作者:北京京东方能源科技有限公司 研发工程师 杨培环
北京京东方能源科技有限公司 副总经理 宋行宾
北京京东方能源科技有限公司 总经理 刘敬伟
目前,全球光伏电站中屋顶装机容量占总装机量的60%以上,为光伏电站建设的主要形式。本文针对屋顶光伏电站支架系统存在的问题介绍一种新型支架解决方案。
新建建筑上设计有光伏电站时,可以预留光伏安装结构,对建筑前期设计要求较高。目前屋顶光伏电站较多采用的是对原有已封底建筑上加装水泥基础,然后在上面搭建光伏支架。这种方式使用较多,设计简单,但是存在着一些缺点:(1)屋面被破坏结构密封困难,而且有的业主禁止破坏屋顶结构;(2)为了能够抵御50年一遇风载作用,需要预制的水泥基础重量较大,对楼顶的支撑能力要求高,很多楼顶条件不满足;(3)安装复杂,配合要求高,屋顶上作业的劳动强度大,安装时间较长;(4)屋顶与电池组件连接安装牢度差,维修更换麻烦;(5)不能与屋面形成统一的整体,外形不够美观等。这些问题制约了屋顶光伏的应用推广。
针对以上问题,本文介绍一种新型的屋顶光伏安装支架系统,其安装方式能够不破坏屋顶防水结构,且满足50年一遇风雪荷载的条件要求,以推动屋顶光伏多条件、规模化的应用。
方案介绍
该支架系统:采用了优化的结构体系设计保证其支撑作用和防风性能;通过专业的材料选型和表面处理满足25年的防腐需求;通过风洞试验验证其性能稳定性;通过合理的安装结构设计提高组件安装便捷性;且有多项国家发明专利。由于篇幅有限,本文仅介绍方案结构并分析其防风性能。
屋顶光伏电站新型光伏支架采用导流板式设计理念,如图1新型安装支架示意图所示,即将组件安装结构设计成封闭且符合空气动力学原理的形状,使得其体型系数大幅下降,防风性能显著提升。同时结构平铺在铝型材导轨上,安装灵活方便,对屋面定位要求较低。
部件包括导轨、支撑件、挡板、组件固定件、水泥压块、连接件等,装配图如下图2装配示意图所示。