光伏系统设计思路及注意事项-solarbe文库

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前言随着能源危机的加重以及对可再生能源的开发和利用越来越多的光伏电站将会发挥重要的作用 “ 光伏电站的设计能否达到理想的要求是许多设计师常常关注的问题 “ 本文将系统介绍了笔者多年设计过程总结出来的设计思路和注意事项供大家参考 “ “ 了解负载确定负载功率 “类型 “工作时间 “用电同时率等 1 负载是单相电还是三相电直流电还是交流电或两者兼有以便选择逆变器配电线路 2 69 C o m b i n e w i t h t h e p r o b l e m w e m e e t i n t h e d e s i g n i n g p r o c e s s o f t h e P V s y s t e m t h e D e s i g n i n g p r o c e s s a n d t h e d e s ig n in g t h o u g h t a r e s u m m a r iz e d in t h e P V s y s t e m . T h e p r o b le m o f t h e m a in c o n s id e r a t io n in t h e d e s ig n in g p r o c e s s is e x p a t ia t e d i n e a c h s t e p a n d e a c h d e t a i l . w e p o i n t o u t t h e m a i n a n n o u n c e m e n t s i n e a c h l i n k . I t i n c l u d e s t h e w h o l e p r o c e s s f r o m t h e d e s i g n i n g s t a g e o f t h e f i r s t s t e p t o t h e e n d o f t h e c o n s t r u c t i o n e n g i n e e r . 46/9 10/A光伏与工程 “ 的工具等等边 “ 施工边记录包括施工的每个小步骤各个步骤中用到的每个小部件小工具这都不容忽视 8 ’ 从上一步的记录中可提炼出如下文件施工所需物料明细表 * 施工所需工具清单 * 安全措施保护工具清单 * 把记录稍加整理即得到该工程的现场施工手册 * 机械设计或建筑设计前应考虑的问题 1 ’ 电池板托架等不能仅考虑强度等问题如何安装线路连接线路走向线路整理等也都是考虑的重点考虑要细到每块电池板每条线路 2 ’ 电池板背面通风散热问题 3 ’ 串并联线路的整体隐蔽性如何布线怎样更隐蔽美观线路走向上的障碍怎样绕过或打孔穿过这些都应提前考虑 4 ’ 蓄电池支架主要考虑强度和连线方便整齐化一若上面可能有滴水时支架上应采取防滴水措施支架底部加衬底 5 ’ 在建筑上主要是电线穿线管和线路走向上孔洞的提前预留 6 ’ 线管孔洞的预留位置走向等应详细对照建施图 * 看其是否合适是否会和其他系统冲突 7 ’ 根据当地雷电地理位置等情况设计防雷接地系统 “ 施工前的准备 1 ’ 根据施工所需物料明细表 * 进行物料准备外协外购件应考虑供货周期等要提前准备申购联系厂家以免耽误工期 2 ’ 不能忽视任何一样小部件和小工具以免因小失大尤其是工具准备 3 ’ 施工前物料和工具应提前准备随用随拿期间应加强物料和工具的管理以免丢失给以后工作带来不便 4 ’ 注意运输车辆等的提前联系 5 ’ 人员应提前联系确保及时到位 6 ’ 以上各环节都要细心准备一个环节耽误就要影响整个施工进度主要部件的布置排列 6 . 1 电池板的布置排列 6 . 1 . 1 一般形式 1 ’ 在空旷处用地基和支架做太阳电池方阵优点是安装维修方便缺点是占用土地 2 ’ 在楼顶作钢结构优点是省去了一些外围护结构不占用土地资源缺点是安装维护不方便对钢结构抗风等级等要求较高壮观但不美观 3 ’ 太阳电池遮阳板优点是既可发电又可遮阳一举两得缺点是施工可能比较困难受位置限制发电量不会太大 4 ’ 幕墙天窗式代替玻璃使用一般不用边框和接线盒优点是与建筑完美结合美观一 “ 板多用可以通过用不同的玻璃封装使其既能发电又具有隔音或隔热等不同作用缺点是受位置角度等条件制约发电效率受影响分组布线等相对复杂 5 ’ 在斜屋面上作发电屋顶优点是与建筑完美结合美观不额外占用空间缺点是传统的电池板边框结构 , 螺杆式安装 ’ 不太适合需考虑新的边框结构以便于安装接线其与建筑结合的主要形式推拉结构导轨结构槽结构压边结构侧面接线盒的结构瓦片电池板翻转结构等 6 . 1 . 2 需注意的问题 1 ’ 电池板排列应主要考虑串联数和并联数不能造成电池板闲置浪费等问题阵列数应和串并联数合理配合方便分组连线 2 ’ 电池板一定要考虑散热问题在夏天较热的时候因温度升高而造成功率损失不容忽视应设计通风道 3 ’ 光伏屋顶还应考虑排水问题 4 ’ B I P V 还要考虑安装形式适不适宜接线问题 6 . 1 . 3 太阳电池方阵支架的基本要求 1 ’ 应遵循用料省造价低坚固耐用安装方便的原理进行太阳电池方阵支架的设计生产和制造 2 ’ 光伏电站的太阳电池方阵支架可根据应用地区的实际情况和用户要求设计成地面安装型和屋顶安装型西藏千瓦级以上的光伏电站以地面安装支架设计为主 3 ’ 太阳电池方阵支架应选用钢材或铝合金材料制造其强度应可承受 1 0 级大风的破坏 4 ’ 太阳电池方阵支架的金属表面应镀锌镀铝或涂防锈漆防止生锈腐蚀 5 ’ 在设计太阳电池支架时应考虑当地纬度和日照资源等因素也可设计成能按照季节变化以手动或自动方式调整太阳电池方阵的向日倾角和方位角的结构以便充分地接受太阳辐射能增加方阵的发电量 6 ’ 太阳电池方阵支架的连接件包括组件和支架的连接件支架与螺栓的连接件以及螺栓与方阵场的连接件均应用电镀材料或不锈钢钢材制造 6 . 1 . 4 太阳电池方阵支架的使用和维护 1 ’ 太阳电池方阵应安装在周围没有高大建筑物树木电杆等遮挡太阳光的处所以便其充分地获得太阳光我国位于北半球方阵的采光面应朝南放置并与太阳光垂直 ’’*, -./0 光伏与工程 “ 2 在太阳电池方阵的安装和使用过程中 “要轻拿轻放组件 “严禁碰撞敲击 “以免损坏封装玻璃 “影响其性能 “缩短使用寿命 3 遇有大风暴雨冰雹大雪等情况 “应采取措施保护太阳电池方阵 “以免使其受到损坏 4 太阳电池方阵的采光表面应经常保持清洁 “ 如采光面上落有灰尘或其他污物 “应先用清水冲洗 “再用干净纱布将水迹轻轻擦干 “ 切勿用硬物擦拭或用腐蚀性溶剂冲洗 5 在连接太阳电池方阵的输出端时 “要注意正负级性 “切勿接反 6 对与太阳电池方阵匹配的蓄电池组 “ 应严格按照蓄电池的使用维护方法使用 7 对带有向日跟踪装置的太阳电池方阵 “应经常检查维护跟踪装置 “以保证其正常运行 8 对可用手动方式调整角度的太阳电池方阵 “ 应按照季节变化调整方阵支架的向日倾角和方位角 “ 使其能充分地接受太阳辐射能 9 太阳电池方阵的光电参数 “在使用中应不定期地按照有关方法进行检测 “发现问题 “要及时解决 “确保方阵不间断的正常供电 1 0 太阳电池方阵及其配套设备的周围应加护栏或围墙 “以免遭动物侵袭或其它意外损坏如果发电设备安装在高山上 “则应安装避雷器 “以防雷击 6 . 2 蓄电池的布置排列及注意事项 1 蓄电池设计一般不超过 4 组 2 布置一致 “考虑每组的接线问题 “每组的两个电极可留到一侧 “各组的电极在蓄电池阵列的同侧 “ 方便蓄电池接线 3 蓄电池应放在室内通风良好不受阳光直射的地方 “距离热源不得小于 2 m “ 室内温度应经常保持在 1 0 3 5 “ 4 蓄电池与地面之间应采取绝缘措施 “例如 “可垫木板或其他绝缘物 “以免因蓄电池与地面短路而放电 5 放置蓄电池位置应选择在离太阳电池方阵较近的地方连接导线应尽量缩短 “导线直径不可太细 “以尽量减少不必要的线路损失 6 不能将酸性蓄电池和碱性蓄电池同时安装在同一房间内 7 对安装蓄电池较多的蓄电池室 “ 冬天不允许采用明火保温 “ 可用火墙提高室内温度或采用其他方式 “并要保持良好的通风条件 8 保持室内干燥 “不能有明水和水汽出现 “以防电池漏电联电 9 液体管道不能从蓄电池顶上走 “ 以防液体滴在蓄电池上 1 0 蓄电池室设置防水门槛 “以免外面的水箱等设备漏水流入室内 “ 使蓄电池漏电短路甚至发生火灾 1 1 每个蓄电池组支架前留出一定的安装维修空间 1 2 蓄电池室内照明 “保险起见可采用防爆灯 1 3 在高出安全电压 3 6 V 的蓄电池室最好能上锁 “ 并在明显的位置标 ’ 有电危险的警示图样 1 4 蓄电池室应尽量靠近控制设备 “但最好隔开 “以免蓄电池长期放出的少量酸性气体腐蚀设备 1 5 室内要严禁烟火 “尤其在蓄电池处于充电状态时 “ 不得将任何火焰或有火花发生的器械带入室内 1 6 在室内适当的地方设置接地点 “方便设备接地 6 . 3 控制设备的布置要求 1 靠近蓄电池室 “温湿度环境与蓄电池的基本一致 2 与蓄电池室相隔 “防止蓄电池长期运行期间产生的微量气体腐蚀设备 3 保持室内干燥 “不能有明水和水汽出现 “以防设备漏电联电 4 液体管道不能从控制室顶上走 “ 以防液体滴在控制设备上 5 控制室设置防水门槛 “以免外面的水箱等设备漏水流入室内 “ 使设备漏电短路甚至发生火灾 6 在明显的位置标 ’ 有电危险的警示图样 7 在适当的位置设置接地点 “方便设备保护接地现场施工注意事项 7 . 1 确保人员安全危险作业时 “施工人员应佩戴事先准备的安全护具 “不可大意 7 . 2 专门的现场指挥 1 人员调度 2 物料工具管理 3 现场问题解决 4 施工质量把关 7 . 3 即使准备再充分 “ 也难免会有疏漏 “或遇到一些不可预见性的问题使施工暂停 “这时就要主动设法排除 “以保证工期施工应按事先计划的先后顺序施工 “ 以免前后影响而返工或造成不必要的麻烦 “必要时也可颠倒顺序 “但要确保不会造成相互影响责编 “陈讲运参考文献 1 李安定 . 太阳能光伏发电系统工程 [ M ] . 北京北京工业大学出版社 “2 0 0 1 “7 4 阳光能源 “’* ,-.光伏与工程 “