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屋頂分布式光伏電站需注意的安裝方式

返回列表 來(lái)源: 變壓器光伏發(fā)電汽車(chē)充電樁運(yùn)維 2023-07-26 12:13 發(fā)布日期: 2023.12.22 瀏覽次數(shù):

隨著光伏發(fā)電應(yīng)用越來(lái)越廣泛,光伏發(fā)電的優(yōu)勢(shì)突顯,很多符合條件的業(yè)主開(kāi)始選擇,可是由于安裝條件多種多樣,到底用什么方式安裝,也是大家最關(guān)心的問(wèn)題,光伏系統(tǒng)運(yùn)行壽命長(zhǎng)達(dá)25年,所以從前期的現(xiàn)場(chǎng)勘察,方案設(shè)計(jì),施工,運(yùn)維等等,都要考慮周全,避免后期出現(xiàn)一些不可彌補(bǔ)的損失!


一、安裝戶用光伏電站時(shí),需注意以下幾點(diǎn):


1、屋頂條件:確保屋頂結(jié)構(gòu)能夠承受光伏電站的安裝重量,并且無(wú)阻擋物遮擋光線。屋頂?shù)姆较?、傾角和面積也需要考慮,以最大程度地利用太陽(yáng)能資源。

 2、安全性:安裝前需了解屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及當(dāng)?shù)氐陌踩?guī)定。確保光伏電站的安裝不會(huì)影響房屋的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定以及屋頂?shù)姆浪阅?。同時(shí),安裝過(guò)程中需要采取合適的安全措施,確保人員和物品安全。

3. 維護(hù)和保養(yǎng):光伏電站的維護(hù)和保養(yǎng)對(duì)于其性能和壽命至關(guān)重要。確保光伏電站安裝位置的可訪問(wèn)性,以便進(jìn)行定期檢查、清潔和維修工作。

4. 電網(wǎng)連接:了解當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)連接政策和規(guī)定,確保光伏電站能夠正常并安全地與電網(wǎng)連接。

5. 法規(guī)和許可證:在安裝屋頂光伏電站之前,確保符合當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)的法律法規(guī),取得必要的許可證和批準(zhǔn)。

6. 性能和效益:合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)光伏電站的容量和組件,以滿足家庭的用電需求。根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶?yáng)能資源評(píng)估,計(jì)算光伏電站的預(yù)計(jì)發(fā)電量和回報(bào)期。

請(qǐng)注意,以上內(nèi)容僅提供一般性的建議,在具體情況下應(yīng)咨詢(xún)專(zhuān)業(yè)的工程師或能源顧問(wèn)


二、常見(jiàn)的安裝形式應(yīng)采用哪種較好?


不同的屋頂安裝光伏組件的方法也不一樣,常見(jiàn)的安裝方式包括附加型、壓載型及樁基型。


如果屋頂屬于彩鋼瓦型式,一般都考慮附加型,直接將組件平鋪在彩鋼瓦上,尤其是一般彩鋼瓦屋頂都沒(méi)有女兒墻,采用平鋪的型式防風(fēng)效果最好,最為安全;另外彩鋼瓦屋頂也有一定的傾角,雖然可能不是光伏發(fā)電對(duì)應(yīng)的最佳傾角,但加大傾角帶來(lái)的改造成本也是需要綜合考量的。

對(duì)于水泥屋頂,通常是純平,常見(jiàn)的安裝方式是壓載型和混凝土基礎(chǔ)樁基型,如圖所示。


很多時(shí)候,建筑物業(yè)主不允許在混凝土平屋頂上鉆孔,一方面是擔(dān)心老建筑的強(qiáng)度,或者是不想改變屋頂?shù)姆浪阅?。這就是選擇壓載型或混凝土基礎(chǔ)安裝的原因。


壓載型由于沒(méi)有和屋頂做錨固連接,因此側(cè)面可以考慮做防風(fēng)處理,尤其是沒(méi)有女兒墻的水泥屋頂。


混凝土基座的主要目的是確保即使在暴風(fēng)雨季節(jié),支架系統(tǒng)也能保持完好無(wú)損。它保證了良好的安裝而不會(huì)導(dǎo)致屋頂漏水,還可以提高太陽(yáng)能電池組件的效率,減少女兒墻對(duì)陽(yáng)光的遮擋


三、平頂屋一定不要平鋪安裝


在平屋頂上采用平鋪方式安裝光伏組件,不僅安裝量/面積可以最大化,還有可能將光伏作為屋頂頂棚使用,增加空間面積。


但在平屋頂上安裝光伏,并不代表著您還應(yīng)該將其傾斜度設(shè)置為0度,我們需要考慮很多因素應(yīng)避免平裝,平鋪組件容易積灰,積灰可能造成10%甚至30%的發(fā)電量損失; 清洗更不方便,積水不易流出;與傾斜安裝相比,發(fā)電量將減少; 投資回報(bào)期將更長(zhǎng);可能無(wú)法靠自然降雨來(lái)去除積灰;


傾斜安裝和純平鋪的光伏陣列發(fā)電量會(huì)有很大明顯的不同,通過(guò)對(duì)一個(gè)11.2kWp太陽(yáng)能系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬,傾角分別為10度、5度和0度。

仿真結(jié)果表明,如果傾角為0度,則11.2kWp系統(tǒng)年發(fā)電量約為13,480.3kWh,而在5度傾角下,該系統(tǒng)一年發(fā)電量達(dá)到14,066.9kWh。而事實(shí)上,當(dāng)傾角為10度時(shí),該系統(tǒng)年發(fā)電量達(dá)到14,520kWh。

從結(jié)果中可以看出,每增加5度,系統(tǒng)每年增加500kWh的發(fā)電量(15度后,增加量會(huì)明顯減少,超過(guò)最佳傾角后反而會(huì)更低)。而且,上述仿真模擬還沒(méi)有考慮低傾角安裝時(shí)由于積灰而造成的發(fā)電量損失。

如果不愿意采用最佳傾角來(lái)安裝的話,安裝傾角盡可能還是高一些。如果必須平鋪,建議也將傾角設(shè)計(jì)在5-10度之間。對(duì)于平屋頂來(lái)說(shuō),5-10度的角度也已經(jīng)足夠平了,而對(duì)于彩鋼瓦屋頂來(lái)說(shuō),一般都會(huì)留有3度以上的角度,相比增加傾角的額外成本來(lái)說(shuō),順其自然、隨坡就勢(shì)也是很好的選擇。


即使是平屋頂,安裝光伏電站也需要特別考慮。以下是在平屋頂上安裝光伏電站時(shí)需要注意的要點(diǎn):


1. 支架選擇:選擇適合平屋頂安裝的支架系統(tǒng),常見(jiàn)的支架有固定角度支架、可調(diào)式支架和單軸/雙軸跟蹤支架等。根據(jù)需求和預(yù)算選擇合適的支架。

2. 安裝角度:平屋頂光伏電站的安裝角度通常會(huì)有一定的傾斜,以利用太陽(yáng)能資源。常見(jiàn)的安裝角度為10度至30度之間,在選擇安裝角度時(shí)需要考慮光伏電池組的最佳工作效率和可觀察性。

3. 防側(cè)風(fēng)措施:平屋頂容易受到側(cè)風(fēng)的影響,為了增加光伏電站的穩(wěn)定性,安裝時(shí)需要采取相應(yīng)的防風(fēng)措施,如增加支撐結(jié)構(gòu)、采用風(fēng)靈敏支架等。

4. 防水措施:在安裝前,需要確保屋頂防水系統(tǒng)完好并符合要求。并采取防水措施,如增加防水層或使用防水墊片,以確保光伏電站的安裝不會(huì)影響屋頂?shù)姆浪阅堋?br style="margin:0px;padding:0px;outline:0px;max-width:100%;box-sizing:border-box !important;overflow-wrap:break-word !important;">
5. 排水設(shè)計(jì):平屋頂上的光伏電站需要考慮好排水問(wèn)題,以防止水積聚和屋頂滲漏。確保安裝支架系統(tǒng)時(shí)不會(huì)阻塞雨水流動(dòng),并留出足夠的雨水排放通道。

6. 安全維護(hù):平屋頂上的光伏電站需要定期維護(hù)和清潔,確保清除積雪、積塵和雜物,并定期檢查支架系統(tǒng)和組件的穩(wěn)定性和安全性。


四、平屋頂安裝一定要考慮風(fēng)速


在太陽(yáng)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段,必須考慮當(dāng)?shù)乜赡艹霈F(xiàn)的最大風(fēng)速,尤其是在風(fēng)速超過(guò)每小時(shí)180公里的地區(qū)。


不是五年一遇,十年一遇,光伏系統(tǒng)的壽命是25年,必須考慮50年一遇!


2021年4月底發(fā)生在江蘇南通的臺(tái)風(fēng)足以說(shuō)明一切,隨著建筑質(zhì)量的提升,對(duì)于南通地區(qū)的建筑也來(lái)說(shuō),幾乎沒(méi)有人會(huì)過(guò)多考慮到三十年前常發(fā)生的臺(tái)風(fēng)災(zāi)害,畢竟南通地區(qū)的臺(tái)風(fēng),也就能對(duì)以前的平方、草屋、大棚帶來(lái)點(diǎn)影響。


但發(fā)生在南通的那場(chǎng)大風(fēng),活生生地將屋頂?shù)奶?yáng)能光伏、太陽(yáng)能熱水器都吹到了地上,臺(tái)風(fēng)期間造成十多人死亡,50年一遇毫不夸張。


普通的平屋頂太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)可以承受160 km / h(十三級(jí)臺(tái)風(fēng))的風(fēng)速,但如果沒(méi)有女兒墻擋風(fēng),陣列間沒(méi)有考慮防風(fēng),局部區(qū)域因氣流而造成的瞬間風(fēng)速會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)實(shí)際的風(fēng)速。


這時(shí)候?qū)τ谥Ъ艿倪x型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、壓載或混凝土基礎(chǔ)強(qiáng)度設(shè)計(jì)必須依賴(lài)專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)的建議,即便是彩鋼瓦屋頂?shù)钠戒?,也要有科學(xué)的分析。


1. 風(fēng)速調(diào)查:在安裝光伏電站之前,需要對(duì)所在地區(qū)的風(fēng)速進(jìn)行調(diào)查和評(píng)估??梢詤⒖籍?dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)或咨詢(xún)專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)以獲取與該地區(qū)平均風(fēng)速和最大風(fēng)速相關(guān)的信息。

2. 風(fēng)荷載計(jì)算:根據(jù)所在地區(qū)的風(fēng)速和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行光伏電站的風(fēng)荷載計(jì)算。這些計(jì)算包括支架系統(tǒng)的承載能力、電池組件和其他設(shè)備的設(shè)計(jì)等。

3. 風(fēng)荷載測(cè)試:在實(shí)際安裝之前,進(jìn)行風(fēng)荷載測(cè)試以驗(yàn)證支架系統(tǒng)和其他設(shè)備的抗風(fēng)能力。這可以通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行抗風(fēng)試驗(yàn)或模擬風(fēng)洞測(cè)試來(lái)完成。

4. 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和控制:在安裝過(guò)程中,需要對(duì)可能的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估,并采取相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。這包括選擇適當(dāng)?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)、加固固定點(diǎn)、使用風(fēng)靈敏支架等。

5. 風(fēng)速監(jiān)測(cè):建議在平屋頂上安裝風(fēng)速監(jiān)測(cè)設(shè)備,以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)速情況。這可以幫助及時(shí)采取措施以應(yīng)對(duì)較高的風(fēng)速,例如停機(jī)保護(hù)或臨時(shí)采取固定措施。

總而言之,在平屋頂上安裝光伏電站時(shí),確保支架系統(tǒng)和設(shè)備有足夠的抗風(fēng)能力至關(guān)重要。這可以通過(guò)風(fēng)速調(diào)查、風(fēng)荷載計(jì)算、風(fēng)荷載測(cè)試和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。請(qǐng)確保與專(zhuān)業(yè)工程師或安裝團(tuán)隊(duì)合作,并嚴(yán)格遵守相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)和建筑規(guī)范。


五、需要考慮平屋頂安裝漏水風(fēng)險(xiǎn)


積水在平屋頂上很常見(jiàn)。由于屋頂是平坦的,所以水無(wú)處可去,或者說(shuō)排水變慢,在屋頂停留的時(shí)間會(huì)邊長(zhǎng),因此,任何屋頂上的縫隙、孔洞都會(huì)變成積水的停留處。


此時(shí),安裝了光伏系統(tǒng)的平屋頂,由于支架安裝和混凝土樁基安裝時(shí)可能造成的防水層破壞,就成為平屋頂光伏最大的漏水風(fēng)險(xiǎn)。


如果是彩鋼瓦屋頂,采用夾具安裝要比在彩鋼瓦上打孔要好;如果彩鋼瓦不適合用夾具連接,采用結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)也是一種選擇。


在光伏平頂屋安裝中, 需要考慮漏水風(fēng)險(xiǎn),以確保光伏系統(tǒng)的正常運(yùn)作和屋頂?shù)姆浪芰?。以下是一些與漏水風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的要點(diǎn):

1. 防水層檢查:在安裝光伏系統(tǒng)之前,需要對(duì)屋頂?shù)姆浪畬舆M(jìn)行檢查和評(píng)估。確保防水層沒(méi)有破損、漏水或老化現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題,需要先進(jìn)行修復(fù)或更換。

2. 安裝支架系統(tǒng):在平頂屋頂安裝光伏系統(tǒng)時(shí),要確保支架系統(tǒng)的安裝不會(huì)破壞防水層。正確的支架固定方式和使用密封材料可以幫助防止漏水問(wèn)題。

3. 密封材料選擇:選擇和使用高品質(zhì)的密封材料,以確保太陽(yáng)能電池板與支架系統(tǒng)的固定點(diǎn)和屋頂之間的緊密連接。這包括使用防水膠封口、防水墊片等。

4. 密封檢查:在安裝過(guò)程中,要進(jìn)行密封層的檢查,確保固定點(diǎn)和接口的密封性。這可以通過(guò)視覺(jué)檢查和水測(cè)試等方式來(lái)進(jìn)行。

5. 屋頂維護(hù):安裝完成后,定期進(jìn)行屋頂維護(hù)和檢查。檢查屋頂和支架系統(tǒng)的密封性,并及時(shí)修復(fù)任何漏水問(wèn)題。這有助于延長(zhǎng)屋頂和光伏系統(tǒng)的使用壽命。


六、需要考慮平屋頂上的機(jī)械單元


在水泥平屋頂上設(shè)計(jì)和安裝光伏的挑戰(zhàn)之一是現(xiàn)有建筑樓頂?shù)母黝?lèi)機(jī)械裝置,如室外空調(diào)機(jī)組、排水管、排氣扇、通風(fēng)設(shè)施、水箱、欄桿、屋頂結(jié)構(gòu)、暖通系統(tǒng)和水管等等。


這些已有的設(shè)備,不僅影響了屋頂光伏的布局,影響了系支架間距和排列,還可能對(duì)光伏陣列產(chǎn)生陰影遮擋,或是影響到日后的運(yùn)維。


有的設(shè)計(jì)人員會(huì)考慮在這些設(shè)施上方加裝光伏,為設(shè)施遮風(fēng)擋雨,但由此帶來(lái)的另一個(gè)問(wèn)題是高度設(shè)計(jì)要求和防風(fēng)要求,以及運(yùn)維的困難。


對(duì)于屋頂設(shè)施,只能因地制宜地開(kāi)展設(shè)計(jì),但這是屋頂光伏無(wú)法回避,必須重視的問(wèn)題。

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