屋顶光伏施工注意事项

时间:2022-07-25 14:21:32 注意事项 我要投稿
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屋顶光伏施工注意事项

  家用分布式光伏系统多以建筑屋顶为载体,装机规模以3-5kW最为常见,投资在2-4万元之间。下面是小编整理给大家的屋顶光伏施工注意事项,希望对大家有帮助。

屋顶光伏施工注意事项

  屋顶光伏施工注意事项1

  一、判断屋顶类型及屋顶条件

  识别屋顶:对屋顶首先要有很直观的判断,就是识别屋顶类型,是平屋顶还是坡屋顶,或者是金属屋面,还有屋顶的构成,是混凝土、瓷砖、陶瓦或者是整材外露。

  判断屋顶建设条件

  1.利用面积:首先判断屋顶有多少可利用面积,因为可利用面积直接决定了光伏系统的装机容量。其次屋顶的朝向,屋顶最好是朝南,因为我们在北半球,朝南的时候发电量是最高的,接受太阳辐射最理想。也可以向东或者向西稍微偏一点,一般在几度之内或者是10度左右,可以控制在发电量损失在1%以内也可以接受。

  2.遮挡:遮挡对太阳能发电系统影响非常关键,遮挡包括建筑物的遮挡,还有建筑物周围有没有高大的树木对采光造成影响

  3.防水:判断屋顶的防水条件是看屋顶有没有非常良好的防水层,光如果建筑物没有很好的防水系统,生命周期之内可能会满足不了屋顶的使用功能。

  4.版型、防腐是对屋面的基本要求:对金属屋面的类型能不能安装要首先进行判断,防腐是要注意金属屋面的防腐漆防腐效果。

  5.承重,光伏系统要建在屋顶上,如果屋顶的承载能力满足不了光伏建设的话,这个项目就是不成立。

  光伏系统自身的安全和建筑安全,里面包括了防火、防雷和检修通道,要做到所有的接触点要有效的防护。防雷要和建筑防雷形成一体,检修通道是为了维修的时候安全,必须要预留好。

  二、坡屋顶光伏系统安装电池板有技巧

  1、坡屋顶上的屋面瓦作为屋顶的装饰材料,电池板是挂在屋面上。它是怎么挂的呢?

  结构选型的时候,对于安装方式有两个特点:

  1、光伏组件主要采用顺坡架空安装方式。光伏阵列相对于屋顶平行铺设,支架采用钢制预埋件点阵式固定横梁;

  2、顺坡支架安装的光伏组件与屋面之间的垂直距离满足安装和通风散热间隙的要求(架空距离一般为150~200mm)。

  支架安装方式要注意挂瓦条和顺水条连接到固定瓦上。第二是卧瓦形式,因为陶瓦下面是通过混凝土粘贴在瓦片上,没有顺水条,只能通过混凝土。油毡瓦的屋顶作为一种新材料,逐渐被更多的应用,因为油毡瓦重新取下来再恢复,控制不好就会漏水。所以,采用的方式是连接固定点的地方可以加大连接位置,油毡瓦有一定厚度,这样就形成了一定的空间,固定前和固定后要用密封胶把它填充好,避免会出现漏水的隐患。

  三、平屋顶光伏系统防水层至关重要

  平屋顶的结构选型可根据屋顶完成面的实际做法,选择相应的支架系统。支架系统一般由立柱、基 础 、斜梁与横梁四部分构成。电池组件通过紧固件与横梁实现连接。(重量: 0.35~0.50kN/㎡)

  安装倾角:以当地年发电总量最大值所对应的倾角作为支架的安装倾角(理论计算值);

  常见房屋结构形式:现浇混凝土框架及楼板、钢结构+现浇混凝土楼板、砖混结构+预制楼板;

  常见屋顶完成面:防水卷材、水泥砂浆保护层、瓷砖。

  是现浇混凝土框架加泥砂浆保护层。这个方案是与建筑结构整体规划,可以同步规划,同步设计和同步施工。这是比较好的安装方式,因为它在项目完成之后的用电量预测可以非常有针对性的确定装机规模,达到投入产生的最优结果。

  防水卷材已经外露了,但防水卷材上面已经用了光伏支架的安装基础。它和第一个的区别,刚才那个方案防水卷才已经被混凝土保护了,使用年限很长,防水效果也很理想。这个方案是卷材外露了,有可能以后出现防水破坏或者是防水寿命满足不了的时候,可以把防水层换掉。因为已经预留了基础,和屋顶是一体的防水,不涉及到光伏板的拆除,直接各放各的就行了。

  这个方案是这是第三类,刚才的是属于浇筑混凝土形式。在现有的建筑立,这是非常容易见到的'。常规屋顶的上面有防水,也有保护层,但开始建造的时候没有考虑安装光伏系统。第一种是外表面是混凝土的保护层,下面是贴的是屋顶的瓷砖。这两种安装方式是配重基础加支架,这种安装方式要找其他地方重新计算载荷,实现起来也比较简单。

  上图是在防水卷材上直接安装配种块的安装方式,如果以后防水层破坏了,需要重新更换防水层的时候,光伏支架系统同样会受到牵连。第二张图和第一张图很类似,只是安装方式不太一样,也是直接放到防水卷材上。第三和第四张图表面上看上去是由混凝土保护好了,但室内看已经漏水很严重了。

  平屋顶的安装方式支架是U型钢材,是很薄的薄壁型材或者是铝合金型材。这两种选材,钢型材成本较低,强度高,结构稳定,自重大,铝合金型材成本高,轻。两种造价相比,钢型材比铝型材低0.2元/瓦左右。

  四、彩钢屋顶光伏系统钢板类型影响设计

  彩钢瓦一般是家庭工厂或者是大型工业厂房使用。它的安装方式和坡屋顶的区别就在于支座的安装方式不一样。彩钢屋顶是彩钢版上面有个夹具,夹在上面做支撑。它的作用是安装角度是顺着屋顶坡度安装,如果在屋顶的结构承载力可以满足的情况下,可以把倾角翘起来,加大安装角度。常见的屋面板系统立边咬合、直立锁边系统、压型钢板系统(单板或夹芯)。

  第一种是和第二种是压型钢板是经常可以用到的,直接夹在棱形上就可以了。第二种是属于直立锁边,它用在公共建筑比较多,比如说火车站、民用机场,因为它的使用年限比较长。第三种和前两种相比,它没有夹具的地方,但只能通过打钉,但是打钉的安装容易漏水,即便把紧固螺钉和金属板密封得再好。建议用在一些特殊的地方,比如说车棚,就是对防水要求没有特别高的地方,在这上面可以安装孔覆板。

  第四种是不建议的选用的屋顶形式,因为这种只靠紧固螺钉安装的板,对屋面板造成的荷载很大,很容易把它破坏掉,并且漏水这个问题也是解决不了的难题。

  屋顶光伏施工注意事项2

  1:采用哪种安装形式

  不同的屋顶安装光伏组件的方法也不一样,常见的安装方式包括附加型、压载型及桩基型。

  如果屋顶属于彩钢瓦型式,一般都考虑附加型,直接将组件平铺在彩钢瓦上,尤其是一般彩钢瓦屋顶都没有女儿墙,采用平铺的型式防风效果最好,最为安全;另外彩钢瓦屋顶也有一定的倾角,虽然可能不是光伏发电对应的最佳倾角,但加大倾角带来的改造成本也是需要综合考量的。

  对于水泥屋顶,通常是纯平,常见的安装方式是压载型和混凝土基础桩基型,如上图所示。

  很多时候,建筑物业主不允许在混凝土平屋顶上钻孔,一方面是担心老建筑的强度,或者是不想改变屋顶的防水性能。这就是选择压载型或混凝土基础安装的原因。

  压载型由于没有和屋顶做锚固连接,因此侧面可以考虑做防风处理,尤其是没有女儿墙的水泥屋顶。

  混凝土基座的主要目的是确保即使在暴风雨季节,支架系统也能保持完好无损。它保证了良好的安装而不会导致屋顶漏水,还可以提高太阳能电池组件的效率,减少女儿墙对阳光的遮挡。

  2. 平屋顶不代表平铺安装

  在平屋顶上采用平铺方式安装光伏组件,似乎是最想当然的方式,不仅安装量/面积可以最大化,还有可能将光伏作为屋顶顶棚使用,增加空间面积。

  但事实上,在平屋顶上安装光伏,并不意味着您还应该将其倾斜度设置为0度,我们需要考虑很多因素,应避免平装,包括:

  平铺组件容易积灰,积灰可能造成10%甚至30%的发电量损失;

  清洗更不方便,积水不易流出;可能无法靠自然降雨来去除积灰;

  与倾斜安装相比,发电量将减少;投资回报期将更长;

  倾斜安装和纯平铺的光伏阵列发电量会有明显的不同,通过对一个11.2kWp太阳能系统进行仿真模拟,倾角分别为10度、5度和0度。

  仿真结果表明,如果倾角为0度,则11.2kWp系统年发电量约为13,480.3kWh,而在5度倾角下,该系统一年发电量达到14,066.9kWh。而事实上,当倾角为10度时,该系统年发电量达到14,520kWh。

  从结果中可以看出,每增加5度,系统每年增加500kWh的发电量(15度后,增加量会明显减少,超过最佳倾角后反而会更低)。而且,上述仿真模拟还没有考虑低倾角安装时由于积灰而造成的发电量损失。

  建议如果不愿意采用最佳倾角来安装的话,安装倾角尽可能还是高一些。如果必须平铺,建议也将倾角设计在5-10度之间。对于平屋顶来说,5-10度的角度也已经足够平了,而对于彩钢瓦屋顶来说,一般都会留有3度以上的角度,相比增加倾角的额外成本来说,顺其自然、随坡就势也是很好的选择。

  3. 平屋顶安装必须考虑风速

  在太阳能系统的设计阶段,必须考虑当地可能出现的最大风速,尤其是在风速超过每小时180公里的地区。

  不是五年一遇,十年一遇,光伏系统的寿命是25年,必须考虑50年一遇!

  2021年4月底发生在江苏南通的'台风,活生生地将屋顶的太阳能光伏、太阳能热水器都吹到了地上,台风期间造成十多人死亡,50年一遇毫不夸张。

  普通的平屋顶太阳能发电系统可以承受160 km / h(十三级台风)的风速,但如果没有女儿墙挡风,阵列间没有考虑防风,局部区域因气流而造成的瞬间风速会远远超过实际的风速。

  这时候对于支架的选型、结构设计、压载或混凝土基础强度设计必须依赖专业机构的建议,即便是彩钢瓦屋顶的平铺,也要有科学的分析。

  4. 平屋顶安装的漏水风险

  积水在平屋顶上很常见。由于屋顶是平坦的,所以水无处可去,或者说排水变慢,在屋顶停留的时间会边长,因此,任何屋顶上的缝隙、孔洞都会变成积水的停留处。

  此时,安装了光伏系统的平屋顶,由于支架安装和混凝土桩基安装时可能造成的防水层破坏,就成为平屋顶光伏最大的漏水风险。

  如果是彩钢瓦屋顶,采用夹具安装要比在彩钢瓦上打孔要好;如果彩钢瓦不适合用夹具连接,采用结构胶粘结也是一种选择,浙江凌志有机硅就有相关的解决方案;如果必须打孔,需要确保所有孔都能正确密封以防水。

  5. 需要考虑平屋顶上的机械单元

  在水泥平屋顶上设计和安装光伏的挑战之一是现有建筑楼顶的各类机械装置,如室外空调机组、排水管、排气扇、通风设施、水箱、栏杆、屋顶结构、暖通系统和水管等等。

  这些已有的设备,不仅影响了屋顶光伏的布局,影响了系支架间距和排列,还可能对光伏阵列产生阴影遮挡,或是影响到日后的运维。

  有的设计人员会考虑在这些设施上方加装光伏,为设施遮风挡雨,但由此带来的另一个问题是高度设计要求和防风要求,以及运维的困难。

  对于屋顶设施,只能因地制宜地开展设计,但这是屋顶光伏无法回避,必须重视的问题。

  6. 屋顶平铺组件的增发

  一般没有绝对0度角的平铺安装,但低倾角确实是不能回避的问题,即便是水泥屋顶也会有这样的需求,对于屋顶平铺光伏,优化设计后仍然可以获得最佳发电能力,这可以通过不同的方式来完成。

  方法1:在平铺的情况下尽可能做出一定的倾角,不一定追求最佳倾角,尤其是大于15度倾角时,需要慎重考虑屋顶的防风问题(倾角越大,受风的影响越大)。通常若能做到5-10度就已经足够。同时面向最佳朝向。

  方法2:对于倾角很低的近似平铺组件,在上下两排组件之间留有间隙,以便让组件表面的水能流出组件表面,而不是累积到下一块组件。这对于设计为顶棚的光伏阵列是一个额外要求,因为顶棚就是为了挡雨,可以考虑组件之间加装排水槽来实现(这种方案目前在阳光房光伏应用中已很普遍,工商业屋顶可以作为参考)。

  方法3:对于低倾角屋顶光伏组件,加装一种被称为自动排水除泥器的产品,彻底消除3-15度倾角的光伏组件表面积水、积灰。由于是屋顶顶棚应用,后期爬上去运维多有不便,排水除泥器的选型要考虑到后期运维,如采用高效、长寿命的材质,避免塑料产品短期内老化后可能会需要更换;还需要考虑材质与组件铝边框之间的异金属腐蚀问题,还要选择不影响铝边框表面电阻的材质以避免组件PID风险。

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