屋頂光伏發(fā)電是一種將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù),廣泛應(yīng)用于住宅和商業(yè)建筑。在平屋頂上安裝光伏系統(tǒng)通常具有以下特點(diǎn):由于平屋頂?shù)拿娣e相對(duì)較大,因此能夠安裝更多的太陽(yáng)能電池板,從而提高發(fā)電效率。平屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,易于進(jìn)行施工和維護(hù)。平屋頂上的光伏系統(tǒng)還可以與現(xiàn)有的照明系統(tǒng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)能源的綜合利用。平屋頂上的光伏系統(tǒng)也面臨一些挑戰(zhàn),如屋頂?shù)膬A斜角度會(huì)影響電池板的朝向和排布,以及屋頂材料的熱性能可能會(huì)影響系統(tǒng)的散熱效果。
屋頂光伏發(fā)電的安裝方式
一、按屋頂類型分類的安裝方式
(一)平屋頂安裝方式
平屋頂坡度小于5%(2.86度),在平屋頂上安裝光伏系統(tǒng)有以下特點(diǎn):
- 光伏陣列可按最佳角度安裝以獲得最大發(fā)電量,可采用常規(guī)晶硅光伏組件,減少組件投資成本,經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較好。
- 安裝方式可采用混凝土基礎(chǔ)安裝。
- 按施工方式可分為預(yù)制水泥基礎(chǔ)和直接澆筑基礎(chǔ),根據(jù)大小可分為獨(dú)立底座基礎(chǔ)和復(fù)合底座基礎(chǔ)。
- 獨(dú)立底座基礎(chǔ):前后支架分開放置在混凝土平面屋頂上,獨(dú)立底座按柱體形狀分為方形柱、圓形柱。方形柱基座連接方式有支架與水泥基礎(chǔ)基座螺絲連接、支架連同水泥基礎(chǔ)一起澆筑、支架直接壓在混凝土基礎(chǔ)凹槽下、混凝土直接放置在支架上;圓形柱基座從連接方式上分為支架與混凝土基礎(chǔ)基座螺絲連接、支架連同水泥基礎(chǔ)一起澆筑。
- 復(fù)合底座基礎(chǔ):也稱條形基礎(chǔ),將前后支架連接為一體,抵抗載荷能力更好,與支架的連接方式可分為支架與混凝土基礎(chǔ)基座螺絲連接和支架連同水泥基礎(chǔ)一起澆筑。這種方式承載能力強(qiáng),抗洪抗風(fēng)效果好,受力可靠,不破壞水泥屋頂,強(qiáng)度好,精度高,且施工簡(jiǎn)單、方便、不需要大的施工設(shè)備,但會(huì)增加屋頂負(fù)荷,所需鋼筋混凝土量大、人工多、施工周期長(zhǎng),整體造價(jià)較高。
- 按施工方式可分為預(yù)制水泥基礎(chǔ)和直接澆筑基礎(chǔ),根據(jù)大小可分為獨(dú)立底座基礎(chǔ)和復(fù)合底座基礎(chǔ)。
(二)傾斜屋頂安裝方式
在北半球,向正南、東南、西南、正東或正西傾斜的屋頂均可用于安裝光伏陣列:
- 對(duì)于正南方向的傾斜屋頂,可以按照最佳角度或接近最佳角度安裝,從而獲得較大發(fā)電量;可以采用常規(guī)的晶體硅光伏組件,性能好、成本低,有較好經(jīng)濟(jì)性,并且與建筑物功能不發(fā)生沖突,可與屋頂緊密結(jié)合,美觀性較好。
- 斜坡屋頂本身有一定坡度,安裝時(shí)可根據(jù)屋面本身的傾斜角度鋪設(shè),同時(shí)安裝容量不受面積影響,坡度大還有自動(dòng)清洗電廠的效果,建筑一體化效果顯著,和屋頂?shù)南嗳菪院芎?,不?huì)影響房子的美觀。對(duì)于混凝土斜屋頂和混凝土拱形屋頂,還可采用支架與屋頂粘接安裝的方式,即支架直接接入樓板。
(三)鋼結(jié)構(gòu)小屋安裝方式
- 將支柱加高設(shè)置屋頂光伏發(fā)電站,在屋頂上建造遮陽(yáng)小屋,不影響屋頂?shù)目蓜?dòng)空間。臺(tái)架安裝采用混凝土基礎(chǔ)太陽(yáng)能電站形式,為保證發(fā)電量,并根據(jù)地區(qū)地理位置,結(jié)合實(shí)際情況確定傾角,使前排組件不遮擋后排組件之間的空間。這種方式還有隔熱冷卻的效果,安裝一套光伏電站可以冷卻5 - 7度。
二、按安裝結(jié)構(gòu)和材料分類的安裝方式
(一)夾具安裝
- 材質(zhì)可分為鋁型材、熱鍍鋅鋼、鋁合金、不銹鋼等。特點(diǎn)是重量輕、成本較低、可靠性高、安裝便捷。
- 適用于彩鋼瓦屋頂和琉璃瓦斜屋頂。由于彩鋼的結(jié)構(gòu)種類多,夾具種類也較多,例如:
- 彩鋼瓦的安裝夾具(夾持):適用彩鋼瓦類型為角馳三型、直立鎖邊結(jié)構(gòu)。
- 馬鞍支座:適用彩鋼瓦類型為角馳三型、直立鎖邊結(jié)構(gòu)、梯形結(jié)構(gòu),與彩鋼瓦的連接方式分為粘接和螺栓固定。
- 琉璃瓦掛鉤固定基礎(chǔ):掛鉤用螺栓固定于橫梁上。
(二)支架與屋頂粘接安裝
- 主要應(yīng)用于混凝土斜屋頂和混凝土拱形屋頂,支架直接接入樓板,也可支架底座用建設(shè)膠粘接于屋頂。
平屋頂光伏安裝的最佳角度
傾斜屋頂光伏安裝的朝向選擇
彩鋼瓦屋頂光伏夾具的種類
鋼結(jié)構(gòu)小屋光伏安裝的隔熱效果