隨著光伏發(fā)電應(yīng)用越來越廣泛,光伏發(fā)電的優(yōu)勢突顯,很多符合條件的業(yè)主開始選擇,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)心的問題,光伏系統(tǒng)運行壽命長達25年,所以從前期的現(xiàn)場勘察,方案設(shè)計,施工,運維等等,都要考慮周全,避免后期出現(xiàn)一些不可彌補的損失!
一、安裝戶用光伏電站時,需注意以下幾點:
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能資源。
2、安全性:安裝前需了解屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)強度以及當(dāng)?shù)氐陌踩?guī)定。確保光伏電站的安裝不會影響房屋的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定以及屋頂?shù)姆浪阅堋M瑫r,安裝過程中需要采取合適的安全措施,確保人員和物品安全。
3. 維護和保養(yǎng):光伏電站的維護和保養(yǎng)對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性,以便進行定期檢查、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)氐奶柲苜Y源評估,計算光伏電站的預(yù)計發(fā)電量和回報期。
請注意,以上內(nèi)容僅提供一般性的建議,在具體情況下應(yīng)咨詢專業(yè)的工程師或能源顧問
二、常見的安裝形式應(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)電對應(yīng)的最佳傾角,但加大傾角帶來的改造成本也是需要綜合考量的。
對于水泥屋頂,通常是純平,常見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)也能保持完好無損。它保證了良好的安裝而不會導(dǎo)致屋頂漏水,還可以提高太陽能電池組件的效率,減少女兒墻對陽光的遮擋
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;投資回報期將更長;可能無法靠自然降雨來去除積灰;
傾斜安裝和純平鋪的光伏陣列發(fā)電量會有很大明顯的不同,通過對一個11.2kWp太陽能系統(tǒng)進行仿真模擬,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)電量達到14,066.9kWh。而事實上,當(dāng)傾角為10度時,該系統(tǒng)年發(fā)電量達到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,增加量會明顯減少,超過最佳傾角后反而會更低)。而且,上述仿真模擬還沒有考慮低傾角安裝時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)計在5-10度之間。對于平屋頂來說,5-10度的角度也已經(jīng)足夠平了,而對于彩鋼瓦屋頂來說,一般都會留有3度以上的角度,相比增加傾角的額外成本來說,順其自然、隨坡就勢也是很好的選擇。
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需要注意的要點:
1. 支架選擇:選擇適合平屋頂安裝的支架系統(tǒng),常見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有一定的傾斜,以利用太陽能資源。常見的安裝角度為10度至30度之間,在選擇安裝角度時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影響屋頂?shù)姆浪阅堋?br />
5. 排水設(shè)計:平屋頂上的光伏電站需要考慮好排水問題,以防止水積聚和屋頂滲漏。確保安裝支架系統(tǒng)時不會阻塞雨水流動,并留出足夠的雨水排放通道。
6. 安全維護:平屋頂上的光伏電站需要定期維護和清潔,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
在太陽能系統(tǒng)的設(shè)計階段,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)速超過每小時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)生在江蘇南通的臺風(fēng)足以說明一切,隨著建筑質(zhì)量的提升,對于南通地區(qū)的建筑也來說,幾乎沒有人會過多考慮到三十年前常發(fā)生的臺風(fēng)災(zāi)害,畢竟南通地區(qū)的臺風(fēng),也就能對以前的平方、草屋、大棚帶來點影響。
但發(fā)生在南通的那場大風(fēng),活生生地將屋頂?shù)奶柲芄夥⑻柲軣崴鞫即档搅说厣?,臺風(fēng)期間造成十多人死亡,50年一遇毫不夸張。
普通的平屋頂太陽能發(fā)電系統(tǒng)可以承受160 km / h(十三級臺風(fēng))的風(fēng)速,但如果沒有女兒墻擋風(fēng),陣列間沒有考慮防風(fēng),局部區(qū)域因氣流而造成的瞬間風(fēng)速會遠遠超過實際的風(fēng)速。
這時候?qū)τ谥Ъ艿倪x型、結(jié)構(gòu)設(shè)計、壓載或混凝土基礎(chǔ)強度設(shè)計必須依賴專業(yè)機構(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,需要對所在地區(qū)的風(fēng)速進行調(diào)查和評估??梢詤⒖籍?dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)或咨詢專業(yè)機構(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)荷載計算:根據(jù)所在地區(qū)的風(fēng)速和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),進行光伏電站的風(fēng)荷載計算。這些計算包括支架系統(tǒng)的承載能力、電池組件和其他設(shè)備的設(shè)計等。
3. 風(fēng)荷載測試:在實際安裝之前,進行風(fēng)荷載測試以驗證支架系統(tǒng)和其他設(shè)備的抗風(fēng)能力。這可以通過在現(xiàn)場進行抗風(fēng)試驗或模擬風(fēng)洞測試來完成。
4. 風(fēng)險評估和控制:在安裝過程中,需要對可能的風(fēng)險進行評估,并采取相應(yīng)的風(fēng)險控制措施。這包括選擇適當(dāng)?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)、加固固定點、使用風(fēng)靈敏支架等。
5. 風(fēng)速監(jiān)測:建議在平屋頂上安裝風(fēng)速監(jiān)測設(shè)備,以實時監(jiān)測風(fēng)速情況。這可以幫助及時采取措施以應(yīng)對較高的風(fēng)速,例如停機保護或臨時采取固定措施。
總而言之,在平屋頂上安裝光伏電站時,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。這可以通過風(fēng)速調(diào)查、風(fēng)荷載計算、風(fēng)荷載測試和風(fēng)險評估等措施來實現(xiàn)。請確保與專業(yè)工程師或安裝團隊合作,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
積水在平屋頂上很常見。由于屋頂是平坦的,所以水無處可去,或者說排水變慢,在屋頂停留的時間會邊長,因此,任何屋頂上的縫隙、孔洞都會變成積水的停留處。
此時,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。
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,以確保光伏系統(tǒng)的正常運作和屋頂?shù)姆浪芰?。以下是一些與漏水風(fēng)險相關(guān)的要點:
1. 防水層檢查:在安裝光伏系統(tǒng)之前,需要對屋頂?shù)姆浪畬舆M行檢查和評估。確保防水層沒有破損、漏水或老化現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)存在問題,需要先進行修復(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,要確保支架系統(tǒng)的安裝不會破壞防水層。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,以確保太陽能電池板與支架系統(tǒng)的固定點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:在安裝過程中,要進行密封層的檢查,確保固定點和接口的密封性。這可以通過視覺檢查和水測試等方式來進行。
5. 屋頂維護:安裝完成后,定期進行屋頂維護和檢查。檢查屋頂和支架系統(tǒng)的密封性,并及時修復(fù)任何漏水問題。這有助于延長屋頂和光伏系統(tǒng)的使用壽命。
六、需要考慮平屋頂上的機械單元
在水泥平屋頂上設(shè)計和安裝光伏的挑戰(zhàn)之一是現(xiàn)有建筑樓頂?shù)母黝悪C械裝置,如室外空調(diào)機組、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,還可能對光伏陣列產(chǎn)生陰影遮擋,或是影響到日后的運維。
有的設(shè)計人員會考慮在這些設(shè)施上方加裝光伏,為設(shè)施遮風(fēng)擋雨,但由此帶來的另一個問題是高度設(shè)計要求和防風(fēng)要求,以及運維的困難。
對于屋頂設(shè)施,只能因地制宜地開展設(shè)計,但這是屋頂光伏無法回避,必須重視的問題。
原標(biāo)題:珠海自家屋頂分布式光伏電站需注意的安裝方式