 5mm到大约2. 5mm的壁厚、大约 30mm到大约80mm的高度和大约IOmm到大约45mm的宽度。可选地，该框架可以沿着框架、凸缘和/或太阳能电池板的至少一部分包括密封 剂。密封剂挡水并且可以增加太阳能模块的结构刚度。横跨元件可以沿着框架构件长度的至少一部分形成连接通道，以将锚固件的至少 一部分接纳或者滑动到构件中并且将其附接到结构。连接通道能够提供安装而不需要在框 架中和/或通过框架钻出另外的孔，以例如补偿从非平坦屋顶的错位。例如通过朝着用于 接合锚固件的墙壁或者其他适当的结构保持锚固件的端头，该连接通道可以防止锚固件轴 向旋转。该框架的构件可以包括在框架构件上或者在框架构件内的至少一个附接突起，以 接纳至少一个紧固器，例如锥形螺钉。附接突起有助于例如在形成太阳能电池板的角部的 对接接头或者搭接接头处联接或者配合框架构件。在制造和安装期间能够有效地制成对接 接头。该框架可以进一步包括从连接通道接纳锚固件并且安装到结构的安装轨道。相对 于太阳能电池板，能够以端部安装方位或者中部安装方位布置安装轨道。本专利技术还包括一种例如布置成行和/或列的、设置在结构上的太阳能模块的阵 列。本专利技术的其他方面包括一种锚固太阳能模块的方法，包括提供带有具有连接通道的框 架的太阳能模块，将至少一个锚固件的一部分滑动到连接通道中并且将该至少一个锚固件 连接到结构。根据本专利技术的其他实施例，该框架包括用于将太阳能电池板安装到结构的挤压构 件。该挤压构件包括布置成形成基本三角形形状的一系列的直线部分和弧形部分。该挤压 构件还可以包括形成例如用于接纳紧固器的一部分的c形体的弯曲指部。可选地，该框架 还可以沿着外侧周边包括例如大约0. 5mm到大约1. 5mm深并且大约5mm到大约15mm宽的凹槽。附图说明参考附图根据以下详细说明能够更好地理解本专利技术的以上以及其他特征和目的， 其中图1是根据本专利技术一个实施例的太阳能模块的顶截面视图；图2是根据本专利技术一个实施例的管状构件的侧截面视图；图3是根据本专利技术一个实施例的矩形构件的侧截面视图；图4是根据本专利技术一个实施例的太阳能模块的局部侧截面视图5是根据本专利技术一个实施例的太阳能模块的阵列的顶视图；并且图6是根据本专利技术一个实施例的挤压构件的侧截面视图。具体实施例方式如在图1中所示，本专利技术涉及包括用于保持或者安装太阳能电池板12的框架10 的太阳能模块14。太阳能模块14可以包括任何适当的器件或者机构，以将电磁辐射转换或 者转变成电力。电磁辐射广义上包括可见光、红外线、紫外线和/或诸如、例如从星星发射 的电磁光谱的任何其他部分。电力广义上包括用于传输、存储和/或工作的直流电、交流电、低电压、高电压和/ 或电子的任何其他适当的移动。经常，太阳能模块14产生可以例如被逆变器转换成交流电 的直流电。如在图1和4中所示并且根据本专利技术的特定实施例，太阳能模块14通常包括太阳 能电池板12。太阳能电池板12可以包括太阳能电池56或者光电二极管、透明层58或者顶 盖、衬底层60或者底板、粘结剂、二极管、电线或者线束、电连接器或者插头、焊接接头、蓄 电池和/或用于发电的任何其他适当的物体或者构件。太阳能电池板12能够具有任何适当的尺寸和/或形状。太阳能电池板12的典型 尺寸范围可以从几分之一米到几米，诸如，例如具有大约0. 5m到大约3m的宽度和大约Im 到大约5m的长度的长方形。通常，太阳能电池板12能够由一个人搬运或者操纵而不需要 另外的动力升降设施。太阳能电池板12的尺寸能够是各种因素的函数，所述因素包括但是 不限于材料强度、材料成本、天气、位置和任何其他可变冲击设计。根据本专利技术的特定实施 例，太阳能电池板12能够是大约0. 75m到大约1. Im乘大约1. 5m到大约1. 7m。根据本专利技术 的其他实施例，太阳能电池板12能够是大约1. 7m乘大约1. 0m。太阳能电池56可以包括而不限于单晶硅、多晶硅或者多晶体硅、硅带、无定形硅、 碲化镉、薄膜和/或用于转化电磁辐射的任何其他适当的光伏形式或者元件。通常，能够以 串联和/或并联配置在太阳能电池板12内布置任何适当数目的太阳能电池56。根据本发 明的特定实施例，太阳能电池板12包括六十个太阳能电池56。根据本专利技术的其他实施例， 太阳能电池板12包括七十二个太阳能电池56。透明层58包括至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于安装太阳能电池板的框架，所述框架包括：至少一个管状构件，所述管状构件具有一长度和横向于所述长度的大致三角形的截面，所述管状构件包括大致垂直地连接到横跨元件的竖立元件以及从所述竖立元件和所述横跨元件延伸的至少部分弓形的桁架元件；和与所述管状构件组合的凸缘，用于接纳所述太阳能电池板的至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔W坎宁安，凯HW德蓬特，尼尔V普莱瑟尔，安迪帕尔，罗伊邓肯，西格弗里德埃布纳，
申请(专利权)人：BP北美公司，
类型：发明
国别省市：US[]