分布式屋顶光伏电站设计注意事项

　　分布式光伏电站在屋顶建筑的类型主要分为两类，第一类是水泥混凝土屋顶，第二类钢结构的彩钢瓦屋顶。

　　

一、彩钢瓦结构屋顶

　　彩钢瓦一般用在轻钢结构的建筑物上多见于标准化厂房、仓库。轻钢结构建筑使用了重量很轻的彩钢瓦作为屋顶，跨距可以做的很大。非常适合大规模铺设太阳能电池组件。城市的工业园区都是联片建设的标准化厂房，数量多面积大，往往一次可以建设几十兆瓦的太阳能电站。

　　1、屋顶承载能力

　　彩钢瓦屋顶面积大，但是承重低往往不超过100KG/㎡，而且需要预留风荷载和雪荷载。

　　因此在屋顶设备选型时，应尽量选择质轻设备。如电缆可选用铝合金电缆、桥架选用铝合金桥架。设备应均用分布，避免产生集中荷载。

　　2、支撑系统

　　根据屋面的彩钢瓦结构类型，选择合适的铝合金夹具进行固定支撑，应尽量避免破坏屋顶原彩钢屋面，造成露水等情况。

　　考虑经济性及降低屋顶荷载，屋顶光伏组件支撑系统可采用夹具与组件直接连接的形式，省掉上部的檩条，可节约支撑系统用料80%以上。

　　3、检修通道

　　根据屋面的彩钢结构，应设置屋面检修通道。避免在后期检修、运维时直接踩踏在彩钢板上，造成局部集中荷载对屋面的破坏，产生露水情况。

　　屋面检修通道采用夹具与彩钢板连接达到支撑点的作用，上部采用一体化检修平台进行组装，一体化检修平台可以采用钢结构或者铝合金。考虑经济性，应根据屋面的承载能力情况优先选用钢结构平台。

　　4、电缆槽盒

　　屋面电缆在进行汇线时考虑防紫外线需选择电缆槽盒进行汇线，在槽盒选择时，应根据温度进行修整计算选择。

　　考虑屋面的承载能力，应选择铝合金槽盒；由于屋顶温度往往较高，考虑到电缆散热问题，应该选用梯形槽盒；考虑防紫外线及防水，选用带盖槽盒。

　　5、汇流箱及逆变器（组串式）

　　由于彩钢屋顶的设备固定形式均采用夹具固定，考虑到屋面的利用率，汇流箱、组串式逆变器应采用平放的形式。如果采用平放，对汇流箱及组串式逆变器的防护等级需达到相应的等级。

　　

二、混凝土结构屋顶

　　混凝土屋面通常不会太大，而且屋顶通常会布置通风、电梯井、气包、水箱等建筑，利用率相对较低。

　　1、屋顶承载能力

　　混凝土屋顶承重高，一般都在150KG以上，有相对较好的承载能力。

　　但由于混凝土屋顶需采用较重的基础和支架，在基础和支架选型时，任然需要对材料重量进行优化设计，降低屋顶的附加荷载。

　　2、支撑系统

　　混凝土屋顶安装太阳能支架系统都会使用水泥作为支架基础。基础制作有两种方式，现场浇筑水泥基础。与屋面结合成一体基础牢固水泥用量少。缺点：需要钢筋提前预埋在建筑物屋顶。或者用膨胀螺丝把水泥基础和屋顶连为一体，这样做容易破坏屋顶的防水层，时间长了容易漏水。另一种方式，需要精确统计项目地点的常年平均风速和不同季节的风向，计算出正风压和负风压。再通过风压大小折算出水泥基础的配重。预先加工好尺寸一致的水泥压块，再运输到现场安装。

　　3、汇流箱及组串式逆变器

　　混凝土屋顶一般都设有女儿墙，在汇流箱和组串式逆变器固定时，应尽量考虑利用女儿墙，将其固定在女儿墙上，达到降低成本，增大屋顶利用率。

　　

三、光伏系统设计

　　1、倾角设计

　　针对南方地区的彩钢屋面，建议采用平铺形式。一般彩钢屋面的倾角为5°—10°，虽然对发电量有一定影响，但会增加屋面利用率，降低成本。

　　混凝土屋面一般为平屋顶，找坡处仅有2%左右坡度。因此，建议混凝土屋顶采用当地全年最大发电量最佳倾角。

　　2、并联、串联设计

　　彩钢屋面由于大多数无法采用最佳倾角，造成一定程度的辐照损失。因此，在并联设计时，应根据实际倾角，采用PVSYST软件进行并联数模拟逆变器的容配比。

　　混凝土屋面采用最佳倾角，可按照常规方式进行计算并联数。

　　在计算串联数时，最低温度应采用当地实际气象数据记录的有效发电时间段内最低温度，不应直接采用历年最低温度。可增加串联数，降低电缆、逆变器、汇流箱数量，提高系统效率，增加收益。

　　3、电缆选型

　　建议采用铝合金电缆，铝合金电缆具有质轻、柔韧性好、机械性能好、价格低廉的优势。比铜电缆可降低成本30%以上。

　　

　　

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