一种模块式太阳能支架系统

技术领域

本发明涉及太阳能支架技术领域，特别是涉及一种模块式太阳能支架系统。

背景技术

光伏支架，是太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳能面板设计的特殊的支架，一般材质有铝合金、碳钢及不锈钢。光伏支架具有多种分类方式，如按照连接方式分为焊接式和组装式，按照安装结构分为固定式和逐日式，按照安装地点分为地面式和屋面式等。

例如专利号为CN109743890B中国专利公开的夹式安装导轨，安装支架，以及安装太阳能模块的方法，安装支架组件包括上夹具件和下夹具件。上夹具件具有第一构件，第一构件限定管插入孔以及底部开口空间，并包括上部分紧固件。下夹具件具有第二构件，该第二构件具有下部分紧固件，该下部分紧固件配置为与上部分紧固件配合，使得下夹具件可附接到上夹具件上。

还描述了安装有框或无框太阳能模块的方法。安装导轨附接到安装组件的上夹具件上。然后，将上夹具件卡扣到扭矩管上。然后通过将下夹具件的下部分紧固件与上夹具件的上部分紧固件配合，将安装组件的下夹具件附接到上夹具件上。当附接上夹具件和下夹具件时，底部开口空间闭合，安装导轨固定至扭矩管上。

目前绝大部分民宅屋顶上的太阳能板采用的安装方式都与此类似，均是首先将导轨固定在安装位置，再通过支架的安装和太阳能模块的固定实现太阳能板的稳定安装，但是这种支架在安装太阳能板时，需要将其分块安装，一方面对于太阳能板和支架的安装步骤复杂，安装效率低，另一方面太阳能支架的防风性能差，稳定性较低。

发明内容

本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种模块式太阳能支架系统。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种模块式太阳能支架系统。

技术效果：通过对太阳能支架系统的前后脚、底座、压挡块、压挡块和防风板的结构和连接方式的改进，形成模块式的支架系统构造，提升太阳能支架系统的整体稳定性，增强了防风性能，同时整体为模块化设计，免去了导轨，以无导轨安装的方式，极大程度上提升了太阳能支架系统的安装便捷性，提高了太阳能系统的安装效率。

本发明进一步限定的技术方案是：一种模块式太阳能支架系统，包括框式底座，框式底座由若干根构成矩形框架结构的横向导轨和纵向导轨相互固定形成；框式底座上设有

太阳能电池片，在框式底座内布设有若干排，太阳能电池片相对于框式底座所在平面倾斜设置；太阳能电池片朝向南面倾斜或朝向东西方向倾斜；

太阳能电池片通过四角位置的前脚和后脚固定在框式底座上，后脚的高度大于前脚的高度；

太阳能电池片朝向南面倾斜时，若干排太阳能电池片倾斜方向相同；太阳能电池片于后脚位置固设有防风板，防风板固定在相邻后脚之间；

太阳能电池片朝向东西方向倾斜时，相邻排的太阳能电池片倾斜角度对称排布，且无需设置防风板。

进一步的，太阳能电池片包括与框式底座连接的太阳板边框，以及若干片阵列固定在太阳板边框内的晶硅片。

前所述的一种模块式太阳能支架系统，框式底座上固定有若干块用于防风的压挡块，压挡块包括连接在框式底座上的压载座，以及放置在压载座上的水泥压块。

前所述的一种模块式太阳能支架系统，压挡块固定在每块太阳能电池片底部靠近后脚位置，每块太阳能电池片底部固定有至少两块压挡块。

前所述的一种模块式太阳能支架系统，横向导轨与纵向导轨之间，通过L型连接板或T型连接板相对连接，并通过螺栓锁固。

前所述的一种模块式太阳能支架系统，位于边缘位置的太阳能电池片的四角通过侧压块与前脚或后脚固定；位于中间位置的太阳能电池片的四角通过中压块与前脚或后脚连接。

前所述的一种模块式太阳能支架系统，框式底座底部设有若干组用于连接屋顶的导轨连接座，导轨连接座包括与框式底座固连的导轨底座，以及连接在屋顶上的用于连接导轨底座的防水板。

前所述的一种模块式太阳能支架系统，太阳能电池片相对于框式底座所在水平面的倾斜角度为8～12°，较佳角度为10°。

前所述的一种模块式太阳能支架系统，防风板包括相互配合的上风板和下风板，防风板整体成弧形结构。

本发明的有益效果是：

(1)本发明中，通过对太阳能支架系统的前后脚、底座、压挡块、压挡块和防风板的结构和连接方式的改进，形成模块式的支架系统构造，提升太阳能支架系统的整体稳定性，增强了防风性能，同时整体为模块化设计，免去了导轨，以无导轨安装的方式，极大程度上提升了太阳能支架系统的安装便捷性，提高了太阳能系统的安装效率；

(2)本发明中，在框式底座上设置若干组压挡块，通过压挡块的重量对太阳能支架系统实现压载，提高太阳能支架系统的整体稳定性和防风性能，防止风压较大的情况下损坏连接件和太阳能板，另外该压挡块的安装和拆卸都极为方便，提高了装卸效率；

(3)本发明中，将太阳能支架系统的底座作了整体化预设，将底座作为框架式的整体结构布设，在现场只需要将整体化的框式底座安装在屋顶或指定位置，极大程度上减少了安装步骤，提升了安装效率，无需在现场辨认多种安装材料，此外，整体化的框式底座还提升了太阳能支架系统的整体稳定性和防风性，保证了稳定的使用效果；

(4)本发明中，在太阳能板的四角位置设置了前脚和后脚，分别用于将太阳能板稳固连接在支架上，前脚的高度小于后脚高度，因此能够将太阳能板倾斜固定在支架上，同时由于将太阳能板的四角均固定，代替中间固定的方式进行连接，能够极大程度上提升太阳能板的安装稳定性和抗风压性能，在风压较大时也能保障证稳定使用。

附图说明

图1为本发明中向南的太阳能支架结构图；

图2为本发明中东西方向太阳能支架的整体结构图；

图3为本发明中前脚、后脚和压挡块的安装结构图；

图4为用于显示不同压挡块的安装结构图；

图5为用于显示前脚的安装结构图；

图6为用于显示后脚的安装示意图；

图7为单组压载块和后脚的安装示意图；

图8为T型连接板处的安装结构图；

图9为L型连接板处的安装示意图。

其中：1、框式底座；11、横向导轨；111、空槽；112、挡条；12、纵向导轨；13、L型连接板；14、T型连接板；2、太阳能电池片；21、太阳板边框；22、晶硅片；23、中压块；24、侧压块；241、按压部；242、阻挡部；3、前脚；31、连接部；32、安装部；321、安装架；322、卡接槽；323、卡接片；324、卡接块；325、连接钩；33、连接板；34、锁紧块；4、后脚；41、防风板；411、上风板；412、下风板；42、底板；43、后板；44、前板；45、加强板；5、压挡块；51、压载座；511、挡片；512、托板；513、承载部；514、卡槽；515、长圆槽；52、水泥压块；6、导轨连接座；61、导轨底座；611、卡合块；612、卡合槽；62、贴合块；63、防水板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一元件，它可以直接在另一元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一元件，它可以是直接连接到一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本实施例提供的一种模块式太阳能支架系统，结构如图1和图2所示，包括框式底座1，框式底座1由若干根构成矩形框架结构的横向导轨11和纵向导轨12相互固定形成，若干根横向导轨11和纵向导轨12首尾相连构成矩形框架结构。横向导轨11与纵向导轨12结构相同，并将框式底座1分为若干个区域，每个区域中均设置有太阳能电池片2，每个区域中大小对应太阳能电池片2的大小。

每根横向导轨11和纵向导轨12的底面两端均连接有用于支撑框式底座1的导轨连接座6，导轨连接座6包括贴合在屋顶上的防水板63，以及用于连接防水板63和框架底座的导轨底座61。

如图3至图9所示，导轨连接座6包括卡合块611，卡合块611底部贴合在防水板63上，卡合块611顶部形成有形状与横向导轨11或纵向导轨12底面契合的卡合槽612，连接时横向导轨11或纵向导轨12卡设于卡合槽612内，并通过螺栓锁紧。导轨连接座6还包括贴合块62，贴合块62抵触于横向导轨11或纵向导轨12侧面，配合卡合槽612完成对横向导轨11或纵向导轨12的固定，贴合块62通过螺栓固定在卡合块611侧面。

在安装框式底座1时，先将防水板63安装在指定位置，再通过中间的螺栓将防水板63和卡合块611整体固定在屋顶上。再将横向导轨11或纵向导轨12放置在卡合槽612内，最后将贴合块62固定在卡合槽612的边缘，此时贴合块62能够配合卡合槽612实现对横向导轨11和纵向导轨12的固定，使整个框架稳固连接在屋顶上。

横向导轨11与纵向导轨12之间通过L型连接板3313或T型连接板3314相对连接。其中，L型连接板3313整体呈直角折弯形状，连接在横向导轨11和纵向导轨12的转角连接位置，并通过螺栓锁固。T型连接板3314呈横纵交错的直角形状，连接在横向导轨11和纵向导轨12的中间交接点上，并通过螺栓锁固。

由于形成矩形的框架结构，在边缘位置可以通过L型连接板3313将两根横向导轨11和纵向导轨12相互连接，而位于中间位置则需要T型连接板3314将两根横向导轨11与一根纵向导轨12同时固定。

为了提升连接牢固性，在横向导轨11与纵向导轨12内还设有锁固块，以配合L型连接板3313或T型连接板3314的相对连接。如图所示，横向导轨11中间形成空槽111，空槽111两侧向内凹陷形成挡条112，空槽111中嵌设有锁固块，锁固块顶部形成有挡槽，挡条112嵌合在挡槽内，螺栓穿透L型连接板3313或T型连接板3314并与锁固块螺纹固定。

如图3至图9所示，太阳能电池片2在框式底座1内布设有若干排，太阳能电池片2相对于框式底座1所在平面倾斜设置，通过设于框式底座1上的前脚3和后脚4的高度差可以调节太阳能电池片2的倾斜角度；太阳能电池片2朝向南面倾斜或朝向东西方向倾斜，如此可以配合不同朝向的房屋，还可以提升光照的强度，保证太阳能电池片2的使用效果。

当太阳能电池片2朝南面倾斜时，若干组太阳能电池片2的倾斜方向相同，此时朝向北面一侧的开口较大，因此会受到更大的风力作用，容易造成整体支架不稳，风压过高导致太阳能电池片2和支架整体的损坏。为避免出现此问题，本发明在太阳能电池片2的北面一侧设置有防风板41以阻挡进入的风力，增加抗风压性能，防风板41固定在相邻后脚4之间。

当能电池片朝向东西方向倾斜时，相邻排的太阳能电池片2倾斜角度对称排布。此时两排相邻的太阳能电池片2相对倾斜，应用在东西方向的房屋中时，在光照发生变化时能保证光照的采集。此时由于太阳能电池片2整体形成三角形分布，形成了自然的防风结构，因此无需安装防风板41。

在安装太阳能电池片2时，需要将太阳能电池片2安装在前脚3和后脚4上。其中，前脚3固定在框式底座1一侧，前脚3顶部与太阳能电池片2固定连接；后脚4固定在框式底座1上远离前脚3的一侧，后脚4顶部与太阳能电池片2固定连接。本发明中的前脚3、后脚4与框式底座1之间通过导轨连接座6相对固定，前脚3、后脚4与太阳能板之间通过中压块23或侧压块24相对固定。

此外，后脚4的高度大于前脚3的高度，用于将太阳能电池板相对于水平面形成倾斜角度。太阳能电池片2相对于框式底座1所在水平面的倾斜角度为8～12°，较佳角度为10°。

前脚3包括用于连接框式底座1的连接部31和用于连接太阳能电池片2的安装部32，连接部31与安装部32一体形成；连接部31包括平行于水平面贴合在框式底座1上的连接板33，连接板33底部设有锁紧块34，锁紧块34卡接在框式底座1的安装槽内，并通过螺栓锁紧。

安装部32包括相对水平面倾斜设置的安装架321，安装架321顶部形成卡接槽322，用于连接太阳能电池片2，安装架321底部形成有嵌设在安装槽中的卡接片323。

后脚4包括安装在框式底座1上的底板42，底板42上一体形成有后板43和前板44，后板43上安装有防风板41，前板44呈弧线形状。后板43与前板44之间设有加强板45，加强板45由后板43中部向前板44两侧延伸，在前板44与后板43之间形成连接空间，前板44顶部的连接空间中设有用于连接太阳能电池片2的卡接槽322。

为了提升卡接槽322与太阳能板之间的连接牢固性，在卡接槽322内设有卡接块324，卡接块324底部形成有用于勾住卡接槽322两侧的连接钩325。连接在太阳能电池板中部位置时，太阳能电池板上设有与之贴合的中压块23；连接在太阳能电池板侧面位置时，太阳能电池板上设有与之贴合的侧压块24，中压块23或侧压块24与卡接槽322通过螺栓固定。

侧压块24包括贴合太阳能电池板顶面的按压部241以及垂直于水平面设置的阻挡部242，按压部241与太阳能电池片2贴合的一面设有锯齿面。中压块23则包括于两侧对称设置的按压部241，用于连接两侧的太阳能电池板；同样的，按压部241与太阳能电池片2贴合的一面设有锯齿面。以此提高按压部241与太阳能电池片2之间的摩擦，提升连接效果。

为提升整个支架体统的防风性，如图3至图9所示，本发明在每个区域中均设有压挡块5，压挡块5包括压载座51和水泥压块52，压载座51固定在两根相邻的纵向导轨12之间，或直接嵌设在单根纵向导轨12上；水泥压块52，嵌设于压载座51内，用于为整个框式底座1增加负重。

当承载座嵌设在单根纵向导轨12上时，压载座51包括连接纵向导轨12的承载部513和设于承载部513顶部的托板512，水泥压块52放置在托板512上，承载部513上开设有卡槽514，卡槽514的宽度与纵向导轨12的宽度相同，承载部513上设置一个卡槽514，单根纵向导轨12嵌设于卡槽514内，承载部513位于卡槽514两侧的部分长度相同。

当压载座51设于框式底座1中间位置时，可以通过分散压载座51和水泥压块52的方式，提升支架系统的稳定性和防风性，此时压载座51嵌设于单根纵向导轨12上，将水泥压块52的重心置于纵向导轨12上，可以保证整个压载座51和水泥压块52的稳定性。

当压载座51设于框式底座1边缘位置时，为了提升水泥压块52的放置稳定性，压载座51连接在两根纵向导轨12之间；此时承载座包括两块对称设置的托板512，托板512横架于两根纵向导轨12上，水泥压块52置于托板512上并设有若干块，托板512底部设有锁固块，托板512上开设有长圆槽515，锁固块卡接在纵向导轨12内，托板512与锁固块通过螺栓连接，螺栓穿透长圆槽515并与锁固块螺纹固定。

如图3至图9所示，，太阳能电池片2包括与框式底座1连接的太阳板边框21，以及若干片阵列固定在太阳板边框21内的晶硅片22。压挡块5固定在每块太阳能电池片2底部靠近后脚4位置，每块太阳能电池片2底部固定有至少两块压挡块5。

位于边缘位置的太阳能电池片2的四角通过侧压块24与前脚3或后脚4固定；位于中间位置的太阳能电池片2的四角通过中压块23与前脚3或后脚4连接。防风板41包括相互配合的上风板411和下风板412，防风板41整体形状与后脚4形状贴合，成弧形结构。

本发明通过对太阳能支架系统的前后脚4、底座、压挡块5、压挡块5和防风板41的结构和连接方式的改进，形成模块式的支架系统构造，提升太阳能支架系统的整体稳定性，增强了防风性能，同时整体为模块化设计，免去了导轨，以无导轨安装的方式，极大程度上提升了太阳能支架系统的安装便捷性，提高了太阳能系统的安装效率。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。