太阳能电池方阵选型要点及安装维护(四)

09 03月 2018

2018-03-09 17:36

摘要：本文简介太阳能电池方阵支架安装要点，重点阐述了水泥平面屋顶、彩钢瓦屋面结构、瓦斜屋面结构的太阳能电池方阵支架安装等内容。

关键词：方阵支架安装要点

1.太阳能电池方阵支架安装要点

1)根据图纸检查太阳能电池方阵钢支柱的型号、规格及数量，并分清前后钢支柱，把钢支柱底脚上螺孔对准太阳能电池方阵支架基础的预埋螺栓，并拧上螺母，但先不要拧紧(拧螺母前应对预埋件螺丝涂上黄油)。

2)根据图纸安装支柱间的连接杆，安装连接杆时应注意连接杆应将正面放在外侧，并把螺丝拧至六分紧。

3)根据图纸区分太阳能电池方阵支架的前、后横梁，以免将其混装。将前、后横梁固定块分别安装在前、后横梁上，注意勿将螺栓紧固。将前、后横梁放置于钢支柱上，连接底横梁，并用水平仪将底横梁调平调直，并将底梁与钢支柱固定。

4)调平好前、后横梁后，再把所有螺丝紧固，紧固螺丝时应先把所有螺丝拧至八分紧后，再次对前、后横梁进行校正。合格后再逐个紧固。

5)整个钢支柱安装完毕后，应对钢支柱底与混凝土基础接触面进行水泥浆填灌，使其紧密结合。太阳能电池方阵钢支柱应竖直安装，与混凝土检查结合牢固。连接槽钢底框时，槽钢底框的对角线误差不大于±10mm，检验底梁(分前、后横梁)和固定块。如发现前、后横梁因运输造成变形，应先将前、后横梁校直。

在安装太阳能电池方阵支架时，其倾角(可调节的或是固定的)应使太阳能电池方阵在设计月份中(即平均日辐射量最差的月份)能够获得最大的发电量。所有方阵的紧固件必须有足够的强度，以便将太阳能电池组件可靠地固定在支架上。太阳能电池方阵可以安装在屋顶上，但支架必须与建筑物的主体结构相连接，而不能连接在屋顶材料上。对于地面安装的太阳能电池方阵，太阳能电池组件与地面之间的最小间距要在0.3m以上。立柱的底部必须牢固地连接在基础上，以便能够承受太阳能电池方阵的重量并能承受设计风速。

在太阳能电池方阵支架结构设计中，一个需要非常重视的问题就是抗风设计。依据太阳能电池方阵厂家的技术参数资料，太阳能电池方阵可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数选定为27m/s(相当于十级台风)，根据非粘性流体力学，太阳能电池方阵承受的风压只有365Pa。所以，组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏的。所以，设计中关键要考虑的是太阳能电池方阵支架设计、基础设计和支架与基础的连接设计。太阳能电池方阵支架与基础的连接设计应使用螺栓杆固定连接方式。

太阳能电池方阵的安装结构要经得住风雪等环境应力，安装孔要保证在安装过程中调整方便，并要承受一定的机械应力，使用正确的安装结构材料可以使得太阳能电池方阵框架、安装结构和材料的腐蚀减至最小。

太阳能电池方阵在屋顶安装时，应确保建筑及的结构(屋顶、外观里面、承重等)具有足够的承重力。在安装太阳能电池方阵时，应确保太阳能电池方阵被安装在防火屋顶，并要确保太阳能电池方阵被安全固定，不会因强风或大雪导致太阳能电池方阵损坏。在屋顶固定太阳能电池方阵支架时，在安装完成后应对支架基础采取防漏水措施，防止屋面有渗水、漏雨现象发生。

2.水泥平面屋顶的太阳能电池方阵安装

在水泥平面屋顶安装太阳能电池方阵的支架可分为两部分，一是支架的底座部分，二是支架部分。支架的底座是由标号为C30的混泥土浇筑而成，支架的底座(水泥墩)排布如图1所示。现场浇筑水泥基础的优点有：与屋面结合成一体，基础牢固，水泥用量少。缺点：需将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。

在支架底座基础设计时，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。当围墙过高或者地面有障碍物(避雷带，线管，桥架)时可用带抬高脚的支架，屋面开阔也可以双排铺设，太阳能电池方阵背面要确保通风顺畅(组件和安装表面的最小间隔为10cm)。

当要在屋顶安装太阳能电池方阵时，要使基座预埋件与屋顶主体结构的钢筋焊接或连接，如果受到结构限制无法进行焊接或连接的，应采取措施加大基座与屋顶的附着力，并采用铁线拉紧法或支架延长固定等加以固定。基座制作完成后，要对屋顶破坏或涉及部分按照国家标准《屋面工程质量验收规范》(GB50207—2002)的要求做防水处理，防止渗水、漏雨现象发生。

太阳能电池方阵支架应采用热镀锌钢材或普通角钢制作，沿海地区可考虑采用不锈钢等耐腐蚀钢材制作。支架的焊接制作质量要符合国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205—2001)的要求。普通钢材支架的全部及热镀锌钢材支架的焊接部位，要进行涂防锈漆等防腐处理，太阳能电池方阵支架与基础之间应焊接或安装牢固。

不同的厂家生产的支架各有不同，依据场地的特有条件适用的支架也各有不同，水泥平面屋顶自重式支架安装示意图如图2所示。在太阳能电池方阵基础与支架的施工过程中，应尽量避免对相关建筑物及附属设施的破坏，如因施工需要不得已造成局部破损，应在施工结束后及时修复。

3.彩钢瓦屋面结构的太阳能电池方阵安装

彩钢瓦一般用在轻钢结构的建筑物上，如标准化厂房、仓库，根据彩钢瓦的规格一般分为角驰型彩钢瓦、直立锁边型彩钢瓦及梯形彩钢瓦。轻钢结构建筑使用了重量很轻的彩钢瓦作为屋顶，其跨距可以做的很大。非常适合大规模铺设太阳能电池方阵。

彩钢瓦是用薄金属板包裹泡沫板构成，用传统方法无法固定太阳能电池方阵的支架。需要用专用的“夹具”，使用夹具不会破坏原有的结构，不会导致屋顶漏水或者整体结构损坏。根据不同的彩钢瓦形式，可选择相应的夹具或者支座基础。

针对角驰型和直立锁边型彩钢瓦可以直接采用夹具作为太阳能电池方阵的基础，不破坏彩钢瓦的完整性，因此这两种形式的厂房屋顶很适合做屋顶分布式光伏电站，而梯形彩钢瓦屋顶由于太阳能电池方阵支架的安装方式破坏了彩钢瓦的整体性，因此存在漏水隐患，采用此种安装方式在安装后要做好防水措施。

在彩钢瓦屋顶安装太阳能电池方阵的安装基础主要是夹具，其重量并不是太大，所以对屋顶承载力要求并不是很高。从承重角度考虑，如果按照太阳能电池方阵最佳角度安装，不可避免的要多用支架，增加屋顶重量。

从安全角度考虑，按照太阳能电池方阵最佳倾角安装，太阳能电池方阵就不能够与屋顶平行，刮风时产生额外风压，形成安全隐患。综上两点，太阳能电池组件只能平铺在彩钢瓦屋顶上，因此，太阳能电池方阵的安装数量只于屋顶面积和承重有关。

4.瓦斜屋面结构的太阳能电池方阵安装

瓦屋顶一般是民用建筑屋顶，瓦屋顶是利用各种瓦材，如平瓦、波形瓦、小青瓦等作为屋面防水材料，靠瓦与瓦之间的搭接盖缝来达到防水的目的。瓦屋顶结构的形式有各种各样，但基本安装过程都是一样的。瓦屋顶太阳能电池方阵安装过程如下：

①根据瓦片的类型选择相应的挂钩，用螺栓将挂钩固定在屋顶木梁上。瓦片屋顶的挂钩固定密度与彩钢瓦的密度相当，每平方米固定4个挂钩。

②根据屋顶荷载要求选择合适的导轨，用螺栓将导轨固定在挂钩上。

③将安装好的压块滑入导轨中，放置好太阳能电池组件后，拧紧螺栓即可固定太阳能电池组件。