利用平屋顶女儿墙作为支撑的柔性光伏支架及其安装方法与流程

1.本发明属于光伏支架技术领域，具体为一种利用原始的建筑围护结构女儿墙作为支撑的平屋顶可拆卸柔性光伏支架及其安装方法。


背景技术：

2.随着全球气候及环境问题日益突出，世界各国加大了可再生能源的应用，我国提出30
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60目标，争取早日实现“碳达峰、碳中和”。光伏已经成为新能源的主力，是实现“双碳”目标的重要途径，集中式和分布式光伏都迎来了春天，特别是分布式光伏在近几年发展迅速，众多居民以及工商业厂房的所有者都在积极安装分布式光伏发电系统。但目前还存在某些问题，对于一些具有女儿墙的平屋顶，不得不采用支架升高的方式，来减少太阳照射到女儿墙后的阴影遮挡的影响。但此种方式会增加支架材料的用量，增大投资成本。并且对于具有较高女儿墙的工商业屋顶，可安装光伏组件的面积也大大减少。
3.除此之外，现有的光伏组件支架大多都采用型钢或用钢板加工成型，其安装结构明显存在空间占用量大，且耗用钢材量大，成本高，安装比较麻烦，特别是对于屋顶这种特殊的安装场地，大大增加了安装困难。


技术实现要素：

4.针对具有女儿墙的平屋顶，存在的阴影遮挡、成本材料增加以及安装面积减少的一系列问题，本发明提出一种平屋顶可拆卸柔性光伏支架及其安装方法。该支架利用原始的建筑围护结构女儿墙作为支撑架，以及光伏支架钢丝绳作为光伏组件安装架，可以大大减少支架材料的使用量，降低投资成本，并可降低女儿墙造成的阴影遮挡面积，且方便拆装。
5.为了达到上述技术目的：本发明提供了一种利用平屋顶女儿墙作为支撑的柔性光伏支架，其特征在于：所述柔性光伏支架包括平屋顶的原始围护结构女儿墙、置于两相对女儿墙之间的一组或两组或两组以上的柔性支架和对称设置在每组柔性支架两端的支架安装组件；所述柔性支架包括至少两根用于安装光伏组件的支架钢丝绳；所述支架安装组件包括u型结构板夹具、花篮螺母和多个墙面保护弹簧柱，u型结构板夹具倒置卡设在女儿墙顶部，多个墙面保护弹簧柱分散设置在u型结构板夹具的第一平行臂与女儿墙其中一侧墙面之间，u型结构板夹具的第二平行臂通过多个结构紧固件与女儿墙的另一侧墙面固定；在u型结构板夹具临近柔性支架一侧预埋有多个花篮螺母连接件，每根钢丝绳支架的端部连接有花篮螺母，每个花篮螺母通过多根钢丝绳与花篮螺母连接件固定连接；所述柔性支架通过两侧花篮螺母对拉绷紧，并在柔性支架位于两女儿墙之间区域的中部设有中间支柱，所述柔性支架设有两组或两组以上时，两组或两组以上柔性支架同一侧的u型结构板夹具为一体式或分体式结构。
6.本发明较优的技术方案：所述u型结构板夹具为一体化成型结构，u型结构板夹具两平行臂之间的夹持空间高度大于女儿墙高度的1/2；多个墙面保护弹簧柱固定在u型结构
板夹具的第一平行臂与女儿墙远离柔性支架的外侧墙面之间，多个结构紧固件和多个花篮螺母连接件均固定在u型结构板夹具临近柔性支架的内侧，且多个花篮螺母连接件分布在临近u型结构板夹具封口面的部位；所述柔性支架包括两根支架钢丝绳，两根钢丝绳的宽度与光伏组件的长度或宽度相匹配。
7.本发明较优的技术方案：所述墙面保护弹簧柱包括高弹性弹簧、一端设有扩大头的柱体、安装在柱体扩大头端面的第一波纹橡胶垫和固定在u型结构板夹具第一水平臂内侧的预设伸缩套；所述柱体未设置扩大头的一端嵌设在伸缩套内，并可在伸缩套内伸缩，所述高弹性弹簧套设在伸缩套及柱体外，其中一端与柱体的扩大头固定连接；多个墙面保护弹簧柱等距分布在u型结构板夹具的第一水平臂上，并在u型结构板夹具倒置卡设在女儿墙顶部时，每个墙面保护弹簧柱扩大头端部的波纹橡胶垫与女儿墙的墙面紧密接触。
8.本发明较优的技术方案：所述结构紧固件包括紧固螺栓和一端设有扩大头的紧固柱体，在紧固柱体的扩大头端面设有第二波纹橡胶垫，在紧固柱体未设置扩大头的端部设有与紧固螺栓相匹配的螺纹套，在u型结构板夹具的第二水平臂上对应开设有多个螺栓孔；所述紧固柱体的螺纹套嵌设在u型结构板夹具第二水平臂临近女儿墙的内侧面，且每个螺纹套与其中一个螺栓孔对应，紧固螺栓从第二水平臂远离女儿墙的外侧穿过螺栓孔插入对应的螺纹套内，并在u型结构板夹具倒置卡设在女儿墙顶部时，通过旋紧紧固螺栓使紧固柱体扩大端端面的第二波纹橡胶垫与女儿墙的墙面紧密接触。
9.本发明较优的技术方案：所述中间支柱包括主支柱、设置在主支柱顶部的钢丝绳套管和对称设置在主支柱下部的多个辅助支柱，主支柱和多个辅助支柱底部均设有支柱波纹橡胶垫；所述柔性支架的每根支架钢丝绳穿过钢丝绳套管。
10.本发明较优的技术方案：所述女儿墙的厚度为a，墙面保护弹簧柱的长度为b、结构紧固柱长度为c，u型结构板夹具的第一水平臂、第二水平臂之间的距离为(a b c 10)mm。
11.本发明较优的技术方案：所述花篮螺母连接件为设有穿孔的预埋件，多个花篮螺母连接件等距分布，每根钢丝绳穿过预埋件的穿孔与花篮螺母固定连接。
12.本发明较优的技术方案：所述u型结构板夹具包括第一水平臂、第二水平臂和连接两水平臂的横向板；所述待安装光伏组件的长度为m，单组支架安装组件的u型结构板夹具的横向板长度为n，则n大于m；每组柔性支架包括两根支架钢丝绳，两根支架钢丝绳之间的间距小于m，光伏组件平铺于两根支架钢丝绳上，并与两根支架钢丝绳固定连接。
13.本发明还提供了一种利用平屋顶女儿墙作为支撑的柔性光伏支架的安装方法，其特征在于包括上述利用平屋顶女儿墙作为支撑的柔性光伏支架，该支架的安装步骤如下：
14.(1)首先，在两相对的女儿墙顶部分别安装一个u型结构板夹具，将u型结构板夹具套在女儿墙顶部，并拧紧结构紧固件将u型结构板的其中一水平臂与女儿墙其中一侧墙面固定锁紧，另一水平臂内侧的多个墙面保护弹簧柱紧贴女儿墙另一侧墙面；
15.(2)通过钢丝绳连接两侧u型结构板夹具的花篮螺母，每侧u型结构板夹具上安装两个花篮螺母，且两侧u型结构板夹具上的花篮螺母对应设置，同侧的两个花篮螺母之间的间距小于待安装光伏组件的宽度或长度；将钢丝绳穿过花篮螺母连接件上的穿孔，同时将花篮螺母穿入，然后将钢丝绳捆扎固定，每个篮螺母连接件上连接一根钢丝绳；
16.(3)连接柔性支架，柔性支架包括两根支架钢丝绳，每根支架钢丝绳对应一组花篮螺母，每根钢丝绳支架的其中一端与其中一侧花篮螺母连接，另一端穿过中间支柱上的钢
丝绳套管后与另一侧花篮螺母连接；将中间支柱安装在屋顶板上的平整位置，并拧紧每根支架钢丝绳端部的两个花篮螺母，将支架钢丝绳拉直紧绷。
17.本发明与现有技术相比，其显著优点为：
18.(1)本发明利用原始的建筑围护结构女儿墙作为支撑架，既大大减少支架材料的使用量，降低投资成本，又削减了由于女儿墙过高造成的阴影遮挡问题；
19.(2)本发明中的光伏支架采用钢丝绳，也大大降低了材料成本，且方便拆装；
20.(3)本发明中采用可拆卸的u型结构板夹具，通过内墙结构紧固件将其固定在女儿墙上，可以随时进行拆卸，方便灵活，简单高效，并能保证其安装稳定，且夹紧固件波纹橡胶垫保护墙体不受损害；
21.(4)本发明根据两侧女儿墙的距离，来选择中间支柱的数量，在保证不会因为钢丝绳自身重量造成弯曲的前提下尽量减少中间支柱，降低材料成本。
附图说明
22.图1是本发明的剖面图；
23.图2是本发明的俯视图；
24.图3是本发明安装后女儿墙部位详图；
25.图4是本发明中墙面保护弹簧柱的结构详图；
26.图5是本发明中结构紧固件的结构详图；
27.图6是本发明的中间支柱详图。
28.图中：1—女儿墙；2—屋顶；3—u型结构板夹具，300—第一平行臂，301—第二平行臂，302—横向板；4—花篮螺母；5—柔性支架；6—中间支柱，600—主支柱，601—钢丝绳套管，602—中间辅助支柱，603—支柱波纹橡胶垫；7—墙面保护弹簧柱，700—高弹性弹簧，701—第一波纹橡胶垫，702—伸缩套，703—柱体；8—结构紧固件，800—紧固螺栓，801—紧固柱体，802—螺纹套，803—第二波纹橡胶垫；9—花篮螺母连接件；10—钢丝绳；11—光伏组件。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。附图1至图5均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本发明实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本发明的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.实施例提供了一种利用平屋顶女儿墙作为支撑的柔性光伏支架，如图1和图2所
示，所述柔性光伏支架包括平屋顶2的原始围护结构女儿墙1、置于两相对女儿墙1之间的两组柔性支架5和对称设置在每组柔性支架5两端的支架安装组件；所述柔性支架5包括两根支架钢丝绳，两根支架钢丝绳的宽度小于光伏组件11的长度，光伏组件11平铺于两根支架钢丝绳上，并与两根支架钢丝绳固定连接；所述支架安装组件包括u型结构板夹具3、花篮螺母4和多个墙面保护弹簧柱7，所述u型结构板夹具3包括第一水平臂300、第二水平臂301和连接两水平臂的横向板302，且u型结构板夹具3为一体化成型结构，所述述u型结构板夹具3夹持空间的高度大于女儿墙1高度的1/2；所述光伏组件11的长度为m，单组支架安装组件的u型结构板夹具3的横向板长度为n，则n大于m。所述女儿墙1的厚度为a，墙面保护弹簧柱7的长度为b、结构紧固柱8长度为c，u型结构板夹具3的第一水平臂300、第二水平臂301之间的距离为(a b c 10)mm。
32.实施例中的一种利用平屋顶女儿墙作为支撑的柔性光伏支架，如图1和图2所示，所述u型结构板夹具3倒置卡设在女儿墙1顶部，多个墙面保护弹簧柱7等距分散固定在u型结构板夹具3的第一平行臂300与女儿墙1远离柔性支架的外侧墙面之间，u型结构板夹具3的第二平行臂301通过多个等距布设的结构紧固件8与女儿墙1的另一侧墙面固定。在u型结构板夹具3临近柔性支架5一侧预埋有多个花篮螺母连接件9，所述花篮螺母连接件9为设有穿孔的预埋件，多个花篮螺母连接件9等距分布，在临近u型结构板夹具3封口面的部位每根钢丝绳支架的端部连接有花篮螺母4，每个花篮螺母4通过多根钢丝绳10与花篮螺母连接件9固定连接，每根钢丝绳10穿过预埋件的穿孔与花篮螺母4固定连接。所述柔性支架5通过两侧花篮螺母4对拉绷紧，并在柔性支架5位于两女儿墙1之间区域的中部设有中间支柱6，如图6所示，所述中间支柱6包括主支柱600、设置在主支柱600顶部的钢丝绳套管601和对称设置在主支柱600下部的多个辅助支柱602，主支柱600和多个辅助支柱602底部均设有支柱波纹橡胶垫603，防止对屋顶板造成损害，中间的主支柱600直接放在屋顶板上，辅助支柱602对主支柱600进行支撑，提供部分支撑力。支架钢丝绳在连接时需要事先穿过中间支柱6的钢丝绳套管601。
33.实施例中的墙面保护弹簧柱7，如图4所示，包括高弹性弹簧700、一端设有扩大头的柱体703、安装在柱体703扩大头端面的第一波纹橡胶垫701和固定在u型结构板夹具第一水平臂300内侧的预设伸缩套702；所述柱体703未设置扩大头的一端嵌设在伸缩套702内，并可在伸缩套702内伸缩，所述高弹性弹簧700套设在伸缩套702及柱体703外，其中一端与柱体703的扩大头固定连接；多个墙面保护弹簧柱7等距分布在u型结构板夹具3的第一水平臂300上，并在u型结构板夹具3倒置卡设在女儿墙1顶部时，每个墙面保护弹簧柱7扩大头端部的波纹橡胶垫701与女儿墙1的墙面紧密接触。
34.实施例中的结构紧固件8，如图5所示，包括紧固螺栓800和一端设有扩大头的紧固柱体801，在紧固柱体801的扩大头端面设有第二波纹橡胶垫803，在紧固柱体801未设置扩大头的端部设有与紧固螺栓800相匹配的螺纹套802，在u型结构板夹具3的第二水平臂301上对应开设有多个螺栓孔；所述紧固柱体801的螺纹套802嵌设在u型结构板夹具3第二水平臂301临近女儿墙1的内侧面，且每个螺纹套802与其中一个螺栓孔对应，紧固螺栓800从第二水平臂301远离女儿墙1的外侧穿过螺栓孔插入对应的螺纹套802内，并在u型结构板夹具3倒置卡设在女儿墙1顶部时，通过旋紧紧固螺栓800使紧固柱体801扩大端端面的第二波纹橡胶垫803与女儿墙1的墙面紧密接触。
35.实施例中的一种利用平屋顶女儿墙作为支撑的柔性光伏支架的安装方法，安装步骤如下：
36.(1)首先，将u型结构板夹具3套在女儿墙1上，再将两端的紧固柱体801通过紧固螺栓800拧紧，拧紧前需加上第二波纹橡胶垫803，通过拧紧结构紧固螺栓800将u型结构板夹具3固定在女儿墙1上；另一水平臂内侧的多个墙面保护弹簧柱7紧贴女儿墙1的另一侧墙面；具体地，u型结构板夹具3通过结构紧固件8拧紧来固定在女儿墙1上，第二波纹橡胶垫803固定在紧固柱体801的扩大头端部，第二波纹橡胶垫803保护墙体不受损害，将紧固柱体801套在u型结构板夹具3后，再夹到女儿墙1上，将紧固螺栓800套上紧固螺栓垫片，然后放入到u型结构板夹具3的螺栓孔中，用扳手将紧固螺栓800逐渐拧紧，直到无法再拧动，u型结构板夹具3牢牢固定在女儿墙1上。
37.(2)通过钢丝绳10连接两侧u型结构板夹具3的花篮螺母4，每侧u型结构板夹具3上安装两个花篮螺母4，且两侧u型结构板夹具3上的花篮螺母4对应设置，同侧的两个花篮螺母4之间的间距小于光伏组件11的长度；将钢丝绳10穿过花篮螺母连接件9上的穿孔，同时将花篮螺母4穿入，然后将钢丝绳10捆扎固定，每个篮螺母连接件9上连接一根钢丝绳10；
38.(3)连接柔性支架5，柔性支架包括两根支架钢丝绳，每根支架钢丝绳对应一组花篮螺母4，每根钢丝绳支架的其中一端与其中一侧花篮螺母4连接，另一端穿过中间支柱6上的钢丝绳套管601后与另一侧花篮螺母4连接；将中间支柱6安装在屋顶板上的平整位置，并拧紧每根支架钢丝绳端部的两个花篮螺母4，将支架钢丝绳拉直紧绷；中间支柱6的设置数量根据两侧女儿墙1的距离，来选择，在保证不会因为钢丝绳自身重量造成弯曲的前提下尽量减少中间支柱6，推荐5m安装一副中间支柱6，降低材料成本；测量得到两侧女儿墙1的距离为10m，则需在5m处安装中间支架6；支架钢丝绳在连接时需要事先穿过中间支柱6的钢丝绳套管601。
39.实施例中的u型结构板夹具3，在工厂加工一体化成型。因此在加工之前需要精确测量女儿墙1的厚度，女儿墙1的厚度a为240mm，高弹性弹簧柱7长度b为25mm、结构紧固柱8长度c为25mm，u型结构板夹具3的外结构板3-1、内结构板3-3之间的距离为300mm。实施例中安装的540wp的光伏组件11尺寸为2235*1133mm，光伏组件11的长度为2235mm，u型结构板夹具3长度则为2500mm，每块夹具上连接两根支架钢丝绳，光伏组件11平铺于支架钢丝绳上。
40.以上所述，只是本发明的一个实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。