屋頂光伏系統(tǒng)是利用太陽能發(fā)電的一種方式,,其安裝方式主要分為平屋頂和傾斜屋頂兩種。平屋頂光伏系統(tǒng)是將太陽能電池板直接安裝在屋頂上,,而傾斜屋頂光伏系統(tǒng)則是通過在屋頂上鋪設一定角度的太陽能跟蹤裝置,,以最大化接收陽光,。這兩種安裝方式各有特點,平屋頂安裝簡單,、維護方便,,但受天氣影響大;傾斜屋頂則能更好地利用太陽能,,但需要定期調整跟蹤裝置,。
屋頂光伏安裝方式
一、按屋頂類型區(qū)分的安裝方式
(一)平屋頂安裝方式
- 水平安裝(最佳角度安裝)
- 在平屋頂(屋頂坡度小于5%(2.86度))上,,光伏陣列可以按最佳角度安裝,。這樣能獲得最大發(fā)電量,并且可采用常規(guī)晶硅光伏組件,,減少組件投資成本,,往往經(jīng)濟性相對較好。這種安裝方式適合平屋頂面積較大且對發(fā)電量有較高要求的情況,如大型商場,、工業(yè)廠房等的平屋頂光伏安裝,。可以使用混凝土基礎安裝等方式固定光伏組件,,需要考慮屋頂?shù)某兄睾头浪畣栴},。例如一些大型倉儲式超市的屋頂光伏電站,采用這種安裝方式,,既充分利用了屋頂空間,,又能獲得較好的發(fā)電效益。
- 采用鋼結構小屋形式安裝
- 鋼結構小屋是指將支柱加高設置屋頂光伏發(fā)電站,,在屋頂上建造遮陽小屋,,不影響屋頂?shù)目蓜涌臻g。臺架安裝采用混凝土基礎太陽能電站形式,,為保證發(fā)電量,,并根據(jù)地區(qū)地理位置,結合實際情況確定傾角,,使前排組件不遮擋后排組件之間的空間,。這種方式除了發(fā)電,還有隔熱降溫的效果,,安裝一套光伏電站可以使屋頂下的空間冷卻5 - 7度,。比如一些住宅的平屋頂采用這種方式,在發(fā)電的同時還能改善居住環(huán)境的溫度,。
(二)傾斜屋頂安裝方式
- 按最佳或接近最佳角度安裝(正南方向傾斜屋頂)
- 在北半球,,對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光伏陣列,,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,因此也有較好經(jīng)濟性,。并且與建筑物功能不發(fā)生沖突,,可與屋頂緊密結合,美觀性較好,。這種方式適用于各種住宅,、小型商業(yè)建筑等傾斜屋頂?shù)墓夥惭b,,安裝時與屋頂?shù)娜诤隙雀?,不影響建筑整體美觀。
- 根據(jù)屋頂傾斜角度直接鋪設(一般傾斜屋頂)
- 在斜坡屋頂上設置屋頂光伏發(fā)電站,不需要抬高支架或計算傾斜角,。安裝時可根據(jù)屋面本身的傾斜角度鋪設,,同時安裝容量不受面積影響,坡度大的話,,還具有自動清洗電廠的效果,。建筑一體化效果顯著,和屋頂?shù)南嗳菪院芎?,不會影響房子的美觀,,可以使屋頂成為高科技的展示。例如在一些傳統(tǒng)的斜屋頂民居上安裝光伏系統(tǒng),,就可以直接利用屋頂?shù)膬A斜角度進行鋪設,。
二、按施工方式區(qū)分的安裝方式
(一)混凝土基礎安裝
- 按施工方式細分
- 預制水泥基礎:預先制作好水泥基礎,,然后將其放置在合適位置用于安裝光伏支架和組件,。這種方式施工相對靈活,在一些大型混凝土平屋頂?shù)墓夥娬窘ㄔO中比較適用,。
- 直接澆筑基礎:直接在屋頂指定位置澆筑水泥基礎,。適用于對基礎穩(wěn)定性要求較高的情況,如在強風或地震多發(fā)地區(qū)的大型工業(yè)廠房平屋頂光伏安裝,。
- 按基礎大小細分
- 獨立底座基礎:
- 方形柱:前后支架分開放置在混凝土平面屋頂上,,方形柱基座從連接方式上有多種情況。例如支架與水泥基礎基座螺絲連接,、支架連同水泥基礎一起澆筑,、支架直接壓在混凝土基礎凹槽下、混凝土直接放置在支架上,。
- 圓形柱:圓形柱基座從連接方式上分為支架與混凝土基礎基座螺絲連接,、支架連同水泥基礎一起澆筑。
- 復合底座基礎(條形基礎):將前后支架連接為一體,,具有更好的抵抗載荷能力,。其與支架的連接方式可分為支架與混凝土基礎基座螺絲連接和支架連同水泥基礎一起澆筑。這種基礎在混凝土平屋頂安裝光伏時,,如果屋頂面積較大且對承載能力和穩(wěn)定性要求較高時較為適用,。
- 獨立底座基礎:
(二)夾具安裝
- 按材質分類
- 鋁型材、熱鍍鋅鋼,、鋁合金,、不銹鋼等:不同材質的夾具具有不同的特性,如鋁型材夾具重量較輕,,不銹鋼夾具耐腐蝕性能較好,。
- 針對彩鋼瓦的夾具安裝類型
- 彩鋼瓦的安裝夾具(夾持):適用彩鋼瓦類型為角馳三型,、直立鎖邊結構。
- 馬鞍支座:適用彩鋼瓦類型為角馳三型,、直立鎖邊結構,、梯形結構。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:通過掛鉤用螺栓固定于橫梁上的方式來安裝光伏組件,,適用于琉璃瓦屋頂?shù)墓夥惭b。
(三)支架與屋頂粘接安裝
- 此安裝方式主要應用于混凝土斜屋頂和混凝土拱形屋頂,。這種方式不需要在屋頂進行大量的打孔等破壞屋頂結構的操作,,對于一些對屋頂結構完整性要求較高的混凝土斜屋頂或拱形屋頂建筑比較適用。
三,、特殊的安裝方式
- 光伏陽光房,、光伏陽光棚安裝
- 屬于戶用家庭光伏系統(tǒng)的一種安裝形式。光伏陽光房是用玻璃和金屬框架建造的全明非傳統(tǒng)建筑,,在其中安裝屋頂光伏發(fā)電設備,,不僅可以減少紫外線的直接照射,還可以提供家庭日常用電,。光伏陽光棚類似,,也能起到發(fā)電和一定的遮擋作用。這種方式在家庭住宅中應用較多,,既增加了房屋的使用功能,,又能實現(xiàn)光伏發(fā)電。
- BIPV(光伏建筑一體化)安裝
- 這種安裝形式是將太陽能電池板與建筑外墻或屋頂融為一體,,形成一個整體的建筑設計,。這種安裝形式的優(yōu)點是可以提高建筑的美觀度和節(jié)能性能,但需要解決技術和成本問題,。在一些新型建筑或者對建筑外觀和節(jié)能要求較高的建筑中會采用這種方式,,例如一些現(xiàn)代化的辦公大樓或者高端住宅項目。
- 工業(yè)廠房的特殊安裝方式
- 在鋼結構標準廠房(彩鋼瓦屋頂為主),,有方陣安裝和BIPV結構安裝兩種方式,。方陣安裝簡單,節(jié)省前期投資成本,;BIPV結構安裝較為復雜,,加上了防水排水功能,前期投資成本較高,。對于水泥建筑廠房,,有水泥配重基礎和鋼結構兩種安裝方式,水泥基墩安裝光伏發(fā)電靈活經(jīng)濟,,是主要的安裝形式,,投資成本較低,;鋼結構前期投資成本較高,是屋頂再利用較好的方式,。
屋頂光伏安裝的最佳角度
光伏陽光房的設計與功能
BIPV技術在現(xiàn)代建筑中的應用
平屋頂與傾斜屋頂光伏對比