光伏组件集成板的制作方法
专利名称：光伏组件集成板的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能光伏发电技术领域，具体涉及一种便于安装的光伏组件集成板。
背景技术：
太阳能干净清洁 ，取之不尽，用之不竭。大多数可再生能源如风能、水的势能、生物质能都是由太阳能间接转化而来的。当前占主导地位的化石能源如煤、石油、天然气也来自于远古的生物质能。因此说太阳能是最重要、最有前途的可再生能源一点都不为过。然而目前世界上太阳能的发电量还不到总发电量的O. 1%，与太阳能的地位极不相称。其主要原因就是太阳能发电装置成本较高，经济性还无法与常规能源相竞争。在各种太阳能发电技术中，光伏发电成本相对较低。但是其发电成本也远远高于水电煤电的传统发电。因此要普及光伏发电系统，通过降低发电系统整体造价来降低成本是关键。目前太阳能光伏发电系统分成几个层次，第一层次为单元层次，最小且不可分割。对于晶娃太阳能电池片，一般尺寸(直径)为125mm、156mm,固定低电压O. 7V。第二层次封装层次特征是，多个单元串并联，固定封装在一个组件里。对于晶硅太阳能电池通常60-72个硅片封装在一片玻璃和一铝背板组成，尺寸一般为1-2平米左右；第三层次阵列层次，由多个组件构成阵列，在跟踪系统较为明显常见，整体绕轴转动；第四个层次就是电站层次，几百KW乃至几丽占地几万平米。目前由于缺少中间层次，安装时间较长，耗费人工较多。现有固定倾角的光伏组件阵列的结构，自从太阳能电池发明的几十年以来变化并不大。太阳能电站的结构大致分为以下几个部分最下面是地基，一般有以下几种螺旋桩、条状混凝土地基和块状混凝土地基。在上面是安装支架，包括立柱、横杆、檩条等等。一般用螺钉锁紧，属于简支结构。最上面是接着安装多块光伏组件电池板。最后用导线连接各个组件，开电缆沟、埋电缆，并安装逆变器等设备，最后上网。总体上来说结构大致类似于一个自行车雨棚。雨棚就是电池板，下面都是由立柱地基支撑。那么如何降低太阳能光伏发电的成本呢？目前的问题，价格贵在哪里？太阳能光伏电站的成本通常包括以下组件的成本支架成本、地基成本、人工成本、逆变成本。除去组件部分的其他成本也叫BOS(balance of system)成本。目前光伏组件的大部分市场还在欧美。从经济考虑，安装规模越大，单位装机成本就越低。在2007年以前过去组件价格高达在几年前由于光伏组件的价格很贵每瓦3-5美元，2007年多晶硅的售价曾到过每公斤400美元的高位。与之相比钢铁水泥的支架结构成本所占的比例甚小，所以过去没有得到足够的重视。而现在随着组件价格不断下跌，价格甚至低到每瓦O. 7美元，因此要再节省O. 01美元，成本降低I. 4%都是很不容易的。而地基支架安装人工所占的比重则越来越高。而且太阳能光伏电站总的规模非常庞大。2011年全球光伏安装量超过20GW，即使系统造价每瓦能够节省O. 01美元，也能够节省2亿美元以上。随着光伏组件继续飞速发展，年安装量可能增长十倍甚至几十倍。那时节省的成本将更为可观。因此降低光伏发电系统的安装费用，有着极其巨大的经济价值和社会价值。太阳能电站许多都建在沙漠高原，那里不适合人类生存。气候恶劣，不适合施工条件恶劣，冻土大雪封山等等原因工期只有几个月。劳动力缺乏，符合要求的工程师更少，来回往返即浪费时间又浪费金钱，大大推高了造价。欧美人工成本更高。仅仅人工费用就高达每瓦数十美分。现有工艺的缺点就是时间长、成本高、工序繁杂。 因此如何简化安装工序，减少时间，降低人工成本成了当务之急。从电力行业发展规律看，规模化是有效降低成本的一种常用手段。风电、火电、核电、水电都是如此。风电从1000千瓦发展到现在的5000千瓦甚至更高；火电从20万千瓦、30万千瓦一直发展到现在超超临界的70万千瓦；核电也是从30万、60万发展到100万千瓦。因此总的发展思路就是“做大做强”，做大就是整体结构要适应规模化的要求；做强就是要有规模效益，许多固定费用分摊到每千瓦的造价上就能够降低成本。目前光伏组件的尺寸也在逐步增加。从过去60片增加到72片晶硅电池片的组件，甚至还有5. 7平米的大型薄膜光伏组件。但是受制于一些客观条件再增大遇到很多困难。72片的组件已经重达50斤，尺寸已经达到2米高，I米宽。因此再大再重一个人搬动不便。组件有玻璃和晶体硅薄片，很脆，对变形敏感。因此如果现有结构不改变，尺寸增大带来的变形可能会使玻璃碎裂，或者硅片隐裂，造成不必要的损失。组件太大人力无法搬运。安装成本降低，结构成本运输成本上升，总的造价未必降低。因此必须综合考虑其生产运输安装流程。在《太阳能的成本比效率更重要》一文中曾提到“在人工费用较高的地区，转换效率提高可以减少系统安装成本，有一定积极意义。但许多新型快速安装装置也可以减少系统安装成本。因此还是要综合考量哪一种组合方式系统总体成本才能达到最低。”那么现在有什么样的新型快速安装装置呢？一种是国外某企业采用机器人安装组件，但是通常只能固定组件，组件的接线还要人工完成。而且现有机器人安装效率并不高。还有一种如专利201010244906. X中所描述的，采用夹芯板与多块光伏组件固定。但通常光伏电站不需要保温，夹芯板的保温功能是一种浪费。由于彩钢板的宽度有固定的规格限制，所以市售夹芯板的宽度也有限，所以使用夹芯板的光伏组件集成板往往宽度过小，与光伏组件的尺寸并不匹配。夹芯板所用钢板很薄，与固定支架直接用螺钉固定有一定困难。而且市售的夹芯板刚度较低，如果光伏组件集成板长达10米，采用夹芯板可能会面临变形过大，抗风能力不足的问题。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提出一种光伏组件集成板。本发明的技术方案是—种光伏组件集成板，包括多块光伏组件以及固定光伏组件的集成板框架，光伏组件以及固定光伏组件的集成板框架联接成为一个整体，光伏组件集成板的长与宽之比大于I. 6 ;所述光伏组件集成板的长度小于12米，宽度小于2. 7米；所述集成板框架包括上边框条、下边框条、左边框条和右边框条；三块以上的光伏组件固定安装在集成板框架上，且所有光伏组件的面积之和不小于三平方米；所述左边框条与上边或下边框条的联接采用不可拆卸联接。本发明在制作时就组装在一起，然后整体运输、安装，可以节省客户的现场安装时间和成本。为了便于运输，本产品的结构为板块形式，同时采用刚性的集成板框架对光伏组件进行支撑和保护，这样可以保证产品的安全。上、下边框条要长于左、右边框条。下边框条一 般是指光伏组件集成板运输或安装时位于下方的框条。通常上下框条的长度即为整个光伏组件集成板的长度。左右框条的长度即为整个光伏组件集成板的宽度。下边框条的宽度方向与集成板的宽度方向一致。所述的光伏组件集成板，包括光伏组件以及固定光伏组件的集成板框架，光伏组件集成板的长与宽之比大于I. 6 ;所述光伏组件集成板的长度小于12米，宽度小于2. 7米；所述集成板框架包括上边框条、下边框条、左边框条和右边框条；三块以上的光伏组件固定安装在集成板框架上，且所有光伏组件的面积之和不小于三平方米；所述左边框条与上边或下边框条的联接采用不可拆卸联接。在运输过程中，所述光伏组件与集成板框架固定联接为一个整体。结构的整体性有利于在运输安装使用中保护脆弱的光伏组件。通常使用集装箱运输光伏组件集成板效率高、省人工。且使用集装箱装货在海运中最为普遍。而使用集装箱运输，光伏组件集成板的尺寸显然就要受到一定限制。优选地，本发明的光伏组件集成板长度小于12米，宽度小于2. 7米。同时为了能更有效地利用集装箱来运输，显然集成板的长宽之比接近集装箱的长宽比较为有利。而普通集装箱的长宽或者长高之比大约为2. 5-5. 5。长宽比过小可能会装不满集装箱或者需要前后多次装箱，导致装卸效率的下降。而且长宽比大，意味着安装好的光伏组件集成板更为低矮，减小了迎风面积，减轻了风载荷，有利于提高光伏电站的可靠性。优选地，本发明的光伏组件集成板的长与宽之比大于1.6。同时光伏组件集成板应该要有一定的规模。只有I块组件则与普通组件安装工时相当，有2块组件由于尺寸和重量过大往往需要2个人抬，则效率也没有提高。而当集成板有3块以上组件时，则一次可以安装3块组件，这时就有一定的规模效益了。考虑到组件的常规尺寸，3块组件的总面积通常都大于3平米了。显然组件数量越多总面积越大，节省的安装工时越多，一般而言集成板所能安装的组件总数受到运输条件的限制。为了提高集成板框架的刚度，应该尽可能地把材料放在框架的边缘和采用高刚度的联接手段。这和建筑及机械行业大量采用空心薄壁管件和用焊接联接固定元件是一个道理。通常中间的材料受力太小，都浪费了。所以集成板框架至少包括上边框条、下边框条、左边框条和右边框条。下边框条采用空心薄壁管也是一个道理，下边框条起到支撑作用，应该采用受力更为合理的管件。如果同样壁厚的金属管，宽度越大，则刚度越大。集成板框架应尽可能地采用宽度较大的金属空心薄壁管。不可拆卸联接包括焊接、铆接和粘接。其优点是非常牢固、刚度很大。优选地，本发明所述的集成板框架的左边与上边或下边框条采用不可拆卸联接。也就是说在这些框条互相连接的节点至少有一个节点采用不可拆卸联接。当然最好4个节点都采用不可拆卸联接。不可拆卸联接有助于集成板框架提高刚度，增强抗风能力；也有利于增大集成板的尺寸，从而提升规模效益，降低安装成本。光伏多组件集成板由于光伏组件的特点，暴露在外的非组件结构越少越好。这样同样的面积中组件占比越大，发电量就越多，应采用隐藏式安装结构。即上边框条、左边框条、右边框条位于光伏组件的背面。而且框条突出光伏组件的部分约小越好，特别是上边框条在光伏电站中会遮挡后面一排组件的阳光，将降低单位面积土地的发电量。优选地，所述上边框条、左边框条、右边框条位于光伏组件的背面。优选地，所述上边框条突出光伏组件的高度小于O. 6米。优选地，所述左边框条和右边框条突出光伏组件的高度小于O. 8米。优选地，本发明的所述上边框条上相间设置有多个安装卡块，所述安装卡块上开设有螺孔，螺丝穿过螺孔其末端旋进光伏组件的顶端外壁内；所述下边框条的内侧设有垂 直于下边框条的前挡条，所述前挡条与后挡条的距离与光伏组件的厚度相当，所述光伏组件的下端通过前挡条和后挡条卡放在安装卡槽内。优选地，本发明的所述底板、上边框条、下边框条、左边框条、右边框条、前挡条以及后挡条为相互连接组合在一起，所述上边框条、下边框条、左边框条和右边框条均采用金属空心薄壁管。金属中通常钢的价格较低，因此应该优先采用钢质空心薄壁管。优选地，本发明的所述集成板框架的上边框条、下边框条、左边框条和右边框条焊接或者铆接在一起。粘接固定的速度较慢，成本较高，不如焊接和铆接使用方便。上述两项措施都是为了进一步提高集成板框架的刚性，从而集成板的尺寸可以更大，抗风能力更强。优选地，本发明的所述集成板框架的底部设置有集成板支架，所述集成板支架包括支撑立柱和地面，所述支撑立柱的一端支撑在集成板框架的底部，所述支撑立柱的另一端固定在地面上。优选地，本发明的所述集成板支架还包括一支撑托架，安装有光伏组件的集成板框架整体安置于支撑托架上方，所述支撑托架的下端设置有支撑卡钩，所述集成板框架的下端卡放在支撑卡钩内，所述支撑立柱的一端连接在支撑卡钩上，所述支撑立柱的另一端固定在地面上。优选地，所述集成板框架上装有保护组件的防撞突起。本发明的所述安装卡块的一端伸出安装有光伏组件的集成板框架之外，所述支撑卡钩的外侧壁同样伸出安装有光伏组件的集成板框架之外。优选地，本发明的所述支撑立柱以及支撑托架均为钢质结构，所述支撑立柱与支撑托架之间采用焊接、卡接、螺接或者铆接的方式固定连接。安装时光伏组件集成板可整体吊装到支撑托架上，大大节省了安装工时。本发明的有益技术效果是本发明由光伏组件、集成板框架是预先组装成一个整体，光伏组件之间预先连好导线。由于光伏产品的特点，多块光伏组件、集成板框架最好组装成一整块板。这样在制造完成后作为一个整体运输、搬运、安装，大大节省了安装和接线的工时。而欧美国家普通工人的工时成本较高，其中某些接线或者安装等需要特殊资质的岗位工资更高。所以其人工成本可能高于发展中国家十倍，甚至更多。因此按本发明的构思将整个产品部件预先组装成一体，然后出厂、运输、销售，将节省客户成本，也能够大大增加产品的附加价值。
图I为本发明实施例I的立体图；图2为本发明实施例I的主视图；图3为图2的A-A剖视图。图4为本发明实施例I的侧视图。图5为本发明实施例I的俯视图。图6为本发明实施例I其集成板框架的立体图。
图7为本发明实施例I其集成板框架的主视图。图8为图7的B-B剖视图。图9为图8的C处放大图。图10为本发明实施例I其集成板框架的侧视图。图11为本发明实施例I其集成板框架的俯视图。图中1、光伏组件；2、集成板框架；201、吊装孔；202、上边框条；203、下边框条；204、左边框条；205、右边框条；3、左吊装杆；4、右吊装杆；5、安装卡槽；6、安装卡块；701、前挡条；702、后挡条；8、集成板支架；801、支撑立柱；802、地面；803、支撑托架；804、支撑卡钩。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施例方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。具体实施例如图I至图11所示。本发明提供一种光伏组件集成板，包括光伏组件I以及固定光伏组件I的高刚性的集成板框架2，所述集成板框架2两端分别设有左吊装杆3和右吊装杆4，所述集成板框架2为长方形，所述集成板框架2包括上边框条202、下边框条203、左边框条204和右边框条205，所述上边框条202、下边框条203、左边框条204、右边框条205、前挡条701以及后挡条702围和形成一个安装卡槽5，多个长方形的光伏组件I并排安装在所述安装卡槽5内，多个光伏组件I的正连接导线、负连接导线分别从左吊装杆3和右吊装杆4引出。本发明在制作时就安装组合在一起，然后运输、销售，可以节省客户的现场安装时间和成本。为了便于运输，本产品的结构为板块形式，同时采用刚性的集成板框架对光伏组件进行支撑和保护，这样可以保证产品的安全。优选地，本发明的所述上边框条202上相间设置有多个安装卡块6，所述安装卡块6上开设有螺孔，螺丝穿过螺孔其末端旋进光伏组件I的顶端外壁内；所述下边框条203的内侧设有垂直于下边框条203的前挡条701，所述前挡条701与后挡条702的距离与光伏组件I的厚度相当，所述光伏组件I的下端通过前挡条701和后挡条702卡放在安装卡槽5内。优选地，本发明的所述、上边框条202、下边框条203、左边框条204以及右边框条205为一体成型。优选地，本发明的所述、上边框条202、下边框条203、左边框条204以及右边框条205为相互连接组合在一起，所述上边框条202、下边框条203、左边框条204和右边框条
205采用金属空心薄壁管焊接、粘接或者铆接在一起。优选地，所述上边框条202、左边框条204、右边框条205位于光伏组件I的背面。优选地，所述上边框条202突出光伏组件I的高度小于O. 6米。优选地，所述左边框条204和右边框条206突出光伏组件I的高度小于O. 8米。优选地，本发明的所述集成板框架2的底部设置有集成板支架8，所述集成板支架8包括支撑立柱801和地面802，所述支撑立柱801的一端支撑在支撑托架803上，所述支撑立柱801的另一端固定在地面802上。优选地，本发明的所述集成板支架8还包括一支撑托架803，安装有光伏组件I的集成板框架2整体安置于支撑托架803上方，所述支撑托架803的下端设置有支撑卡钩 804,所述集成板框架2的下端卡放在支撑卡钩804内，所述支撑立柱801的一端连接在支撑托架803上，所述支撑立柱801的另一端固定在地面802上。优选地，本发明的所述安装卡块6的一端伸出安装有光伏组件I的集成板框架2之外，所述支撑卡钩804的外侧壁同样伸出安装有光伏组件I的集成板框架2之外。优选地，本发明的所述支撑立柱801以及支撑托架803均为钢质结构，所述支撑立柱801与支撑托架803之间采用焊接、卡接、螺接或者铆接的方式固定连接。参照图1，本发明提供一种光伏组件集成板，包括光伏组件I以及固定光伏组件I的集成板框架2，所述集成板框架2两端分别设有左吊装杆3和右吊装杆4，所述集成板框架2为长方形，所述集成板框架2包括长方形的以及固定在外周的上边框条202、下边框条203、左边框条204和右边框条205，所述上边框条202、下边框条203、左边框条204、右边框条205、前挡条701以及后挡条702围和形成一个安装卡槽5，多个长方形的光伏组件I并排安装在所述安装卡槽5内，多个光伏组件I的正连接导线、负连接导线分别从左吊装杆3和右吊装杆4引出。本实施例中的光伏组件I以及固定光伏组件I的集成板框架2联接成为一个整体，光伏组件集成板的长与宽之比大于I. 6 ;所述光伏组件集成板的长度小于12米，宽度小于2. 7米；所述集成板框架包括上边框条202、下边框条203、左边框条204和右边框条205 ;三块以上的光伏组件I固定安装在集成板框架2上，且所有光伏组件I的面积之和不小于三平方米；所述左边框条204与上边框条202或下边框条203的联接采用不可拆卸联接。本发明为倾斜式安装，更好的吸收阳光，使太阳能转换效率更好。另外为了将本发明更好的安装在需要安装的地面上，参照图4，本实施例中的所述集成板框架2的底部设置有集成板支架8，所述集成板支架8包括支撑立柱801、地面802和支撑托架803，安装有光伏组件I的集成板框架2整体安置于支撑托架803上方，所述支撑托架803的下端设置有支撑卡钩804,所述集成板框架2的下端卡放在支撑卡钩804内，所述支撑立柱801的一端连接在支撑托架803上，所述支撑立柱801的另一端固定在地面802上。本发明的所述支撑立柱801以及支撑托架803均为钢质结构，所述支撑立柱801与支撑托架803之间采用焊接、卡接、螺接或者铆接的方式固定连接。这样本发明的整体性好，强度和刚度都很出色，保证安装的稳定性。光伏多组件集成板由于光伏组件的特点，暴露在外的非组件结构越少越好。这样同样的面积中组件占比越大，发电量就越多，应采用隐藏式安装结构。本实施例的具体做法为，参照图6、7、8、9、10，所述上边框条202上相间设置有多个安装卡块6，所述安装卡块6上开设有螺孔，螺丝穿过螺孔其末端旋进光伏组件I的顶端外壁内；挡条包括前挡条701和后挡条702，所述下边框条203的内侧设有垂直于下边框条203的前挡条701，所述前挡条701与后挡条702的距离与光伏组件I的厚度相当，所述光伏组件I的下端通过前挡条701和后挡条702卡放在安装卡槽5内。进一步地，本发明的所述、上边框条202、下边框条203、左边框条204以及右边框条205为相互连接组合在一起，所述上边框条202、下边框条203、左边框条204和右边框条205采用金属空心薄壁管焊接、粘接或者铆接在一起。为了在运输安装中，前后放置的钢管结构和脆弱的组件玻璃碰撞，结构上应设置防撞突起。本实施例的具体做法为，参照图1，图3，本发明的所述安装卡块6的一端伸出安装有光伏组件I的集成板框架2之外，所述支撑卡钩804的外侧壁同样伸出安装有光伏组件I的集成板框架2之外。这样安装卡块的外端伸出安装有光伏组件的集成板框架之外，支撑卡钩的外侧壁同样伸出安装有光伏组件的集成板框架之外，可以避免搬运过程中，上下前后码放易造成的碰撞。另外，本发明的所述、上边框条202、下边框条203、左边框条204以及右边框条205也可以采用模具制作一体成型。这样可以免去安装过程的繁琐，节省安装时间。总而言之，本发明的光伏组件、集成板框架以及支撑结构是预先组装成一个整体，光伏组件之间预先连好导线。由于光伏产品的特点，多块光伏组件、集成板框架和支撑结构最好组装成一整块板。这样在制造完成后作为一个整体运输、搬运、安装，大大节省了安装和接线的工时。而欧美国家普通工人的每小时成本高达几十美金，其中某些接线或者安装等需要特殊资质的岗位工资更高。所以其人工成本甚至是许多发展中国家的十倍以上。因此按本发明的构思将整个产品部件预先组装成一体，然后出厂、运输、销售，将节省客户成本,也能够大大增加本产品的附加价值。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领·域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种光伏组件集成板，包括多块光伏组件以及固定光伏组件的集成板框架，其特征在于光伏组件以及固定光伏组件的集成板框架联接成为一个整体，光伏组件集成板的长与宽之比大于I. 6 ;所述光伏组件集成板的长度小于12米，宽度小于2. 7米；所述集成板框架包括上边框条、下边框条、左边框条和右边框条；三块以上的光伏组件固定安装在集成板框架上，且所有光伏组件的面积之和不小于三平方米；所述左边框条与上边或下边框条的联接采用不可拆卸联接。
2.根据权利要求I所述的光伏组件集成板，其特征在于，所述上边框条、左边框条、右边框条位于光伏组件的背面。
3.根据权利要求I所述的光伏组件集成板，其特征在于，所述上边框条突出光伏组件的高度小于O. 6米。
4.根据权利要求I所述的光伏组件集成板，其特征在于，所述左边框条和右边框条突出光伏组件的高度小于O. 8米。
5.根据权利要求I所述的光伏组件集成板,其特征在于,所述集成板框架的上边框条、下边框条、左边框条和右边框条均采用金属空心薄壁管。
6.根据权利要求5所述的光伏组件集成板，其特征在于，所述集成板框架的金属空心薄壁管为钢质空心薄壁管。
7.根据权利要求I所述的光伏组件集成板,其特征在于,所述集成板框架的上边框条、下边框条、左边框条和右边框条焊接或者铆接在一起。
8.根据权利要求I所述的光伏组件集成板，其特征在于所述光伏组件之间的导线预先连接。
9.根据权利要求2、3或4所述的光伏组件集成板，其特征在于所述集成板框架的底部设置有集成板支架，所述集成板支架包括支撑立柱和地面，所述支撑立柱的一端支撑在集成板框架的底部，所述支撑立柱的另一端固定在地面上。
10.根据权利要求I所述的光伏组件集成板，其特征在于所述集成板框架上装有保护组件的防撞关起。
全文摘要
一种光伏组件集成板，包括多块光伏组件以及固定光伏组件的集成板框架，光伏组件以及固定光伏组件的集成板框架联接成为一个整体，光伏组件集成板的长与宽之比大于1.6；所述光伏组件集成板的长度小于12米，宽度小于2.7米；所述集成板框架包括上边框条、下边框条、左边框条和右边框条；三块以上的光伏组件固定安装在集成板框架上，且所有光伏组件的面积之和不小于三平方米；所述左边框条与上边或下边框条的联接采用不可拆卸联接。本发明在制作时就安装组合在一起，然后整体运输、销售，可以节省客户的现场安装时间和成本。为了便于运输，本产品的结构为板块形式，同时采用高刚性的集成板框架对光伏组件进行支撑和保护，这样可以保证产品的安全。
文档编号H01L31/042GK102931254SQ201210458338
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者孙涛 申请人:孙涛
技术领域：
本发明涉及太阳能光伏发电技术领域，具体涉及一种便于安装的光伏组件集成板。
背景技术：
太阳能干净清洁 ，取之不尽，用之不竭。大多数可再生能源如风能、水的势能、生物质能都是由太阳能间接转化而来的。当前占主导地位的化石能源如煤、石油、天然气也来自于远古的生物质能。因此说太阳能是最重要、最有前途的可再生能源一点都不为过。然而目前世界上太阳能的发电量还不到总发电量的O. 1%，与太阳能的地位极不相称。其主要原因就是太阳能发电装置成本较高，经济性还无法与常规能源相竞争。在各种太阳能发电技术中，光伏发电成本相对较低。但是其发电成本也远远高于水电煤电的传统发电。因此要普及光伏发电系统，通过降低发电系统整体造价来降低成本是关键。目前太阳能光伏发电系统分成几个层次，第一层次为单元层次，最小且不可分割。对于晶娃太阳能电池片，一般尺寸(直径)为125mm、156mm,固定低电压O. 7V。第二层次封装层次特征是，多个单元串并联，固定封装在一个组件里。对于晶硅太阳能电池通常60-72个硅片封装在一片玻璃和一铝背板组成，尺寸一般为1-2平米左右；第三层次阵列层次，由多个组件构成阵列，在跟踪系统较为明显常见，整体绕轴转动；第四个层次就是电站层次，几百KW乃至几丽占地几万平米。目前由于缺少中间层次，安装时间较长，耗费人工较多。现有固定倾角的光伏组件阵列的结构，自从太阳能电池发明的几十年以来变化并不大。太阳能电站的结构大致分为以下几个部分最下面是地基，一般有以下几种螺旋桩、条状混凝土地基和块状混凝土地基。在上面是安装支架，包括立柱、横杆、檩条等等。一般用螺钉锁紧，属于简支结构。最上面是接着安装多块光伏组件电池板。最后用导线连接各个组件，开电缆沟、埋电缆，并安装逆变器等设备，最后上网。总体上来说结构大致类似于一个自行车雨棚。雨棚就是电池板，下面都是由立柱地基支撑。那么如何降低太阳能光伏发电的成本呢？目前的问题，价格贵在哪里？太阳能光伏电站的成本通常包括以下组件的成本支架成本、地基成本、人工成本、逆变成本。除去组件部分的其他成本也叫BOS(balance of system)成本。目前光伏组件的大部分市场还在欧美。从经济考虑，安装规模越大，单位装机成本就越低。在2007年以前过去组件价格高达在几年前由于光伏组件的价格很贵每瓦3-5美元，2007年多晶硅的售价曾到过每公斤400美元的高位。与之相比钢铁水泥的支架结构成本所占的比例甚小，所以过去没有得到足够的重视。而现在随着组件价格不断下跌，价格甚至低到每瓦O. 7美元，因此要再节省O. 01美元，成本降低I. 4%都是很不容易的。而地基支架安装人工所占的比重则越来越高。而且太阳能光伏电站总的规模非常庞大。2011年全球光伏安装量超过20GW，即使系统造价每瓦能够节省O. 01美元，也能够节省2亿美元以上。随着光伏组件继续飞速发展，年安装量可能增长十倍甚至几十倍。那时节省的成本将更为可观。因此降低光伏发电系统的安装费用，有着极其巨大的经济价值和社会价值。太阳能电站许多都建在沙漠高原，那里不适合人类生存。气候恶劣，不适合施工条件恶劣，冻土大雪封山等等原因工期只有几个月。劳动力缺乏，符合要求的工程师更少，来回往返即浪费时间又浪费金钱，大大推高了造价。欧美人工成本更高。仅仅人工费用就高达每瓦数十美分。现有工艺的缺点就是时间长、成本高、工序繁杂。 因此如何简化安装工序，减少时间，降低人工成本成了当务之急。从电力行业发展规律看，规模化是有效降低成本的一种常用手段。风电、火电、核电、水电都是如此。风电从1000千瓦发展到现在的5000千瓦甚至更高；火电从20万千瓦、30万千瓦一直发展到现在超超临界的70万千瓦；核电也是从30万、60万发展到100万千瓦。因此总的发展思路就是“做大做强”，做大就是整体结构要适应规模化的要求；做强就是要有规模效益，许多固定费用分摊到每千瓦的造价上就能够降低成本。目前光伏组件的尺寸也在逐步增加。从过去60片增加到72片晶硅电池片的组件，甚至还有5. 7平米的大型薄膜光伏组件。但是受制于一些客观条件再增大遇到很多困难。72片的组件已经重达50斤，尺寸已经达到2米高，I米宽。因此再大再重一个人搬动不便。组件有玻璃和晶体硅薄片，很脆，对变形敏感。因此如果现有结构不改变，尺寸增大带来的变形可能会使玻璃碎裂，或者硅片隐裂，造成不必要的损失。组件太大人力无法搬运。安装成本降低，结构成本运输成本上升，总的造价未必降低。因此必须综合考虑其生产运输安装流程。在《太阳能的成本比效率更重要》一文中曾提到“在人工费用较高的地区，转换效率提高可以减少系统安装成本，有一定积极意义。但许多新型快速安装装置也可以减少系统安装成本。因此还是要综合考量哪一种组合方式系统总体成本才能达到最低。”那么现在有什么样的新型快速安装装置呢？一种是国外某企业采用机器人安装组件，但是通常只能固定组件，组件的接线还要人工完成。而且现有机器人安装效率并不高。还有一种如专利201010244906. X中所描述的，采用夹芯板与多块光伏组件固定。但通常光伏电站不需要保温，夹芯板的保温功能是一种浪费。由于彩钢板的宽度有固定的规格限制，所以市售夹芯板的宽度也有限，所以使用夹芯板的光伏组件集成板往往宽度过小，与光伏组件的尺寸并不匹配。夹芯板所用钢板很薄，与固定支架直接用螺钉固定有一定困难。而且市售的夹芯板刚度较低，如果光伏组件集成板长达10米，采用夹芯板可能会面临变形过大，抗风能力不足的问题。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提出一种光伏组件集成板。本发明的技术方案是—种光伏组件集成板，包括多块光伏组件以及固定光伏组件的集成板框架，光伏组件以及固定光伏组件的集成板框架联接成为一个整体，光伏组件集成板的长与宽之比大于I. 6 ;所述光伏组件集成板的长度小于12米，宽度小于2. 7米；所述集成板框架包括上边框条、下边框条、左边框条和右边框条；三块以上的光伏组件固定安装在集成板框架上，且所有光伏组件的面积之和不小于三平方米；所述左边框条与上边或下边框条的联接采用不可拆卸联接。本发明在制作时就组装在一起，然后整体运输、安装，可以节省客户的现场安装时间和成本。为了便于运输，本产品的结构为板块形式，同时采用刚性的集成板框架对光伏组件进行支撑和保护，这样可以保证产品的安全。上、下边框条要长于左、右边框条。下边框条一 般是指光伏组件集成板运输或安装时位于下方的框条。通常上下框条的长度即为整个光伏组件集成板的长度。左右框条的长度即为整个光伏组件集成板的宽度。下边框条的宽度方向与集成板的宽度方向一致。所述的光伏组件集成板，包括光伏组件以及固定光伏组件的集成板框架，光伏组件集成板的长与宽之比大于I. 6 ;所述光伏组件集成板的长度小于12米，宽度小于2. 7米；所述集成板框架包括上边框条、下边框条、左边框条和右边框条；三块以上的光伏组件固定安装在集成板框架上，且所有光伏组件的面积之和不小于三平方米；所述左边框条与上边或下边框条的联接采用不可拆卸联接。在运输过程中，所述光伏组件与集成板框架固定联接为一个整体。结构的整体性有利于在运输安装使用中保护脆弱的光伏组件。通常使用集装箱运输光伏组件集成板效率高、省人工。且使用集装箱装货在海运中最为普遍。而使用集装箱运输，光伏组件集成板的尺寸显然就要受到一定限制。优选地，本发明的光伏组件集成板长度小于12米，宽度小于2. 7米。同时为了能更有效地利用集装箱来运输，显然集成板的长宽之比接近集装箱的长宽比较为有利。而普通集装箱的长宽或者长高之比大约为2. 5-5. 5。长宽比过小可能会装不满集装箱或者需要前后多次装箱，导致装卸效率的下降。而且长宽比大，意味着安装好的光伏组件集成板更为低矮，减小了迎风面积，减轻了风载荷，有利于提高光伏电站的可靠性。优选地，本发明的光伏组件集成板的长与宽之比大于1.6。同时光伏组件集成板应该要有一定的规模。只有I块组件则与普通组件安装工时相当，有2块组件由于尺寸和重量过大往往需要2个人抬，则效率也没有提高。而当集成板有3块以上组件时，则一次可以安装3块组件，这时就有一定的规模效益了。考虑到组件的常规尺寸，3块组件的总面积通常都大于3平米了。显然组件数量越多总面积越大，节省的安装工时越多，一般而言集成板所能安装的组件总数受到运输条件的限制。为了提高集成板框架的刚度，应该尽可能地把材料放在框架的边缘和采用高刚度的联接手段。这和建筑及机械行业大量采用空心薄壁管件和用焊接联接固定元件是一个道理。通常中间的材料受力太小，都浪费了。所以集成板框架至少包括上边框条、下边框条、左边框条和右边框条。下边框条采用空心薄壁管也是一个道理，下边框条起到支撑作用，应该采用受力更为合理的管件。如果同样壁厚的金属管，宽度越大，则刚度越大。集成板框架应尽可能地采用宽度较大的金属空心薄壁管。不可拆卸联接包括焊接、铆接和粘接。其优点是非常牢固、刚度很大。优选地，本发明所述的集成板框架的左边与上边或下边框条采用不可拆卸联接。也就是说在这些框条互相连接的节点至少有一个节点采用不可拆卸联接。当然最好4个节点都采用不可拆卸联接。不可拆卸联接有助于集成板框架提高刚度，增强抗风能力；也有利于增大集成板的尺寸，从而提升规模效益，降低安装成本。光伏多组件集成板由于光伏组件的特点，暴露在外的非组件结构越少越好。这样同样的面积中组件占比越大，发电量就越多，应采用隐藏式安装结构。即上边框条、左边框条、右边框条位于光伏组件的背面。而且框条突出光伏组件的部分约小越好，特别是上边框条在光伏电站中会遮挡后面一排组件的阳光，将降低单位面积土地的发电量。优选地，所述上边框条、左边框条、右边框条位于光伏组件的背面。优选地，所述上边框条突出光伏组件的高度小于O. 6米。优选地，所述左边框条和右边框条突出光伏组件的高度小于O. 8米。优选地，本发明的所述上边框条上相间设置有多个安装卡块，所述安装卡块上开设有螺孔，螺丝穿过螺孔其末端旋进光伏组件的顶端外壁内；所述下边框条的内侧设有垂 直于下边框条的前挡条，所述前挡条与后挡条的距离与光伏组件的厚度相当，所述光伏组件的下端通过前挡条和后挡条卡放在安装卡槽内。优选地，本发明的所述底板、上边框条、下边框条、左边框条、右边框条、前挡条以及后挡条为相互连接组合在一起，所述上边框条、下边框条、左边框条和右边框条均采用金属空心薄壁管。金属中通常钢的价格较低，因此应该优先采用钢质空心薄壁管。优选地，本发明的所述集成板框架的上边框条、下边框条、左边框条和右边框条焊接或者铆接在一起。粘接固定的速度较慢，成本较高，不如焊接和铆接使用方便。上述两项措施都是为了进一步提高集成板框架的刚性，从而集成板的尺寸可以更大，抗风能力更强。优选地，本发明的所述集成板框架的底部设置有集成板支架，所述集成板支架包括支撑立柱和地面，所述支撑立柱的一端支撑在集成板框架的底部，所述支撑立柱的另一端固定在地面上。优选地，本发明的所述集成板支架还包括一支撑托架，安装有光伏组件的集成板框架整体安置于支撑托架上方，所述支撑托架的下端设置有支撑卡钩，所述集成板框架的下端卡放在支撑卡钩内，所述支撑立柱的一端连接在支撑卡钩上，所述支撑立柱的另一端固定在地面上。优选地，所述集成板框架上装有保护组件的防撞突起。本发明的所述安装卡块的一端伸出安装有光伏组件的集成板框架之外，所述支撑卡钩的外侧壁同样伸出安装有光伏组件的集成板框架之外。优选地，本发明的所述支撑立柱以及支撑托架均为钢质结构，所述支撑立柱与支撑托架之间采用焊接、卡接、螺接或者铆接的方式固定连接。安装时光伏组件集成板可整体吊装到支撑托架上，大大节省了安装工时。本发明的有益技术效果是本发明由光伏组件、集成板框架是预先组装成一个整体，光伏组件之间预先连好导线。由于光伏产品的特点，多块光伏组件、集成板框架最好组装成一整块板。这样在制造完成后作为一个整体运输、搬运、安装，大大节省了安装和接线的工时。而欧美国家普通工人的工时成本较高，其中某些接线或者安装等需要特殊资质的岗位工资更高。所以其人工成本可能高于发展中国家十倍，甚至更多。因此按本发明的构思将整个产品部件预先组装成一体，然后出厂、运输、销售，将节省客户成本，也能够大大增加产品的附加价值。
图I为本发明实施例I的立体图；图2为本发明实施例I的主视图；图3为图2的A-A剖视图。图4为本发明实施例I的侧视图。图5为本发明实施例I的俯视图。图6为本发明实施例I其集成板框架的立体图。
图7为本发明实施例I其集成板框架的主视图。图8为图7的B-B剖视图。图9为图8的C处放大图。图10为本发明实施例I其集成板框架的侧视图。图11为本发明实施例I其集成板框架的俯视图。图中1、光伏组件；2、集成板框架；201、吊装孔；202、上边框条；203、下边框条；204、左边框条；205、右边框条；3、左吊装杆；4、右吊装杆；5、安装卡槽；6、安装卡块；701、前挡条；702、后挡条；8、集成板支架；801、支撑立柱；802、地面；803、支撑托架；804、支撑卡钩。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施例方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。具体实施例如图I至图11所示。本发明提供一种光伏组件集成板，包括光伏组件I以及固定光伏组件I的高刚性的集成板框架2，所述集成板框架2两端分别设有左吊装杆3和右吊装杆4，所述集成板框架2为长方形，所述集成板框架2包括上边框条202、下边框条203、左边框条204和右边框条205，所述上边框条202、下边框条203、左边框条204、右边框条205、前挡条701以及后挡条702围和形成一个安装卡槽5，多个长方形的光伏组件I并排安装在所述安装卡槽5内，多个光伏组件I的正连接导线、负连接导线分别从左吊装杆3和右吊装杆4引出。本发明在制作时就安装组合在一起，然后运输、销售，可以节省客户的现场安装时间和成本。为了便于运输，本产品的结构为板块形式，同时采用刚性的集成板框架对光伏组件进行支撑和保护，这样可以保证产品的安全。优选地，本发明的所述上边框条202上相间设置有多个安装卡块6，所述安装卡块6上开设有螺孔，螺丝穿过螺孔其末端旋进光伏组件I的顶端外壁内；所述下边框条203的内侧设有垂直于下边框条203的前挡条701，所述前挡条701与后挡条702的距离与光伏组件I的厚度相当，所述光伏组件I的下端通过前挡条701和后挡条702卡放在安装卡槽5内。优选地，本发明的所述、上边框条202、下边框条203、左边框条204以及右边框条205为一体成型。优选地，本发明的所述、上边框条202、下边框条203、左边框条204以及右边框条205为相互连接组合在一起，所述上边框条202、下边框条203、左边框条204和右边框条
205采用金属空心薄壁管焊接、粘接或者铆接在一起。优选地，所述上边框条202、左边框条204、右边框条205位于光伏组件I的背面。优选地，所述上边框条202突出光伏组件I的高度小于O. 6米。优选地，所述左边框条204和右边框条206突出光伏组件I的高度小于O. 8米。优选地，本发明的所述集成板框架2的底部设置有集成板支架8，所述集成板支架8包括支撑立柱801和地面802，所述支撑立柱801的一端支撑在支撑托架803上，所述支撑立柱801的另一端固定在地面802上。优选地，本发明的所述集成板支架8还包括一支撑托架803，安装有光伏组件I的集成板框架2整体安置于支撑托架803上方，所述支撑托架803的下端设置有支撑卡钩 804,所述集成板框架2的下端卡放在支撑卡钩804内，所述支撑立柱801的一端连接在支撑托架803上，所述支撑立柱801的另一端固定在地面802上。优选地，本发明的所述安装卡块6的一端伸出安装有光伏组件I的集成板框架2之外，所述支撑卡钩804的外侧壁同样伸出安装有光伏组件I的集成板框架2之外。优选地，本发明的所述支撑立柱801以及支撑托架803均为钢质结构，所述支撑立柱801与支撑托架803之间采用焊接、卡接、螺接或者铆接的方式固定连接。参照图1，本发明提供一种光伏组件集成板，包括光伏组件I以及固定光伏组件I的集成板框架2，所述集成板框架2两端分别设有左吊装杆3和右吊装杆4，所述集成板框架2为长方形，所述集成板框架2包括长方形的以及固定在外周的上边框条202、下边框条203、左边框条204和右边框条205，所述上边框条202、下边框条203、左边框条204、右边框条205、前挡条701以及后挡条702围和形成一个安装卡槽5，多个长方形的光伏组件I并排安装在所述安装卡槽5内，多个光伏组件I的正连接导线、负连接导线分别从左吊装杆3和右吊装杆4引出。本实施例中的光伏组件I以及固定光伏组件I的集成板框架2联接成为一个整体，光伏组件集成板的长与宽之比大于I. 6 ;所述光伏组件集成板的长度小于12米，宽度小于2. 7米；所述集成板框架包括上边框条202、下边框条203、左边框条204和右边框条205 ;三块以上的光伏组件I固定安装在集成板框架2上，且所有光伏组件I的面积之和不小于三平方米；所述左边框条204与上边框条202或下边框条203的联接采用不可拆卸联接。本发明为倾斜式安装，更好的吸收阳光，使太阳能转换效率更好。另外为了将本发明更好的安装在需要安装的地面上，参照图4，本实施例中的所述集成板框架2的底部设置有集成板支架8，所述集成板支架8包括支撑立柱801、地面802和支撑托架803，安装有光伏组件I的集成板框架2整体安置于支撑托架803上方，所述支撑托架803的下端设置有支撑卡钩804,所述集成板框架2的下端卡放在支撑卡钩804内，所述支撑立柱801的一端连接在支撑托架803上，所述支撑立柱801的另一端固定在地面802上。本发明的所述支撑立柱801以及支撑托架803均为钢质结构，所述支撑立柱801与支撑托架803之间采用焊接、卡接、螺接或者铆接的方式固定连接。这样本发明的整体性好，强度和刚度都很出色，保证安装的稳定性。光伏多组件集成板由于光伏组件的特点，暴露在外的非组件结构越少越好。这样同样的面积中组件占比越大，发电量就越多，应采用隐藏式安装结构。本实施例的具体做法为，参照图6、7、8、9、10，所述上边框条202上相间设置有多个安装卡块6，所述安装卡块6上开设有螺孔，螺丝穿过螺孔其末端旋进光伏组件I的顶端外壁内；挡条包括前挡条701和后挡条702，所述下边框条203的内侧设有垂直于下边框条203的前挡条701，所述前挡条701与后挡条702的距离与光伏组件I的厚度相当，所述光伏组件I的下端通过前挡条701和后挡条702卡放在安装卡槽5内。进一步地，本发明的所述、上边框条202、下边框条203、左边框条204以及右边框条205为相互连接组合在一起，所述上边框条202、下边框条203、左边框条204和右边框条205采用金属空心薄壁管焊接、粘接或者铆接在一起。为了在运输安装中，前后放置的钢管结构和脆弱的组件玻璃碰撞，结构上应设置防撞突起。本实施例的具体做法为，参照图1，图3，本发明的所述安装卡块6的一端伸出安装有光伏组件I的集成板框架2之外，所述支撑卡钩804的外侧壁同样伸出安装有光伏组件I的集成板框架2之外。这样安装卡块的外端伸出安装有光伏组件的集成板框架之外，支撑卡钩的外侧壁同样伸出安装有光伏组件的集成板框架之外，可以避免搬运过程中，上下前后码放易造成的碰撞。另外，本发明的所述、上边框条202、下边框条203、左边框条204以及右边框条205也可以采用模具制作一体成型。这样可以免去安装过程的繁琐，节省安装时间。总而言之，本发明的光伏组件、集成板框架以及支撑结构是预先组装成一个整体，光伏组件之间预先连好导线。由于光伏产品的特点，多块光伏组件、集成板框架和支撑结构最好组装成一整块板。这样在制造完成后作为一个整体运输、搬运、安装，大大节省了安装和接线的工时。而欧美国家普通工人的每小时成本高达几十美金，其中某些接线或者安装等需要特殊资质的岗位工资更高。所以其人工成本甚至是许多发展中国家的十倍以上。因此按本发明的构思将整个产品部件预先组装成一体，然后出厂、运输、销售，将节省客户成本,也能够大大增加本产品的附加价值。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领·域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种光伏组件集成板，包括多块光伏组件以及固定光伏组件的集成板框架，其特征在于光伏组件以及固定光伏组件的集成板框架联接成为一个整体，光伏组件集成板的长与宽之比大于I. 6 ;所述光伏组件集成板的长度小于12米，宽度小于2. 7米；所述集成板框架包括上边框条、下边框条、左边框条和右边框条；三块以上的光伏组件固定安装在集成板框架上，且所有光伏组件的面积之和不小于三平方米；所述左边框条与上边或下边框条的联接采用不可拆卸联接。
2.根据权利要求I所述的光伏组件集成板，其特征在于，所述上边框条、左边框条、右边框条位于光伏组件的背面。
3.根据权利要求I所述的光伏组件集成板，其特征在于，所述上边框条突出光伏组件的高度小于O. 6米。
4.根据权利要求I所述的光伏组件集成板，其特征在于，所述左边框条和右边框条突出光伏组件的高度小于O. 8米。
5.根据权利要求I所述的光伏组件集成板,其特征在于,所述集成板框架的上边框条、下边框条、左边框条和右边框条均采用金属空心薄壁管。
6.根据权利要求5所述的光伏组件集成板，其特征在于，所述集成板框架的金属空心薄壁管为钢质空心薄壁管。
7.根据权利要求I所述的光伏组件集成板,其特征在于,所述集成板框架的上边框条、下边框条、左边框条和右边框条焊接或者铆接在一起。
8.根据权利要求I所述的光伏组件集成板，其特征在于所述光伏组件之间的导线预先连接。
9.根据权利要求2、3或4所述的光伏组件集成板，其特征在于所述集成板框架的底部设置有集成板支架，所述集成板支架包括支撑立柱和地面，所述支撑立柱的一端支撑在集成板框架的底部，所述支撑立柱的另一端固定在地面上。
10.根据权利要求I所述的光伏组件集成板，其特征在于所述集成板框架上装有保护组件的防撞关起。
全文摘要
一种光伏组件集成板，包括多块光伏组件以及固定光伏组件的集成板框架，光伏组件以及固定光伏组件的集成板框架联接成为一个整体，光伏组件集成板的长与宽之比大于1.6；所述光伏组件集成板的长度小于12米，宽度小于2.7米；所述集成板框架包括上边框条、下边框条、左边框条和右边框条；三块以上的光伏组件固定安装在集成板框架上，且所有光伏组件的面积之和不小于三平方米；所述左边框条与上边或下边框条的联接采用不可拆卸联接。本发明在制作时就安装组合在一起，然后整体运输、销售，可以节省客户的现场安装时间和成本。为了便于运输，本产品的结构为板块形式，同时采用高刚性的集成板框架对光伏组件进行支撑和保护，这样可以保证产品的安全。
文档编号H01L31/042GK102931254SQ201210458338
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者孙涛 申请人:孙涛
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