屋顶光伏发电系统的设计方案和步骤.docx
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1、屋顶光伏发电系统的设计方案和步骤一、安装屋顶光伏系统要遵循的基本步骤1 .确保屋顶或其他安装位置的面积大小可以容纳将要安装的光伏系统。2 .安装时,需要检查屋顶是否能够承受外加光伏系统的质量,必要时还需要增强屋顶的承重能力。3 .根据建筑屋顶的设计标准,妥善处理屋顶。4 .严格按照规范和步骤安装设备。5 .正确、良好地设置接地系统,能有效避免雷击。6 .检查系统运行是否良好。7 .确保设计和相关设备能够满足当地电网的并网需求。8 .最后,由权威检测机构或电力部门对系统进行全面检测。二、系统设计的相关问题光伏发电系统的种类:一种是与公共电网并联而没有备用蓄电池进行储能的光伏发电系统:另一种是与公
2、共电网并联同时也有备用蓄电池作为补充的光伏发电系统。或者是完全脱离公共电网的离网系统1.无蓄电池的并网系统这种系统在电网可用的情况下才能运行。因为电网的电能损粕E常小,所以这种系统一般来说可以为用户节省更多的电费开支。然而,倘若电力中断,这个系统将会完全关闭,直到电网恢复(1)光伏阵列光伏阵列由光伏组件组成,这些光伏组件是由太阳能电池片以某种方式连接在一起并加以密封构成的。通常一个阵列由若干个光伏组件通过支架连接在一起构成。(2)平衡系统的配备(BOS)它用于包括将光伏组件融合到家用建筑体系、电气系统中的支架系统和线路系统。供电线路系统包括逆变器两端的直流和交流开关、接地保护和太阳能电池组件的
3、过流保护。大多数系统都具有保护控制功能,因为大部分组件都要求源电路中含有熔断保护。有些逆变器也有熔断保护功能和其他控制功能。(3)直流一交流逆变器这个设备是将光伏阵列发出来的直流电,转换成可供家用电器使用的标准交流电。(4)测量仪器、仪表这些仪器用以测量和显示系统的运行状态、性能以及用户电能的使用情况。(5)其他元件公共电网开关(这取决于当地的公用电网)。2.含蓄电池的并网/离网系统(储能系统/离网系统)这种系统是加入蓄电池蓄电,为系统进行储能,使得即便是在电网断电的情况下,系统也能够为特殊负载提供应急供电。而当电力中断,能够供应多久?取决配置的电池容量以及使用周期。这个系统就与电网脱离,形成
4、一个独立的电源供电线路,采取专用的配电线路为这些特殊负载供电。如果电网停电故障发生在白天,光伏阵列能够和蓄电池一起给这些负载供电;如果停电发生在夜间,则全部由蓄电池给负载供电,蓄电池能释放出足够的能量来保证这些特殊负载正常运行。一个蓄电池备用系统除了包含无蓄电池并网系统中的所有元件之外,还需要增加蓄电池和蓄电池组、蓄电池充电控制器、为特殊要求高保障负载供电的配电盘等部件。一般这种系统多数应用在偏离的电网地区。三、屋顶光伏系统的安装1 .屋顶结构最方便和最适当装置光伏阵列的地方是在建筑物的屋顶。对于斜面屋顶,光伏阵列应该被安装在屋顶上并且和屋顶的表面平行,用支架隔开数厘米以达到冷却的目的。如果是
5、水平屋项,还可以设计出一种优化倾斜角度的支架结构,并把它安装在屋顶上。屋顶安装光伏系统必须注意屋顶结构和屋顶防渗透层的密封性。一般而言,每IOO瓦光伏组件都要求有一个支撑托架。对于一栋新建筑,支撑托架通常在安装屋顶盖板之后、加装屋顶防水材料之前进行安装。负责阵列安装系统的工作人员在安装屋顶时就可以安装支撑托架。砖瓦屋顶在结构上往往被设计成接近于它的负重能力极限。在这种情况下,屋顶结构必须得到加固,以承受额外的光伏系统重量,或将砖瓦屋顶改变成专门带状的区域安装光伏阵列。如果把砖瓦屋顶转变成较轻的屋面产品,就没有必要加强屋顶结构,因为这种屋顶和光伏阵列的合成质量要轻于被取代的砖瓦屋面产品的质量。2
6、 .遮荫结构能够替代屋顶安装的是遮荫结构安装光伏系统。这种遮荫结构可能是一个天井或双层的遮阳网格,在这些地方,光伏阵列成了遮阳物。这些遮阳系统可以支持小型或大型的光伏系统。这种带光伏系统的建筑比标准的天井覆盖成本稍有不同,特别是光伏阵列作为部分或全部遮荫屋顶。如果光伏阵列安装的角度比一般的遮阳结构陡峭一些,那么就有必要对屋顶结构进行改进以适应风力载荷。光伏阵列的质量是1525千克/平方米,这个质量在遮荫支持结构的负重极限之内。安装屋顶支架的相关劳动力开支可以计入整个天井覆盖建设的成本之中。全部建设成本很可能要高于在屋顶安装的成本,但是这种遮荫结构产生的价值经常会抵消那些多出的成本。要考虑的其他
7、问题包括:简化阵列的维护,组件的接线、导线的连接必须保持美观,不能种植爬藤植物或者必须勤修剪这些爬藤植物以保持组件及其接线不受干扰。3 .光伏建筑一体化(B1PV)另一种类型的系统是用建筑T本化的光伏阵列取代了一些传统的屋面产品。安装使用这类产品必须注意要确保正确安装并使之达到必要的防火等级,并要求合理安装以避免屋顶漏水。四、估算系统输出1 .标准测试条件太阳能电池组件产生直流电。太阳能电池组件的直流输出被制造商在标准测试条件下标定。虽然这些条件在工厂里很容易实现,并且允许产品相互之间有差别,但是要对其在户外条件运行时的输出功率进行评估,就要对这些数据进行修正。标准测试条件是太阳能电池温度25
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