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屋頂裝光伏,這六個關(guān)鍵點不能忽視!

作者:本站發(fā)布時間:2021-05-31 09:57:33點擊次數(shù):1

     
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,如上圖所示。

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。

◆ 平屋頂不代表平鋪安裝 
在平屋頂上采用平鋪方式安裝光伏組件,似乎是最想當然的方式,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。 

但事實上,在平屋頂上安裝光伏,并不意味著您還應(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,包括:

l 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;

l 清洗更不方便,積水不易流出;

l 與傾斜安裝相比,發(fā)電量將減少;

l 投資回報期將更長;

l 可能無法靠自然降雨來去除積灰;

平屋頂安裝必須考慮風(fēng)速

在太陽能系統(tǒng)的設(shè)計階段,必須考慮當?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。 但今年4月底,發(fā)生在南通的那場大風(fēng),活生生地將屋頂?shù)奶柲芄夥?、太陽能熱水器都吹到了地上,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。

◆ 平屋頂安裝的漏水風(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;如果必須打孔,需要確保所有孔都能正確密封以防水。

◆ 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。 

◆ 屋頂平鋪組件的增發(fā)

對于屋頂平鋪光伏,優(yōu)化設(shè)計后仍然可以獲得最佳發(fā)電能力,這可以通過不同的方式來完成。

方法1:在平鋪的情況下盡可能做出一定的傾角,不一定追求最佳傾角,尤其是大于15度傾角時,需要慎重考慮屋頂?shù)姆里L(fēng)問題(傾角越大,受風(fēng)的影響越大)。通常若能做到5-10度就已經(jīng)足夠。同時面向最佳朝向。

方法2:對于傾角很低的近似平鋪組件,在上下兩排組件之間留有間隙,以便讓組件表面的水能流出組件表面,而不是累積到下一塊組件。這對于設(shè)計為頂棚的光伏陣列是一個額外要求,因為頂棚就是為了擋雨,可以考慮組件之間加裝排水槽來實現(xiàn)(這種方案目前在陽光房光伏應(yīng)用中已很普遍,工商業(yè)屋頂可以作為參考)。

方法3:對于低傾角屋頂光伏組件,加裝一種被稱為自動排水除泥器的產(chǎn)品,徹底消除3-15度傾角的光伏組件表面積水、積灰。由于是屋頂頂棚應(yīng)用,后期爬上去運維多有不便,排水除泥器的選型要考慮到后期運維,如采用高效、長壽命的材質(zhì),避免塑料產(chǎn)品短期內(nèi)老化后可能會需要更換;還需要考慮材質(zhì)與組件鋁邊框之間的異金屬腐蝕問題,還要選擇不影響鋁邊框表面電阻的材質(zhì)以避免組件PID風(fēng)險。

 總之,在平屋頂上安裝太陽能電池板時需要考慮的以上六個最重要的事情。2021年組件價格上漲導(dǎo)致地面電站很難實現(xiàn)平價上網(wǎng),工商業(yè)屋頂光伏電站市場在用電側(cè)電價的盈利空間將是2021年光伏最重要的戰(zhàn)場。了解與平屋頂光伏系統(tǒng)最相關(guān)的6件事,你的投資回報可以避免失誤,實現(xiàn)最高的投資回報。