屋顶光伏发电系统是利用太阳能光伏板将太阳光转换为电能的一种方式。在安装前,应考虑系统的选型和选址,确保其与建筑结构相匹配且符合当地法规。要进行收益预估,这包括了评估发电量、电价以及维护成本等因素。通过合理选择和计算,可以有效提高光伏发电的收益。
屋顶光伏发电安装指南
一、安装前准备
- 勘测与规划
- 首先要对屋顶结构、面积、朝向、周围环境等进行全面勘测,确保光伏系统安装的可行性和安全性。例如,要检查屋顶的承载能力是否能够支撑光伏系统的重量,若屋顶结构较脆弱可能需要加固。同时,根据家庭或企业的用电需求,规划光伏系统的规模和容量。不同的用电需求决定了所需安装的光伏组件数量和功率大小等。如果用电需求大,就需要安装更大规模的光伏系统以满足用电要求。
- 设备选购
- 选择知名品牌的光伏组件、逆变器和支架等关键设备,这有助于确保光伏系统的稳定性和高效性。在选购光伏组件时,要考虑其转换效率、质量和耐久性等因素。对于逆变器,要关注其转换效率、可靠性和兼容性等。支架的质量也很关键,要能适应不同的屋顶环境并且稳固支撑光伏组件。同时,要关注设备的质保期和售后服务,这能够降低后期维护成本。例如,较长质保期的设备可以减少因设备故障而产生的维修费用风险,良好的售后服务可以在设备出现问题时及时得到解决。
二、不同屋顶类型的安装方式
(一)砖瓦结构屋顶
- 安装区域选择
- 在建设光伏发电系统的时候首先要考虑到遮挡问题,通常情况下会选择早上8点至下午4 - 5点没有遮挡的区域,组件铺设在朝南的一面。因为在我国大部分地区,朝南方向光照充足,能够最大程度地接收阳光照射,提高发电效率。
- 容量估算与安装
- 理论上1KW占屋顶面积在10平方米左右。农村乡亲们的屋顶单面通常在50平左右,也就是说可以安装5kW的光伏系统。按照日均4小时光照来算,每天可以发电20度左右,一年可发电7300度。
(二)彩钢瓦结构屋顶
- 安装朝向
- 在安装光伏系统的时候也是朝南安装,以获取充足的阳光照射,提高发电效率,与砖瓦屋顶类似,组件铺设需要考虑朝向以优化光照接收。
- 安装形式
- 对于彩钢瓦屋顶一般考虑附加型,将光伏组件平铺在彩钢瓦上,这种方式防风效果好,还安全。此外,由于彩钢的构造种类多,夹具种类也较多,例如角驰三型、直立锁边构造的彩钢瓦适用彩钢瓦的安装夹具(夹持);角驰三型、直立锁边构造、梯形构造的彩钢瓦适用马鞍支座(有粘接和螺栓固定两种连接方式)。
- 从安装比例来看,1千瓦占面积10平方米左右。
(三)平面混泥土屋顶(平房)
- 设计要求
- 在安装光伏发电系统时候对设计有着更多的要求。首先要考虑到当地光的辐照量,让组件尽可能多的接收阳光;其次要考虑到前后组件的遮挡和女儿墙高度等复杂因素。
- 要想辐照量最优通常情况下光伏阵列倾角应在0°至当地纬度。但阵列有了倾角,所占的面积自然就大了,加上还要考虑组件之间需要留有足够的间距避免阴影遮挡和女儿墙遮挡,这样算下来平面屋顶安装光伏系统占用的屋顶面积会大于瓦屋顶。通常情况1千瓦系统占用屋顶面积为15 - 20平方米,以户用安装5千瓦项目为例,需要占用75 - 100平方米。
- 基础类型选择
- 按施工方式可分为预制水泥基础和直接浇筑基础。
- 预制水泥基础和直接浇筑基础(混凝土基础安装)
- 优点:承载能力强,抗洪抗风效果好,受力可靠,不破坏水泥屋顶,强度好,精度高,且施工简单、方便、不需要大的施工设备。
- 缺点:增加屋顶的负荷,所需的钢筋混凝土量大、人工多、施工周期长,整体造价较高。
- 独立底座基础(适用于混凝土平面屋顶):独立底座为前后支架分开放置在混凝土平面屋顶上,独立底座按柱体形状分为方形柱、圆形柱。有支架与水泥基础基座螺丝连接、支架连同水泥基础一起浇筑、支架直接压在混凝土基础凹槽下等连接方式。圆形柱基座从连接方式上也分为支架与混凝土基础基座螺丝连接、支架连同水泥基础一起浇筑等方式。
- 复合底座基础(也称条形基础):将前后支架连接为一体,具有更好的抵御载荷能力。其与支架的连接方式可分为支架与混凝土基础基座螺丝连接和支架连同水泥基础一起浇筑。适用于彩钢瓦屋顶和琉璃瓦斜屋顶,具有重量轻、成本较低、可靠性高、安装便捷的特点。
- 预制水泥基础和直接浇筑基础(混凝土基础安装)
- 按施工方式可分为预制水泥基础和直接浇筑基础。
- 特殊安装方式(针对混凝土斜屋顶和混凝土拱形屋顶)
- 支架与屋顶粘接安装,包括支架直接接入楼板、支架底座用建设胶粘接于屋顶、金属支架嵌入式粘接于屋顶等方式。
三、安装施工与并网调试
- 安装施工
- 请专业施工团队进行安装,确保光伏组件的排列整齐、支架稳固、接线正确。在安装过程中,严格遵守安全操作规程,确保施工质量和人员安全。例如,安装人员需要具备相关的电气安装知识和技能,按照正确的接线方法连接光伏组件、逆变器等设备,避免出现电路短路等安全隐患。
- 并网调试
- 安装完成后,进行并网调试,确保光伏系统正常运行,与电网实现互联互通。同时,检查系统的各项性能指标,确保达到设计要求。这包括检查光伏系统的发电量、电压、电流等参数是否正常,是否能够稳定地向电网输送电力等。
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