本文作者:北海加固改造设计公司

屋顶光伏安装方式有几种(平屋顶与倾斜屋顶光伏安装)

北海加固改造设计公司 3天前 ( 12-23 12:40 ) 1 抢沙发
屋顶光伏系统是利用太阳能发电的一种方式,其安装方式主要分为平屋顶和倾斜屋顶两种。平屋顶光伏系统是将太阳能电池板直接安装在屋顶上,而倾斜屋顶光伏系统则是通过在屋顶上铺设一定角度的太阳能跟踪装置,以最大化接收阳光。这两种安装方式各有特点,平屋顶安装简单、维护方便,但受天气影响大;倾斜屋顶则能更好地利用太阳能,但需要定期调整跟踪装置。

屋顶光伏安装方式

一、按屋顶类型区分的安装方式

(一)平屋顶安装方式

  1. 水平安装(最佳角度安装)
    • 在平屋顶(屋顶坡度小于5%(2.86度))上,光伏阵列可以按最佳角度安装。这样能获得最大发电量,并且可采用常规晶硅光伏组件,减少组件投资成本,往往经济性相对较好。这种安装方式适合平屋顶面积较大且对发电量有较高要求的情况,如大型商场、工业厂房等的平屋顶光伏安装。可以使用混凝土基础安装等方式固定光伏组件,需要考虑屋顶的承重和防水问题。例如一些大型仓储式超市的屋顶光伏电站,采用这种安装方式,既充分利用了屋顶空间,又能获得较好的发电效益。
  2. 采用钢结构小屋形式安装
    • 钢结构小屋是指将支柱加高设置屋顶光伏发电站,在屋顶上建造遮阳小屋,不影响屋顶的可动空间。台架安装采用混凝土基础太阳能电站形式,为保证发电量,并根据地区地理位置,结合实际情况确定倾角,使前排组件不遮挡后排组件之间的空间。这种方式除了发电,还有隔热降温的效果,安装一套光伏电站可以使屋顶下的空间冷却5 - 7度。比如一些住宅的平屋顶采用这种方式,在发电的同时还能改善居住环境的温度。

(二)倾斜屋顶安装方式

  1. 按最佳或接近最佳角度安装(正南方向倾斜屋顶)
    • 在北半球,对于正南方向的倾斜屋顶,可以按照最佳角度或接近最佳角度安装光伏阵列,从而获得较大发电量。可以采用常规的晶体硅光伏组件,性能好、成本低,因此也有较好经济性。并且与建筑物功能不发生冲突,可与屋顶紧密结合,美观性较好。这种方式适用于各种住宅、小型商业建筑等倾斜屋顶的光伏安装,安装时与屋顶的融合度高,不影响建筑整体美观。
  2. 根据屋顶倾斜角度直接铺设(一般倾斜屋顶)
    • 在斜坡屋顶上设置屋顶光伏发电站,不需要抬高支架或计算倾斜角。安装时可根据屋面本身的倾斜角度铺设,同时安装容量不受面积影响,坡度大的话,还具有自动清洗电厂的效果。建筑一体化效果显著,和屋顶的相容性很好,不会影响房子的美观,可以使屋顶成为高科技的展示。例如在一些传统的斜屋顶民居上安装光伏系统,就可以直接利用屋顶的倾斜角度进行铺设。

二、按施工方式区分的安装方式

(一)混凝土基础安装

  1. 按施工方式细分
    • 预制水泥基础:预先制作好水泥基础,然后将其放置在合适位置用于安装光伏支架和组件。这种方式施工相对灵活,在一些大型混凝土平屋顶的光伏电站建设中比较适用。
    • 直接浇筑基础:直接在屋顶指定位置浇筑水泥基础。适用于对基础稳定性要求较高的情况,如在强风或地震多发地区的大型工业厂房平屋顶光伏安装。
  2. 按基础大小细分
    • 独立底座基础
      • 方形柱:前后支架分开放置在混凝土平面屋顶上,方形柱基座从连接方式上有多种情况。例如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、混凝土直接放置在支架上。
      • 圆形柱:圆形柱基座从连接方式上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。
    • 复合底座基础(条形基础):将前后支架连接为一体,具有更好的抵抗载荷能力。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。这种基础在混凝土平屋顶安装光伏时,如果屋顶面积较大且对承载能力和稳定性要求较高时较为适用。

(二)夹具安装

  1. 按材质分类
    • 铝型材、热镀锌钢、铝合金、不锈钢等:不同材质的夹具具有不同的特性,如铝型材夹具重量较轻,不锈钢夹具耐腐蚀性能较好。
  2. 针对彩钢瓦的夹具安装类型
    • 彩钢瓦的安装夹具(夹持):适用彩钢瓦类型为角驰三型、直立锁边结构。
    • 马鞍支座:适用彩钢瓦类型为角驰三型、直立锁边结构、梯形结构。与彩钢瓦的连接方式分为粘接和螺栓固定。
  3. 琉璃瓦挂钩固定基础:通过挂钩用螺栓固定于横梁上的方式来安装光伏组件,适用于琉璃瓦屋顶的光伏安装。

(三)支架与屋顶粘接安装

  • 此安装方式主要应用于混凝土斜屋顶和混凝土拱形屋顶。这种方式不需要在屋顶进行大量的打孔等破坏屋顶结构的操作,对于一些对屋顶结构完整性要求较高的混凝土斜屋顶或拱形屋顶建筑比较适用。

三、特殊的安装方式

  1. 光伏阳光房、光伏阳光棚安装
    • 属于户用家庭光伏系统的一种安装形式。光伏阳光房是用玻璃和金属框架建造的全明非传统建筑,在其中安装屋顶光伏发电设备,不仅可以减少紫外线的直接照射,还可以提供家庭日常用电。光伏阳光棚类似,也能起到发电和一定的遮挡作用。这种方式在家庭住宅中应用较多,既增加了房屋的使用功能,又能实现光伏发电。
  2. BIPV(光伏建筑一体化)安装
    • 这种安装形式是将太阳能电池板与建筑外墙或屋顶融为一体,形成一个整体的建筑设计。这种安装形式的优点是可以提高建筑的美观度和节能性能,但需要解决技术和成本问题。在一些新型建筑或者对建筑外观和节能要求较高的建筑中会采用这种方式,例如一些现代化的办公大楼或者高端住宅项目。
  3. 工业厂房的特殊安装方式
    • 在钢结构标准厂房(彩钢瓦屋顶为主),有方阵安装和BIPV结构安装两种方式。方阵安装简单,节省前期投资成本;BIPV结构安装较为复杂,加上了防水排水功能,前期投资成本较高。对于水泥建筑厂房,有水泥配重基础和钢结构两种安装方式,水泥基墩安装光伏发电灵活经济,是主要的安装形式,投资成本较低;钢结构前期投资成本较高,是屋顶再利用较好的方式。

屋顶光伏安装的最佳角度

光伏阳光房的设计与功能

BIPV技术在现代建筑中的应用

平屋顶与倾斜屋顶光伏对比

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