屋顶结构和光伏阳光房的制作方法

本实用新型涉及光伏阳光房设计技术领域，更具体地说，涉及一种屋顶结构和光伏阳光房。

背景技术：

随着光伏发电行业的发展，出现了光伏发电与建筑结合的形式，例如光伏阳光房。光伏阳光房中，光伏组件通常位于屋顶，光伏组件以行列分布，每排光伏组件中，相邻的两个光伏组件对接且通过固定组件固定在组件支撑件上，组件支撑件固定在主水槽上。每排光伏组件中，端部的一个光伏组件也用固定组件固定在组件支撑件上，导致主水槽外侧裸露，整个光伏阳光房的美观度较低。

另外，由于主水槽外侧裸露，则雨水较易沿主水槽的外侧边流下，影响整个光伏阳光房的性能和使用寿命。

综上所述，如何设计屋顶结构，以延长位于端部的固定组件的使用寿命，提高光伏阳光房的美观度，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种屋顶结构，以提高光伏阳光房的美观度。本实用新型的另一目的是提供一种具有上述屋顶结构的光伏阳光房。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种屋顶结构，包括：主水槽，固定于所述主水槽上的组件支撑件，光伏组件，以及收边部件；

其中，沿设定方向，相邻的两个所述光伏组件对接并固定在所述组件支撑件上；端部光伏组件的外端部和所述收边部件对接且均固定在所述组件支撑件上，所述端部光伏组件为在设定方向上位于端部的所述光伏组件；

所述收边部件延伸至所述主水槽远离所述端部光伏组件的一侧。

优选地，所述收边部件的顶面和所述端部光伏组件的顶面共面，且所述收边部件的顶面设置有挡水凸台；

和/或，所述收边部件的侧边具有滴水结构，所述滴水结构位于所述主水槽远离所述端部光伏组件的一侧。

优选地，所述收边部件和所述端部光伏组件、以及相邻的两个所述光伏组件均通过固定组件对接并固定在所述组件支撑件上。

优选地，所述主水槽包括：主水槽本体，设置在所述主水槽本体底端的空心腔体；

其中，所述主水槽本体和所述组件支撑件固定相连，所述主水槽本体和所述空心腔体为一体式结构；

沿所述主水槽的长度方向，相邻的两个所述主水槽搭接；且搭接处的所述空心腔体内设置有搭接加强件。

优选地，上述屋顶结构还包括主梁，所述主梁沿所述设定方向延伸；所述主水槽安装在所述主梁上，且所述主水槽在所述主梁上的安装位置和安装角度可调。

优选地，所述主梁包括第一空心梁体和第二空心梁体，所述第一空心梁体的横截面呈优弧弓状；所述主水槽通过角度调节件安装在所述第一空心梁体上，所述角度调节件沿所述主梁的长度方向可滑动且沿所述第一空心梁体的周向可转动。

优选地，上述屋顶结构还包括天窗，所述天窗包括：窗框，可转动地设置在所述窗框上的窗扇，设置于所述窗扇上的执手，以及伸缩部件；

其中，所述窗框通过固定组件固定在所述组件支撑件上，所述伸缩部件的一端铰接在所述窗框上，所述伸缩部件的另一端铰接在所述窗扇上。

优选地，所述天窗还包括：固定在所述窗扇外围的防护板，固定在所述防护板外围的第一加强件，固定在所述窗框外围的第二加强件。

优选地，所述窗扇高于所述窗框，所述窗框的边界和所述窗扇的边界之间具有安全距离；

所述天窗和与其接触的部件密封相连，所述窗框位于副水槽内，所述副水槽沿第一方向设置，且所述副水槽连通相邻的两个所述主水槽。

本实用新型提供的屋顶结构，通过增设收边部件，使得端部光伏组件和收边部件对接，且收边部件固定在组件支撑件上，收边部件延伸至主水槽远离端部光伏组件的一侧，则实现了对主水槽的遮挡，提高了光伏阳光房的美观度。

基于上述屋顶结构，本实用新型还提供了一种光伏阳光房，光伏阳光房包括：底座、支撑柱、和屋顶结构，其中，所述支撑柱的顶端与所述屋顶结构固定相连，所述支撑柱的底端与所述底座固定相连，所述屋顶结构为上述任一项所述的屋顶结构。

优选地，所述底座包括：底板，与所述底板固定相连的安装板：其中，所述安装板为两个，两个所述安装板之间具有放置所述支撑柱的放置间距，且所述安装板和所述支撑柱固定相连；

所述底座和所述支撑柱一一对应，所述底座的数目为偶数个且大于四个；同一排所述底座中，至少两个所述底座的安装板相互垂直；同一列所述底座中，至少两个所述底座的安装板相互垂直。

优选地，所述支撑柱和主梁固定相连，且所述主梁的高度可调。

优选地，上述光伏阳光房还包括：设置于所述支撑柱上，且能够遮盖所述底座的底座罩。

优选地，上述光伏阳光房还包括落水装置，所述落水装置包括连通的落水槽和落水管，所述落水槽与所述主水槽固定相连且连通，所述落水管沿所述支撑柱延伸且固定在所述支撑柱上；

所述落水槽的顶端设置有加强吊件，所述加强吊件的两端分别和所述落水槽的两个侧壁固定相连。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的屋顶结构的部分结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的屋顶结构中主水槽的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的屋顶结构中主水槽的搭接处的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的屋顶结构中主水槽的搭接示意图；

图5为本实用新型实施例提供的屋顶结构的部分结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的屋顶结构中主梁的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的屋顶结构中主梁与主水槽的连接示意图；

图8为本实用新型实施例提供的屋顶结构中天窗打开状态下的主视图；

图9为本实用新型实施例提供的屋顶结构中天窗打开状态下的侧视图；

图10为本实用新型实施例提供的屋顶结构中天窗的安装示意图；

图11为图10的局部放大图；

图12为本实用新型实施例提供的屋顶结构中天窗闭合状态下的主视图；

图13为本实用新型实施例提供的屋顶结构中天窗闭合状态下的俯视图；

图14为本实用新型实施例提供的屋顶结构中含两个窗扇的天窗主视图；

图15为本实用新型实施例提供的屋顶结构中窗框的轴测图；

图16为本实用新型实施例提供的屋顶结构中窗扇的轴测图；

图17为本实用新型实施例提供的光伏阳光房的结构示意图；

图18为本实用新型实施例提供的光伏阳光房中框架的结构示意图；

图19为本实用新型实施例提供的光伏阳光房中四个底座的分布示意图；

图20为本实用新型实施例提供的光伏阳光房中主梁与支撑柱的连接示意图；

图21为本实用新型实施例提供的光伏阳光房中底座盖的安装示意图；

图22为本实用新型实施例提供的光伏阳光房中落水装置的结构示意图；

图23为本实用新型实施例提供的光伏阳光房中落水装置的局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供的屋顶结构包括：主水槽1，固定于主水槽1上的组件支撑件5，光伏组件2，以及收边部件4。

上述屋顶结构中，沿设定方向，相邻的两个光伏组件2对接并固定在组件支撑件5上；端部光伏组件2’的外端部和收边部件4对接，且端部光伏组件2’和收边部件4均固定在组件支撑件5上，该端部光伏组件2’为在上述设定方向上位于端部的光伏组件2；收边部件4延伸至主水槽1远离端部光伏组件2’的一侧。

本实用新型实施例提供的屋顶结构，通过增设收边部件4，使得端部光伏组件2’和收边部件4对接，且收边部件4固定在组件支撑件5上，收边部件4延伸至主水槽1远离端部光伏组件2’的一侧，则实现了对主水槽1的遮挡，提高了光伏阳光房的美观度。

可以理解是，上述屋顶结构中，沿上述设定方向的两端均有收边部件4。上述收边部件4可为收边型材，也可为其他材料，本实施例对此不做限定。上述设定方向可为光伏组件2的长度方向，也可为光伏组件2的宽度方向，本实施例对此不做限定。

上述屋顶结构中，组件支撑件5和主水槽1围成封闭结构，即，组件支撑件5的一端和主水槽1的一个侧板相连，组件支撑件5的另一端和主水槽1的另一个侧板相连。这样，对整个结构起到了加强作用。

如图1所示，优选地，上述收边部件4的顶面和端部光伏组件2’的顶面共面，且收边部件4的顶面设置有挡水凸台401，这样，减少了自收边部件4侧边流下的雨水量，即避免了大量雨水冲刷收边部件4的侧边。

进一步地，如图1所示，上述收边部件4的侧边具有滴水结构402，该滴水结构402位于主水槽1远离端部光伏组件2’的一侧。这样，避免了雨水沿侧边主水槽1流下，降低了对光伏阳光房的性能和使用寿命的影响。

上述滴水结构402为滴水线，也可其他结构，本实施例对此不做限定。

为了简化结构以及减少零部件类型，上述收边部件4和端部光伏组件2’、以及相邻的两个光伏组件2均通过固定组件对接并固定在组件支撑件5上。

具体地，如图1所示，上述固定组件包括中压块3和螺栓11，中压块3通过螺栓11固定在组件支撑件5上，当固定组件固定收边部件4和端部光伏组件2’时，中压块3压设在收边部件4和端部光伏组件2’上；当固定组件固定相邻的两个光伏组件2时，中压块3压设在相邻的两个光伏组件2上。

优选地，如图5所示，上述固定组件还包括中盖板6，中盖板6位于中压块3的顶端且盖设在螺栓11上。

为了实现电连接，如图5所示，上述固定组件还包括导电片7，导电片7电连接光伏组件2和组件支撑件5。该导电片7位于光伏组件2和中压块3之间。

上述屋顶结构中，主水槽1具有支撑作用，对于主水槽1的具体结构根据实际需要进行设计。优选地，如图2-4所示，上述主水槽1包括：主水槽本体101，设置在主水槽本体101底端的空心腔体102；其中，主水槽本体101和组件支撑件5固定相连，主水槽本体101和空心腔体102为一体式结构。这样，增加了主水槽1的惯性矩，增强了主水槽1的刚度，减小了主水槽1的挠度。

优选地，上述主水槽本体101呈v型；空心腔体102为方形腔体，即正方形腔体或矩形腔体。当然，也可选择上述主水槽本体101呈u型或其他形状，空心腔体102为梯形腔体或其他形状腔体，并不局限于此。

上述屋顶结构中，沿主水槽1的长度方向，相邻的两个主水槽1搭接。为了提高拼接强度，搭接处的空心腔体102内设置有搭接加强件12。

当需要上述主水槽1搭接时，将一个主水槽1的空心腔体102切除部分，保留主水槽本体101；将另一个主水槽1的主水槽本体101切除部分，保留空心腔体102。两个主水槽1进行上下搭接，构成叠瓦结构。上述主水槽1和光伏组件2安装在一起并与水平面有一定夹角，使主水槽1的拼接构成结构性防水。

优选地，上述屋顶结构还包括主梁10，主梁10沿上述设定方向延伸；主水槽1安装在主梁10上，且主水槽1在主梁10上的安装位置和安装角度可调，如图5和图7所示。

上述主水槽1的角度可调，适应当地安装倾角，可最大化提高收益率。对于不同地区的安装，倾角需求不同，而且，倾角的角度范围不限于不同地区。

上述屋顶结构由主梁10与主水槽1形成主承重结构，主水槽1同时具备承重与导水作用，最大化地发挥了结构力学与防水能力。

为了实现安装角度可调，如图6所示，上述主梁10包括第一空心梁体1001和第二空心梁体1002，第一空心梁体1001的横截面呈优弧弓状；主水槽1通过角度调节件13安装在第一空心梁体1001上，角度调节件13沿主梁10的长度方向可滑动且沿第一空心梁体1001的周向可转动。

具体地，上述角度调节件13通过压块9与主水槽1固定相连。第二空心梁体1002的横截面呈方形或其他形状等。当然，也可选择角度调节件13为其他形状和类型，并不局限于此。

上述角度调节件13套在主梁10上，角度调节件13主梁10沿第一空心梁体1001径向固定，有效提高稳定能力。上述角度调节件13安装在主梁10上具有滑动与转动功能，实现了调节位置及角度的灵活便捷。

上述屋顶结构中，当多排主水槽1并列时，可同步调整，先调节后固定。

上述屋顶结构中，沿第一方向，相邻的两个主梁10搭接。第一空心梁体1001和二空心梁体1002分别与之贴合的搭接连接件连接，并采用螺钉固定。

为了进一步优化上述技术方案，上述屋顶结构还包括天窗14，如图8-11、图15和图16所示，该天窗14包括：窗框1401，可转动地设置在窗框1401上的窗扇1403，设置于窗扇1403上的执手1405，以及伸缩部件1402；其中，窗框1401通过固定组件固定在组件支撑件5上，伸缩部件1402的一端铰接在窗框1401上，伸缩部件1402的另一端铰接在窗扇1403上。

具体地，执手1405固定在窗扇1003上，当窗户闭合后用来锁紧窗户1003；通过气弹簧内部的压力实现窗户的开启。窗扇1403通过合页1406可转动地设置在窗框1401上。伸缩部件1402为弹簧或气弹簧，优先采用气弹簧实现天窗14开启与闭合，开窗角度大可达75°，便于检修。

窗框1401的固定方式与光伏组件2的固定方式一致，窗框1401安装在光组件2的支撑上面，然后通过中压块3以及内六角螺栓将窗框1401固定；天窗14的窗框1401的长宽高尺寸与组件尺寸一致，其安装方式与组件安装方式一样。

上述屋顶结构中，通过设置天窗14，便于维护人员对屋面清扫，并且避免了风大将窗扇1403吹关闭，伤到维护人员。

上述天窗14的安装角度任意，更加适合光伏组件2横排或竖排的任意方式；天窗14的开口可以与人字顶或维修通道相结合，便于维护人员到达屋顶的维修通道上。

上述天窗14与光伏组件2、主水槽1、框架构成电气连通，减小了雷击破坏。

上述窗扇1403由窗扇本体和一透明玻璃或pc或阳光板等透光件组成，其颜色任意或由客户定制，窗扇本体具有窗框1401的同样框边，使窗扇1403再开启、关闭具有足够的强度和稳定性；窗扇本体具有一平面，用于打胶并固定透光件。

上述透光件四周具有向下折边，透光件扣在窗扇本体上，雨水沿透光件的折边流下，使窗盖14的防水性能更好。

当光伏阳光房中有光伏组件2损坏需要更换时，维护人员可以从天窗14进入进行维修，损坏光伏组件2也可以通过天窗14送达地面。

优选地，上述天窗14还包括：固定在窗扇1403外围的防护板1404，固定在防护板1404外围的第一加强件1407，固定在窗框1401外围的第二加强件1408，如图9所示。

窗框1401具有光伏组件2尺寸大小的直边；为加强窗框1401的刚度和稳定性，具有c折边或加强件，使得窗框1401的框边构成封闭框架结构，使得窗框1401的强度和稳定性更好；

优选地，上述防护板1404为pc板，防护板1404通过中性硅酮结构胶以及螺钉固定在窗扇1403上。

上述pc板1404的安装，需先在窗扇1403上涂抹一圈透明的中性硅酮结构胶，然后将pc板1404放置在窗扇1403上压严实，再用螺钉将pc板固定；

优选地，上述第一加强件1407和上述第二加强件1408均为不锈钢矩形管，第一加强件1407焊接在窗扇1403的边框四周，第二加强件1408焊接在窗框1401的边框四周，增大了天窗14的强度与刚度。当然，也可选择上述第一加强件1407和上述第二加强件1408为其他材质，并不局限于此。

进一步地，上述窗扇1403高于窗框1401，对于高出的高度值b，根据实际需要进行设计，本实施例对此不做限定。

进一步地，上述窗框1401的边界和窗扇1403的边界之间具有安全距离，如图13所示，在长度方向上，窗框1401的边界和窗扇1403的边界之间的安全距离为a；在宽度方向上，窗框1401的边界和窗扇1403的边界之间的安全距离为c。当窗扇1403为两个时，两个窗扇1403之间也具有安全距离，该安全距离为a，如图14所示。

在实际应用过程中，预留合适的安全距离，保证天窗14闭合时，光伏阳光房上的光伏组件2能正常工作；也使得窗扇1403离窗框1401的四周的光伏组件2的距离大于窗扇1403的最大阴影距离，避免天窗14对四周的光伏组件2遮阳。

可以理解的是，窗扇1403超出窗框1401的高度产生的阴影，会因预留出的窗扇1403到窗框1401边界的安全距离而到不了光伏组件2的有效发电区域，从而不影响组件的正常工作。

上述安全距离所形成的区域亦为过水区，过水区不局限于天窗14的两侧，含两个窗扇1403的天窗14，其窗框1401中间的区域也会引导雨水流走，如图14所示。在实际应用过程中，结合光伏阳光房特点，增大窗框1401两侧以及中间的过水面积，避免了暴雨时天窗14的上部积水严重。

上述天窗14和与其接触的部件密封相连，窗框1401位于副水槽8内，副水槽8沿第一方向设置，且副水槽8连通相邻的两个主水槽1。

上述天窗14和与其接触的部件可不用中性硅酮结构胶密封，落在光伏屋面的雨水经副水槽8与主水槽1流走，可以理解的是，副水槽8内的雨水最终也会汇集到主水槽1中，实现光伏阳光房的结构性防水需求。

上述窗框1401具有一窗口，窗口距四周留有一定间距，便于天窗14横装或竖装所在列的光伏组件2上的雨水通过性；窗口向外侧具有一定高度的折边，该折边与窗扇1403构成迷宫式防水。

优选地，上述天窗14横向安装，开口朝下。当然，实际应用中可根据需要，调整天窗14的开口朝向。

基于上述实施例提供的屋顶结构，本实施例还提供了一种光伏阳光房，该光伏阳光房包括：底座16、支撑柱15、和屋顶结构，其中，支撑柱15的顶端与屋顶结构固定相连，支撑柱15的底端与底座16固定相连，上述屋顶结构为上述实施例所述的屋顶结构。

由于上述屋顶结构具有上述技术效果，上述光伏阳光房包括上述屋顶结构，则上述光伏阳光房也具有相应的技术效果，本文不再赘述。

优选地，如图19和21所示，上述底座16包括：底板1601，与底板1601固定相连的安装板1602：其中，安装板1602为两个，两个安装板1602之间具有放置支撑柱15的放置间距，且安装板1602和支撑柱15固定相连。

上述底座16和支撑柱15一一对应，底座16的数目为偶数个且大于四个；同一排底座16中，至少两个底座16的安装板1602相互垂直；同一列底座16中，至少两个底座16的安装板1602相互垂直。具体地，当底座16为四个时，对角线上的两个底座16的安装板1602平行。这样，当支撑柱15与主梁10连接时，有效消除了因为支撑柱15倾斜导致的安装误差。

上述结构，不仅限于单跨度，包括多跨度及多种形状的要求。为了便于调节，上述安装板1602和支撑柱15通过螺纹连接件可拆卸地固定相连。

上述光伏阳光房中，支撑柱15和主梁10固定相连，为了便于调节和安装，主梁10的高度可调。具体地，如图20所示，支撑柱15和主梁10通过高度调节件18固定相连。高度调节件18的一端套设在支撑柱15上，另一端具有用于安装主梁10的安装槽。

具体地，高度调节件18套在支撑柱15上，根据尺寸定位滑到适当的位置后固定。

上述结构中，如图17和图18所示，底座16作为基础固定，支撑柱15安装在底座16上；主梁10搭接在支撑柱15上，形成横向跨度；主水槽1排布在主梁10上，形成纵向跨度；整体结构上实现上下距离调节，前后角度调节。针对于不同安装地面场景，实现单根支撑柱15的高度可调。

优选地，上述光伏阳光房还包括：设置于支撑柱15上，且能够遮盖底座16的底座罩17，如图21所示。该底座罩17可以由钣金焊接或模具成型而成。

上述底座罩17将连接底座16和支撑柱15的连接螺栓、连接底座16与混凝土的连接螺栓遮盖，使整体更具美观和安全。

进一步地，上述光伏阳光房还包括落水装置19，如图22和图23所示，落水装置19包括连通的落水槽1901和落水管1902，落水槽1901与主水槽1固定相连且连通，落水管1902沿支撑柱15延伸且固定在支撑柱15上；落水槽1901的顶端设置有加强吊件1904，加强吊件1904的两端分别和落水槽1901的两个侧壁固定相连。

上述落水槽1901沿主梁10的长度方向延伸。落水槽1901通过连接件1903固定在主水槽1上，连接件1903与加强吊件1904固定，辅助加强。上述实现结构式防水，对光伏阳光房无破坏式安装。

具体地，上述主水槽1的端部设置有雨水沿板103，落水槽1901通过连接件1903固定在雨水沿板103上。

上述光伏阳光房具备结构型防水、安装角度可调，左右可任意延伸扩装，具备收边部件4和底座罩17。上述光伏阳光房的零部件较少，安装过程中调节灵活度较高，方便操作；适用于不同场景。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。