專利名稱：一種新型太陽能屋瓦結構及其太陽能屋瓦的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種屋瓦結構及其屋瓦，尤其是涉及一種新型太陽能屋瓦結構及其太陽能屋瓦。
背景技術：
太陽能是地球上穩(wěn)定、綠色、廉價且容易獲取的可再生能源，同時，隨著石油和煤等不可再生能源的不斷開采和消耗，以及太陽能發(fā)電技術的運用和普及，太陽能被認為是目前最具有開發(fā)利用價值的應用能源之一，但如何在有限的地理面積上高效的利用太陽能是我們面臨的一個重大科技難題。將太陽能電池板加裝在建筑特別是建筑屋領上是太陽能發(fā)電技術的一個重要運用領域，也有效的緩解了地面安裝太陽能電池板面積不夠的現(xiàn)狀。傳統(tǒng)的在建筑屋領上安裝太陽能電池板的方式是一種加裝方式，如將帶有外邊框的太陽能電池板用螺栓連接或活動夾子固定在太陽能模塊安裝支架上，該支架又接入建筑屋頂中。這種安裝方式也能達到有效接收太陽能以轉換成電能的目的，但卻是在已有的建筑屋頂基礎上添加太陽能模塊，造成了材料的浪費和安裝成本的疊加。隨著太陽能發(fā)電技術在建筑中的使用日益增加，為降低材料和安裝成本的浪費，將太陽能電池板與建筑特別是建筑屋頂材料有機的結合起來，形成一體的建筑屋頂外觀主體材料，以獲取源源不斷的太陽能，儼然是一種新的建筑趨勢。太陽能屋瓦就是巧妙的將太陽能電池板與傳統(tǒng)屋瓦的功能有機的融合在一起，實現(xiàn)了太陽能電池發(fā)電技術與建筑屋頂的完美結合，在現(xiàn)代建筑中必將具有廣闊的運用空間。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種新型太陽能屋瓦結構及其太陽能屋瓦，從而實現(xiàn)太陽能電池板和傳統(tǒng)屋瓦雙重功能的完美融合。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):一種新型太陽能屋瓦結構，包括一個框架結構和一個內嵌太陽能電池板結構，太陽能電池板可以通過膠帶或膠水與框架結構中預設的支撐座密封粘接，達到固定、密封太陽能電池板和安裝使用后防水的效果，粘接后的太陽能電池板與框架結構內部平面的高度保持一致，達到建筑美觀的技術要求，該框架結構的前端設有第一主收邊凸條、前置定位凹塊安裝空隙槽、第二主收邊凸條以及定位的凸塊阻擋，框架結構后端則在相應錯開鋪設位置設有第一主收邊的凹溝和第二主收邊的凹溝以及定位的凹塊阻擋，框架結構左邊設有第一輔收邊凸條、第二輔收邊凸條和第三輔收邊凸條，框架結構右邊的對應平行位置設有第一輔收邊凹溝、第二輔收邊凹溝和第三輔收邊凹溝，該框架結構上表面設有太陽能電池板托架網板，用于固定和支撐太陽能電池板，該框架結構前端和左端同時設置有隱形過水槽，該框架結構底部的前端和后端設有數個通風孔。所述的太陽能屋瓦框架結構的長度為傳統(tǒng)屋瓦有效長度的數倍，框架結構的寬度與傳統(tǒng)屋瓦的寬度一致，上下兩排太陽能屋瓦的搭接寬度也與配套的傳統(tǒng)屋瓦搭接寬度一致。所述的前置定位凹塊安裝空隙槽設置在第一主收邊凸條上，設有數個。所述的凸塊阻擋設置在第二主收邊凸條上，凸塊阻擋上設有第一級臺階和第二級臺階，第一級臺階主要用于與凹塊阻擋對接搭合，第二級臺階上設有螺絲孔，通過金屬螺絲釘將太陽能屋瓦固定在建筑屋頂上。所述的凸條與凹溝、凸塊阻擋與凹塊阻擋在太陽能屋瓦上下兩排錯開鋪設時相互對接搭合，用于固定太陽能屋瓦的上下兩排的鋪設位置。所述的框架結構前端的第一主收邊凸條、第二主收邊凸條之間設有隱形過水槽，并與左邊的第一輔收邊凸條、第二輔收邊凸條之間以及第二輔收邊凸條、第三輔收邊凸條之間的兩個隱形過水槽連通。其中，前端的隱形過水槽比左邊的高，在遇到倒風雨或雨大的情況下，通過通風孔進入太陽能屋瓦內的雨水也可以通過預設的隱形排水槽將其排出。所述的框架 結構左端的隱形過水槽設有斜坡。所述的通風孔有利于鋪設好的太陽能屋瓦在正常工作時通風散熱，提高太陽能屋瓦的工作效率，通風孔的位置有效的利用了太陽能屋瓦錯位鋪設后對應下一排太陽能屋瓦框架結構前端的第二主收邊凸條，同時避開了下一排太陽能屋瓦框架結構前端的凸塊阻擋，在保證良好的通風散熱條件下又不影響太陽能屋瓦總整的防水效果。所述的框架結構底部在長度和寬度兩個方向都設有走線孔，用于太陽能電池板不同的布線和走線方式，將單個太陽能電池板連接成相應的太陽能電池陣列，即形成可以發(fā)電的太陽能屋瓦陣列。這種新型的太陽能屋瓦結構能夠左右延伸、上下搭接，從而形成一體的太陽能屋瓦模塊結構，這種太陽能屋瓦能單獨或與傳統(tǒng)屋瓦混合鋪設直接用于建筑屋頂的外觀主體，外觀和安裝效果都完全不同于傳統(tǒng)加裝式安裝的太陽能電池板模塊。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的新型太陽能屋瓦結構能通過自身各個位置的特殊設計達到左右延伸、上下搭接，從而形成一體的太陽能屋瓦模塊結構，采用這種結構的太陽能屋瓦能單獨或與傳統(tǒng)屋瓦混合鋪設直接用于建筑屋頂的外觀主體，外觀和安裝效果都完全不同于傳統(tǒng)加裝式安裝的太陽能電池板模塊。


圖1為本發(fā)明的建筑屋頂太陽能屋瓦主體外觀示意圖；圖2為本發(fā)明的配套用傳統(tǒng)屋瓦正面示意圖；圖3為本發(fā)明的配套用傳統(tǒng)屋瓦背面示意圖；圖4為本發(fā)明的太陽能屋瓦示意圖；圖5為本發(fā)明的太陽能屋瓦外框正面示意圖；圖6為本發(fā)明的太陽能屋瓦外框背面示意圖；圖7為本發(fā)明的太陽能屋瓦電池板示意圖；圖8為本發(fā)明的太陽能屋瓦與建筑屋頂緣條釘接示意圖；圖9為本發(fā)明的左右兩塊太陽能屋瓦搭接不意圖；圖10為本發(fā)明的上下兩排太陽能屋瓦搭接及過水示意圖11為本發(fā)明的太陽能屋瓦外框左邊兩道隱形過水槽過水示意圖；圖12為本發(fā)明的上下兩排太陽能屋瓦錯位安裝通風孔位置示意圖；圖13為本發(fā)明的太陽能屋瓦外框內部引水槽示意圖；圖14為本發(fā)明的上下兩排太陽能屋瓦搭接定位示意圖；圖15為本發(fā)明的太陽能屋瓦外框前端定位凸塊阻擋示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。實施例如圖1所示，本發(fā)明的太陽能屋瓦2可以單獨或者與配套的傳統(tǒng)屋瓦I混合直接鋪設在建筑屋頂上，無需再加裝額外的太陽能電池板安裝支架，通過自身設計的主、輔收邊載板的凸條、凹溝和凸、凹定位阻擋達到左右延伸、上下搭接，從而形成一體的建筑屋頂主體外觀。圖2為本發(fā)明的配套用傳統(tǒng)屋瓦正面示意圖，太陽能屋瓦的寬度和有效寬度與配套用的傳統(tǒng)屋瓦保持一致，才能保證太陽能屋瓦與傳統(tǒng)屋瓦混合安裝時一排一排的平行對齊。太陽能屋瓦的長度為傳統(tǒng)屋瓦有效長度的數倍，才能保證上下兩排太陽能屋瓦錯位鋪設或者上排搭按傳統(tǒng)屋瓦時上下排的對齊。圖3為本發(fā)明的配套用傳統(tǒng)屋瓦背面示意圖。如圖4所示，本發(fā)明的太陽能屋瓦結構由太陽能屋瓦外框架3和太陽能電池板4組成。如圖7所示，太·陽能電池板由太陽能電池板中的玻璃26和太陽能電池板中的電池片27組成，太陽能電池板可采用晶硅和非晶硅電池兩種形式，其中，晶硅電池的封裝方式又可為玻璃+背板、玻璃+玻璃兩種。太陽能電池板用密封膠或膠帶粘接在外框架內置太陽能支撐面14上，同時粘接在太陽能電池板托架網板9上，要保證粘接好后的太陽能電池板與外框架平面13處于同一個平面。電池板的引出線和接線盒放在太陽能電池板托架網板9和外框架內置太陽能支撐面14所組成的三角形中，以承受鋪設成建筑屋頂的外加壓力，如風、雪和安裝時的外在壓力。同時，在托架左邊設有一個加強三角形，承受安裝連接太陽能屋瓦時人為給接線盒的拉力，如圖5所示。如圖5、6所示，太陽能屋瓦外框架背面右邊設有第一輔收邊凹溝25、第二輔收邊凹溝24和第三輔收邊凹溝23 ;太陽能屋瓦外框架正面左邊設有第一輔收邊凸條10、第二輔收邊凸條11和第三輔收邊凸條12 ;太陽能屋瓦外框架正面前端設有第一主收邊凸條5、第二主收邊凸條7、前置定位凹塊安裝空隙槽6以及定位凸塊阻擋8，其中第二輔收邊凸條11是獨立的且后端用斜坡過渡，主要起分流外框架左邊隱水槽中過水的作用；太陽能屋瓦外框架背面前端設有外框架底背部前端通風孔18和外框架底背部前端前置安裝定位條19，外框架底部平面16略低于外框架底背部與屋頂結構接觸面17 ;太陽能屋瓦外框架背面后端設有外框架底背部后端凸條20、外框架底背部后端通風孔21和外框架背部后端定位凹塊阻擋22。如圖15所示，定位凸塊阻擋8與定位凸塊阻擋第一級臺階41接合，定位凸塊阻擋第二級臺階42低于定位凸塊阻擋第一級臺階41，外框架前端螺絲孔40設置在定位凸塊阻擋第二級臺階42上。
將左邊太陽能屋瓦外框架右邊第一輔收邊凹溝25、第二輔收邊凹溝24和第三輔收邊凹溝23分別壓住右邊太陽能屋瓦外框架左邊的第一輔收邊凸條10、第二輔收邊凸條11和第三輔收邊凸條12，完成左右兩塊太陽能屋瓦的搭接延伸，左右兩塊太陽能屋瓦搭接處的連縫30如圖9所示。如圖8所示，安裝單排太陽能屋瓦時，用金屬螺絲釘29穿過單個太陽能屋瓦和配套用的傳統(tǒng)屋瓦外框架前端螺絲孔40，將其固定在建筑屋頂緣條28上。其中，螺絲釘需用方便拆卸的螺紋螺絲釘，緣條用木質材料。太陽能屋瓦從建筑屋頂的下邊緣向頂部一排搭接一排依次安裝，即先安裝好下面一排然后錯位鋪設上一排。如圖14所示，用上一排的太陽能屋瓦后端外框底部后端第一主收邊凹溝37、外框底部后端第二主收邊凹溝38以及外框架底背部后端定位凹塊阻擋22分別壓住下一排對應兩塊太陽能屋瓦的第一主收邊凸條5、第二主收邊凸條7以及定位凸塊阻擋8，完成上下兩排太陽能屋瓦的搭接延伸，同時做到用上一排的太陽能屋瓦外框架底背部后端定位凹塊阻擋22蓋住下一排的太陽能屋瓦前端的定位凸塊阻擋8中所設的外框架前端螺絲孔40，前置定位凹塊安裝空隙槽6設置在第一主收邊凸條5上。當下一排為傳統(tǒng)屋瓦時，外框架底部后端凸條左邊缺口 39正好壓住傳統(tǒng)屋瓦的第三輔收邊凸條12。
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如圖10所示，因倒風雨或雨大而有小量雨水通過外框架底背部后端通風孔21進入太陽能屋瓦內時，水先流到外框架前端隱形過水槽33中，由于建筑屋頂有外框架前端與左邊隱形過水槽的連接斜坡31，同時外框前端隱形過水槽的高度也高于左端，水會順勢流到左邊的隱形過水槽中，然后流過外框架左邊隱形過水槽斜坡32后又流到下一排太陽能屋瓦的外框架前端隱形過水槽33中，最后依次流出太陽能屋瓦模塊。如圖11所示，太陽能屋瓦外框架左邊第二條輔收邊凸條11的前端超過外框前端第二主收邊凸條7，當流入太陽能屋瓦的水量少時，水只會從外框架左邊二道隱形過水槽35中過，當水量大時，才會同時從外框架左邊二道隱形過水槽35和外框架左邊一道隱形過水槽34中過。如圖12所示，上下兩排太陽能屋瓦錯位鋪設好后，下一排中的左右兩塊太陽能屋瓦搭按延伸的第三輔收邊凹溝對應上表面的凸條15正好位于其對應上一排的太陽能屋瓦的外框架底背部后端通風孔21中，有效利用通風孔的空隙高度，使上下兩排太陽能屋瓦能平穩(wěn)壓實搭按。同時，上一排太陽能屋瓦外框架底背部后端通風孔21位置要避開下一排太陽能屋瓦外框架前端的定位凸塊阻擋8，以防止雨水直接通過孔風通進入太陽屋瓦內。如圖13所示，外框架內置太陽能支撐面14的四周設有外框架內部引水槽36，引水槽低于支撐面，保證太陽能電池板四周的水有效排除。一排一排太陽能屋瓦的左右走線和連線通過外框底部左右兩邊的走線孔實現(xiàn)，上下排太陽能屋瓦走線和連線通過外框底部前后端的走線孔實現(xiàn)。配套用的傳統(tǒng)屋瓦底部在左右兩邊、前后兩端也分別設有走線孔，以便于當太陽能屋瓦與傳統(tǒng)屋瓦混合鋪設時走線和連線能從傳統(tǒng)屋瓦底部通過。本發(fā)明的保護范疇不限于具體實施方式
所揭示者，還應包括各種不離本專利核心技術的替換和修飾。
權利要求
1.一種新型太陽能屋瓦結構，其特征在于，該新型太陽能屋瓦結構包括一個框架結構和一個內嵌太陽能電池板結構，該框架結構的前端設有第一主收邊凸條、前置定位凹塊安裝空隙槽、第二主收邊凸條以及定位的凸塊阻擋，框架結構后端則在相應錯開鋪設位置設有第一主收邊的凹溝和第二主收邊的凹溝以及定位的凹塊阻擋，框架結構左邊設有第一輔收邊凸條、第二輔收邊凸條和第三輔收邊凸條，框架結構右邊的對應平行位置設有第一輔收邊凹溝、第二輔收邊凹溝和第三輔收邊凹溝，該框架結構上表面設有太陽能電池板托架網板，用于固定和支撐太陽能電池板，該框架結構前端和左端同時設置有隱形過水槽，該框架結構底部的前端和后端設有通風孔。
2.根據權利要求1所述的一種新型太陽能屋瓦結構，其特征在于，所述的太陽能屋瓦框架結構的長度為傳統(tǒng)屋瓦有效長度的數倍，框架結構的寬度與傳統(tǒng)屋瓦的寬度一致，上下兩排太陽能屋瓦的搭接寬度也與配套的傳統(tǒng)屋瓦搭接寬度一致。
3.根據權利要求1所述的一種新型太陽能屋瓦結構，其特征在于，所述的前置定位凹塊安裝空隙槽設置在第一主收邊凸條上。
4.根據權利要求1所述的一種新型太陽能屋瓦結構，其特征在于，所述的凸塊阻擋設置在第二主收邊凸條上，凸塊阻擋上設有第一級臺階和第二級臺階，第一級臺階主要用于與凹塊阻擋對接搭合，第二級臺階上設有螺絲孔。
5.根據權利要求1所述的一種新型太陽能屋瓦結構，其特征在于，所述的凸條與凹溝、凸塊阻擋與凹塊阻擋在太陽能屋瓦上下兩排錯開鋪設時相互對接搭合，用于固定太陽能屋瓦的上下兩排的鋪設位置。
6.根據權利要求1所述的一種新型太陽能屋瓦結構，其特征在于，所述的框架結構前端的第一主收邊凸條、第二主收邊凸條之間設有隱形過水槽，并與左邊的第一輔收邊凸條、第二輔收邊凸條之間以及第二輔收邊凸條、第三輔收邊凸條之間的兩個隱形過水槽連通，前端的隱形過水槽比左邊的高。
7.根據權利要求1所述的一種新型太陽能屋瓦結構，其特征在于，所述的框架結構左端的隱形過水槽設有斜坡。
8.根據權利要求1所述的一種新型太陽能屋瓦結構，其特征在于，所述的框架結構底部在長度和寬度兩個方向都設有走線孔，用于太陽能電池板不同的布線和走線方式。
9.一種新型太陽能屋瓦，其特征在于，采用如權利要求1所述的太陽能屋瓦結構，能單獨或與傳統(tǒng)屋瓦混合鋪設直接用于建筑屋頂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型太陽能屋瓦結構及其采用這種結構的太陽能屋瓦，該新型太陽能屋瓦結構由一個框架結構、一個內嵌太陽能電池板結構組成，其中，框架內部在對應位置設有太陽能電池板支撐座和引水槽，框架左右兩邊分別設有輔收邊的凸條、凹溝，上下兩端分別設有主收邊的凸條、凹溝以及用于定位的凸、凹塊阻擋，從而形成可以相互左右延伸上下搭接的太陽能屋瓦模塊結構，同時，框架結構的前端和后端設有通風孔，底部設有走線孔。與現(xiàn)有技術相比，這種新型太陽能屋瓦結構簡單，采用這種結構的太陽能屋瓦占地空間小，應用范圍廣，能直接或與傳統(tǒng)屋瓦混合鋪設成建筑屋頂的外觀主體。
文檔編號E04D13/18GK103243872SQ201210023690
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月2日 優(yōu)先權日2012年2月2日
發(fā)明者云平, 宮鵬, 周后恩, 鄭立好, 周銳敏 申請人:中電電氣(上海)太陽能科技有限公司