[發(fā)明專(zhuān)利]帶有用于安裝太陽(yáng)能電池板的框架的太陽(yáng)能模塊

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200880021073.1
• 申請(qǐng)日: 2008-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101981388A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丹尼爾·W·坎寧安;凱·H·W·德蓬特;尼爾·V·普萊瑟爾;安迪·帕爾;羅伊·鄧肯;西格弗里德·埃布納
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: BP北美公司
• 主分類(lèi)號(hào): F24J2/52
• 分類(lèi)號(hào): F24J2/52
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 王冠宇;林月俊

相關(guān)申請(qǐng)的引用

本專(zhuān)利申請(qǐng)要求于2007年6月19日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)系列No.60/944,863的權(quán)益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于將太陽(yáng)能電池板安裝到一結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能模塊框架。

背景技術(shù)

太陽(yáng)能技術(shù)試圖將來(lái)自太陽(yáng)的能量轉(zhuǎn)換成電力并且降低對(duì)于傳統(tǒng)電力源例如化石燃料的需求。在具有適度氣候的區(qū)域以及具有冬季氣候的區(qū)域中，存在對(duì)于可更新能源的需求。太陽(yáng)能電池將陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成直流電。通常，多個(gè)太陽(yáng)能電池位于其中之一透光的基板或者薄板之間，并且在其間帶有太陽(yáng)能電池的板被形成為太陽(yáng)能電池板。這種太陽(yáng)能電池板通常具有用于操縱和用于在屋頂或者其他結(jié)構(gòu)上安裝的方便的尺寸，并且這種太陽(yáng)能電池板通常具有矩形形狀。

太陽(yáng)能電池板通常是稍柔性的并且通常設(shè)于支撐框架中。使用開(kāi)放通道設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)框架允許當(dāng)處于例如來(lái)自風(fēng)或者積雪的載荷下時(shí)框架的構(gòu)件彎曲和/或扭曲。風(fēng)和雪載荷能夠損壞太陽(yáng)能電池板。

在矩形太陽(yáng)能電池板的較短側(cè)上安裝的太陽(yáng)能模塊產(chǎn)生太陽(yáng)能電池板的長(zhǎng)度范圍。這種布置當(dāng)處于載荷下時(shí)在范圍中心處發(fā)生向下偏移以及框架扭曲和/或伸展。當(dāng)部分太陽(yáng)能電池板由于框架的扭曲或者伸展而離開(kāi)或者脫離框架時(shí)，在太陽(yáng)能電池板上的載荷可以引起框架失效。這種失效還經(jīng)常損壞太陽(yáng)能電池板，從而要求更換太陽(yáng)能電池板。

結(jié)構(gòu)例如屋頂并不總是均勻的，具有不規(guī)則性，這要求另外的安裝步驟，例如，在框架中鉆出另外的孔以安裝太陽(yáng)能模塊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種帶有用于安裝到結(jié)構(gòu)的框架的太陽(yáng)能模塊。需要例如能夠根據(jù)IEC61215第二版標(biāo)準(zhǔn)承受風(fēng)和雪載荷而不失效并且同時(shí)相對(duì)于傳統(tǒng)框架不會(huì)增加太陽(yáng)能模塊重量的框架。還需要在安裝期間提供靈活性以允許結(jié)構(gòu)中存在不規(guī)則性的框架，例如無(wú)需在框架中鉆出另外的孔。

利用用于安裝太陽(yáng)能電池板的框架實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的這些和其他目的，該框架包括具有橫向于長(zhǎng)度的基本三角形截面的至少一個(gè)管狀構(gòu)件。該管狀構(gòu)件包括基本垂直地連接到橫跨元件的豎立元件以及從豎立元件和橫跨元件延伸的桁架元件。該框架包括與管狀構(gòu)件相組合以接納太陽(yáng)能電池板的至少一部分或者一個(gè)構(gòu)件的凸緣。

根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例，帶有框架的太陽(yáng)能模塊按至少大約兩倍并且更加特別按大于大約2.6倍超過(guò)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度。總體強(qiáng)度包括特別地在中心處抵抗彎曲或者弓曲，以及在載荷下的扭曲，這能夠減少框架構(gòu)件伸展和太陽(yáng)能模塊失效。改進(jìn)的框架強(qiáng)度能夠超過(guò)關(guān)于風(fēng)和雪載荷的IEC61215第二版標(biāo)準(zhǔn)的要求。

據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例，桁架元件具有彎曲或者弓形輪廓或者形狀。相對(duì)于豎立元件和橫跨元件，這個(gè)彎曲輪廓可以包括凸形、凹形和/或凸形和凹形區(qū)段或者區(qū)段的組合。通常，凸形區(qū)段能夠具有例如相比豎立元件更加靠近橫跨元件的膝部或者拐點(diǎn)。

該框架可以包括其他構(gòu)件，例如矩形形狀構(gòu)件。該框架可以圍繞或者沿著太陽(yáng)能電池板的周邊安裝。太陽(yáng)能電池板可以包括太陽(yáng)能電池、透明層和襯底層。太陽(yáng)能電池板通常但是并不是必要地是矩形的。

框架構(gòu)件可以具有任何適當(dāng)?shù)某叽纾绱蠹s0.5mm到大約2.5mm的壁厚、大約30mm到大約80mm的高度和大約10mm到大約45mm的寬度。

可選地，該框架可以沿著框架、凸緣和/或太陽(yáng)能電池板的至少一部分包括密封劑。密封劑擋水并且可以增加太陽(yáng)能模塊的結(jié)構(gòu)剛度。

橫跨元件可以沿著框架構(gòu)件長(zhǎng)度的至少一部分形成連接通道，以將錨固件的至少一部分接納或者滑動(dòng)到構(gòu)件中并且將其附接到結(jié)構(gòu)。連接通道能夠提供安裝而不需要在框架中和/或通過(guò)框架鉆出另外的孔，以例如補(bǔ)償從非平坦屋頂?shù)腻e(cuò)位。例如通過(guò)朝著用于接合錨固件的墻壁或者其他適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)保持錨固件的端頭，該連接通道可以防止錨固件軸向旋轉(zhuǎn)。

該框架的構(gòu)件可以包括在框架構(gòu)件上或者在框架構(gòu)件內(nèi)的至少一個(gè)附接突起，以接納至少一個(gè)緊固器，例如錐形螺釘。附接突起有助于例如在形成太陽(yáng)能電池板的角部的對(duì)接接頭或者搭接接頭處聯(lián)接或者配合框架構(gòu)件。在制造和安裝期間能夠有效地制成對(duì)接接頭。

該框架可以進(jìn)一步包括從連接通道接納錨固件并且安裝到結(jié)構(gòu)的安裝軌道。相對(duì)于太陽(yáng)能電池板，能夠以端部安裝方位或者中部安裝方位布置安裝軌道。

本發(fā)明還包括一種例如布置成行和/或列的、設(shè)置在結(jié)構(gòu)上的太陽(yáng)能模塊的陣列。本發(fā)明的其他方面包括一種錨固太陽(yáng)能模塊的方法，包括提供帶有具有連接通道的框架的太陽(yáng)能模塊，將至少一個(gè)錨固件的一部分滑動(dòng)到連接通道中并且將該至少一個(gè)錨固件連接到結(jié)構(gòu)。