醴陵市屋顶新增光伏楼面荷载安全检验中心
根据原有建筑物的屋面形式、结构形式、光伏阵列的布置形式、光伏组件本身的形式、结构核算结果及可能的施工措施等多项条件,给出各种可行的支架布置方案,确定优的布置方式。
四、屋面光伏电站项目有其施工上的特殊性,综合考虑现场施工条件,选择合适的施工工艺,并给出施工中的注意事项、施工保护剂安全施工措施等。
太阳能电站产除了受环境因素影响,还与自身构造、电池板材料有关。下面根据研究,可能会产生主要影响的要素分析如下:
1 环境因素对太阳能电池板能效的影响
温度和太阳能辐射照度是影响太阳能设备输出效率的两个主要因素。其他环境因素,如风、雨、云层和太能辐射分布会通过对温度和太阳能辐射度的间接影响从而影响设备效率。
1.1 温度
当光伏组件在环境温度为25℃时工作时,其实际操作温度将高于环境温度,并导致较高14%的能源转化损失。一般来说,单晶硅额定电池工作温度(NOCT)为40℃。NOCT是指当太阳能组件或电池处于开路状态,并在以下具有代表性情况时所达到的温度[5]。
(1)电池表面光强: 800 W/m2
(2) 环境温度: 20℃
(3)风速:1m/s
(4)电负荷: 无(开路)
(5)倾角:与水平面成45°
(6) 支架结构:后背面打开
通过对光伏组件电能生产监控实验发现[2],高温会导致组件产能下降。高风速会使环境温度下降,从而降低了光伏组件工作温度,提高产能。低温是光伏组件的理想工作环境。当环境温度高于25℃时,电能损失为标准测试条件(STC)功率的10%,光谱、组件衰减和其他因素会导致约7.7%的电能损失。太阳辐射照度通过影响光伏组件的多个输出因数从而影响输出效率。
屋顶的承载力也是大坑。本来屋顶荷载是够的,施工设计过程中,电缆,桥架安装上去以后,荷载就不够了,导致屋顶主梁变形的情况。又比如下图,冷库混凝土屋顶,看上去太好了,结果没法用。因为冷库风管把荷载全部吃掉了。屋顶光伏电站作为分布式光伏发电的主力军,备受制造企业青睐,闲置的厂房屋顶被利用起来。看到分布式光伏市场的红利,许多居民也蠢蠢欲动,欲偿偿鲜,建立家用屋顶光伏电站。查《建筑结构荷载规范》,在有特殊设备的情况下还要自己手算,比如你知道一台机器的重量是一吨,摆放的面积是10平米,那就是1000/10=100kg/m2按重力加速度=10来考虑就是1KN/m2,把这1KN/m2按活荷载考虑,则布置机器的那个房间就应按照规范查到的标准活荷载+1KN/m2来计算,一般民房的楼面活荷载为2KN/m2,你计算的活荷载应该按3KN/m2计算家用屋顶光伏电站建设时,如何把握电站承重能力呢?屋顶能承受太阳能电站设备的重量是怎么计算?这是电站设计之初必须要慎重考虑的问题。
一、在进行屋面荷载检测前先要弄明白工厂的建筑和结构形式;
通过对现场勘查确定设备的尺寸、重量、运行荷载及布局,了解工厂布置设备区域的使用荷载是否满足原设计要求,查看结构布局是否合理,构件传力是否直接,在通过抽取部份混凝土构件芯样送第三方检测单位试压获取混凝土强度数据,并以计算机建模复核验算楼板承重能力。检测鉴定区域是否产生裂缝,并分析裂缝产生的原因及是否对结构造成的危害,根据检测房屋结构材料力学能、按现有荷载、使用情况和房屋结构体系,根据检测结果、原设计图纸,国家规范等,建立合理的计算模型,验算房屋现有安全使用能力并复核其结构措施,严谨编写房屋安全鉴定报告书;并通过对该工厂屋面进行的承重检测鉴定,结合设备的重量信息参数等提出合理的光伏设备摆放意见。
按照绿色的设计理念,光伏发电系统应与节能、其他可再生能源(光热、小型风能、地热能、生物能等)、家用电器(空调、通换风、室内空气净化)、采暖系统(地暖、空气热泵)和智能等进行系统整合,通过多能互补以实现各种能源系统的合理利用、集成优化和能效大化,建立基于太阳能综合利用的多能互补动态耦合能源系统,终实现太阳能等可再生能源技术突破并实现规模化应用。”专家表示,光电从单项技术运用向综合技术集成发展并提供系统解决方案,已成为绿色和零能耗的发展方向。
作为能发电的带电,光电比普通要复杂得多。“所面临的技术问题,不是某个单向技术的突破就能解决的,而是需要在一系列新技术的综合开发利用和不同行业部门之间在协调管理方面都取得制度性合作实效的基础上,才能完成的一项复杂的系统工程。”该专家表示,作为一个多学科综合的交叉学科,光电需要将传统的学与光电工程学紧密结合在一起,开展多学科、跨专业的协同研究,合作攻关。与地面电站相比,光电显着的特点是形式的多样化,光电的多样化,决定了其市场的细分化;光电市场的细分化,决定了光伏构件产品的差异化;光伏产品的差异化,决定了原始技术创新的无限可能性。随着未来国内外加大光电应用领域及应用范围,尤其是各类民用和公用对光伏构件集成系统的产品寿命、强度、重量、美观、个性、安全以及与结构的适应性等方面都将有更多、更高要求,这将对光伏构件的研发和创新提出更大的挑战。