第十一章:了解你的太阳能光伏板安装和支架


太阳能光伏板通常是巨大而薄的。如果处理不当,它们很脆弱易碎。简单地放置在屋顶上同样具有危险性,因为强风会将其从屋顶抬离屋顶,并对面板和周围环境造成损害,包括如果掉落伤及人头部的风险。因此,为了确保面板和人员的安全,必须提供良好的装座和支架。

典型的太阳能光伏电池板将有太阳能光伏电池和钢化玻璃占据大部分的板面面积,侧边有一个铝框架。人们不应该直接钻和螺栓框架,因为它可能会损坏精致的面板。因此有专门的装座和支架可用于面板。

通常有三种类型的太阳能光伏支架。

  • 固定型的太阳能光伏面板装座
  • 可调节型的太阳能光伏面板安装座
  • 跟踪型的太阳能光伏面板装座

固定型的太阳能光伏面板装座

固定的太阳能光伏面板安装架是最便宜和最容易安装的系统。它是完全静止的,可以是屋顶顶部安装座或地面安装座。

基本的太阳能电池板安装框架。它可以固定安装在屋顶或地面上。

在屋顶顶部安置,太阳能电池板安装导轨将固定在屋顶上,然后用侧部框架上的夹子固定面板。这允许快速安装面板并且稍后易于交换面板。

根据屋顶类型的不同,有些可能需要额外的支撑或基础才能固定安装导轨。

当您想从太阳能电池板获得最大收益时,太阳能光伏电池板的角度也是一个重要考虑因素。太阳能光伏电池板应始终面向赤道。倾斜角度(倾斜度)应该设置为大约您的纬度。略微超过你的纬度将有利于冬季的阳光,略少于夏季的阳光。在某些情况下,额外的倾斜框架需要增加或减少面板的角度。

可调节型的太阳能光伏面板安装座

可调节的太阳能光伏面板安装座是一种可在一年内至少改变两次或更多倾斜度(倾斜度)的安装座系统。这允许优化的太阳能发电取决于随着太阳路径多年来变化的一年中的季节。一个好的经验法则是纬度+15度在冬季和纬度-15度在夏季。

太阳能跟踪需求背后的概念基本上是因为如果面板与太阳不一致,则会直接失去电力。垂直面板与太阳不对准0°将失去0%的功率。在1°错位时将损失0.015%,在8°错位时将损失1%。即使面板在春分期间准确对齐,季节变化(夏至和冬至)也会导致不对齐变化高达23.4°,相当于8.3%的功率损失。即使在同一天,太阳角度也有很多变化。在中午完全对齐的面板(0°错位)将在1小时后发生15°错位(功率损失3.4%),2小时后30°(损失13.4%),3小时后45°(损失30%)。 ,四小时后60°(损失> 50%)。

跟踪型的太阳能光伏面板装座

跟踪型的太阳能光伏面板安装座是一种先进安装系统,可使太阳能光伏面板在整个日子里始终面对太阳。通常,电动机或线性致动器将根据太阳位置驱动面板移动。

感知太阳位置有两种主要类型的变体。

  • 第一种是使用有源光传感器,跟踪太阳的实际位置并据此驱动电机。当阴天有云层移动时,有时传感器将面临被欺骗问题并导致重新定位延迟。
  • 第二种类型完全基于计算机化算法,该算法根据放置位置(例如,通过GPS定位实际纬度和经度),一天中的时间和一年中的日期来计算太阳的估计位置。计算机化的系统可以同步控制大面积的太阳能光伏阵列。

跟踪轴可以是单轴或双轴,后者在太阳跟踪中更精确。

单轴追踪器追踪太阳从东到西,双轴追踪器追踪太阳的每日东西移动和太阳的季节性偏转移动。

单轴跟踪器比双轴跟踪器更便宜,维护更少,移动部件更少,但与双轴跟踪器相比,太阳能发电的收益要低得多。

单轴太阳能电池板设计可以是垂直或水平轴。

为了降低在双轴跟踪系统中移动每个单独的具有两个独立电机的太阳能光伏电池板的成本,通常发现多个面板组成一个阵列。

据估计,双轴跟踪器的能产生比固定式屋顶系统多45%电力能量,比固定式地面安装系统多30%电力能量。

双轴跟踪对于聚光光伏(CPV – concentrator photovoltaics)和集中式太阳能(CSP – concentrated solar power)应用非常关键,因为光学器件需要完美对齐以适当地收集太阳能以获得最大效率。

双轴太阳能电池板设计可以是简单的双轴(齿轮电机或执行器),双轴在一个框架中,双轴在旋转基座上。

太阳能光伏装座的安全基础

通过良好的太阳能光伏装座,为太阳能光伏安装奠定基础同样重要。

基座具有防止太阳能光伏阵列在强风下倾倒的功能,并为阵列提供平坦的地面。它还传达了太阳能光伏阵列的重量。无论是固定式还是跟踪式变体的单极太阳能支架都会对基础产生额外的压力。

在地面安装的固定太阳能光伏阵列上的良好基础将防止随着时间的推移沉降或不均匀地稳定基座,这可能会降低太阳能光伏阵列的效率,因为太阳能光伏阵列将不再直接面对太阳。

常用的基础类型是:

  • 预制或现浇混凝土压实物
  • 混凝土桥墩
  • 螺旋桩
  • 分散型基础
基础接地基座,可用于固定地面太阳能电池组件以提供永久稳定性。

混凝土压载物通常由钢筋混凝土制成,在现场浇铸模具。这些矩形的重型混凝土砌块仅仅因其剪切重量而抵抗倒塌。这是最容易制作的之一。混凝土砌块还将太阳能光伏阵列底座的底部提升到更高的地面,以减少由于湿润和直接接触地面而引起的脚部腐蚀的可能性。

在地面较软的情况下,通常使用混凝土桥墩。这种深入地下的桩混凝土将形成一个坚实的基础,就像房屋的基础一样。


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