鉅大LARGE | 點擊量:982次 | 2018年10月08日
分析陰影在太陽能電池方陣所起到的作用
一般情況下,在計算太陽能電池發(fā)電量時,是在太陽能電池方陣面完全沒有陰影的前提下得到的。因此,如果太陽能電池不能被日光直接照到時,那么只有散射光用來發(fā)電,此時的發(fā)電量比無陰影時要減少約10%~20%。
針對這種情況,要對理論計算值進行校正。通常,在太陽能電池方陣周圍有建筑物及山峰等物體時,太陽出來后,建筑物及山的周圍會存在陰影,因此在選擇安裝太陽能電池方陣的地點時應(yīng)盡量避開陰影。如果實在無法躲開,也應(yīng)從太陽能電池的接線方法上進行解決,使陰影對發(fā)電量的影響降低到最低程度。另外,如果太陽能電池方陣是前后放置時,后面的太陽能電池方陣與前面的太陽能電池方陣之間距離接近后,前邊太陽能電池方陣的陰影會對后邊太陽能電池方陣的發(fā)電量產(chǎn)生影響。
當(dāng)緯度較高時,太陽能電池方陣之間的距離應(yīng)加大,相應(yīng)地設(shè)置場所的面積也會增加。對于有防積雪措施的方陣來說,其傾斜角度大,因此使太陽能電池方陣的高度增大,為避免陰影的影響,相應(yīng)地也會使太陽能電池方陣之間的距離加大。通常在排布太陽能電池方陣時,應(yīng)分別選取每一個太陽能電池方陣的構(gòu)造尺寸,將其高度調(diào)整到合適值,從而利用其高度差使太陽能電池方陣之間的距離調(diào)整到最小。具體的太陽能電池方陣設(shè)計,在合理確定方位角與傾斜角的同時,還應(yīng)進行全面的考慮,才能使太陽能電池方陣達到最佳狀態(tài)。
太陽能電池方陣安裝
太陽能電池方陣支架用于支撐太陽能電池方陣,太陽能電池方陣的結(jié)構(gòu)設(shè)計要保證太陽能電池方陣與支架的連接牢固可靠,并能很方便地更換太陽能電池方陣。支架以及其他所需各類物資(如螺栓等)應(yīng)該由耐用、防銹蝕、抗紫外線的材料制成,太陽能電池方陣及支架必須能夠抵抗120km/h的風(fēng)力而不被損壞。
在太陽能電池方陣支架的安裝時,所有方陣的緊固件必須有足夠的強度,以便將太陽能電池方陣可靠地固定在支架上。太陽能電池方陣可以安裝在屋頂上,但支架必須與建筑物的主體結(jié)構(gòu)相連接,而不能連接在屋頂材料上。對于地面安裝的太陽能電池方陣,太陽能電池方陣與地面之間的最小間距要在0.3m以上。立柱的底部必須牢固地連接在基礎(chǔ)上,以便能夠承受太陽能電池方陣的重量并能承受設(shè)計風(fēng)速。
在太陽能電池方陣支架結(jié)構(gòu)設(shè)計中,一個需要非常重視的問題就是抗風(fēng)設(shè)計。依據(jù)太陽能電池方陣廠家的技術(shù)參數(shù)資料,太陽能電池方陣可以承受的迎風(fēng)壓強為2700Pa。若抗風(fēng)系數(shù)選定為27m/s(相當(dāng)于十級臺風(fēng)),根據(jù)非粘性流體力學(xué),太陽能電池方陣承受的風(fēng)壓只有365Pa。所以,組件本身是完全可以承受27m/s的風(fēng)速而不至于損壞的。所以,設(shè)計中關(guān)鍵要考慮的是太陽能電池方陣支架設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計和支架與基礎(chǔ)的連接設(shè)計。太陽能電池方陣支架與基礎(chǔ)的連接設(shè)計應(yīng)使用螺栓桿固定連接方式。
組件安裝結(jié)構(gòu)要經(jīng)得住風(fēng)雪等環(huán)境應(yīng)力,安裝孔要保證安裝調(diào)整方便,并要承受一定的機械應(yīng)力,使用正確的安裝結(jié)構(gòu)材料可以使得組件框架、安裝結(jié)構(gòu)和材料的腐蝕減至最小。太陽能電池方陣工作時其安裝方向應(yīng)保證最大限度地接收日光照射,考慮了一天內(nèi)陽光入射方向的變化和一年內(nèi)冬季和夏季太陽距地平線高度的不同。在一般情況下組件應(yīng)朝赤道方向傾斜安裝,即北半球組件受光面應(yīng)朝向南方,南半球組件受光面應(yīng)朝向北方。一般情況下其組件與地面的夾角應(yīng)參照當(dāng)?shù)鼐暥取?5°~10°)。
太陽能電池方陣在屋頂安裝時檢查使用的建筑規(guī)范,確保組件所需安裝的建筑及其結(jié)構(gòu)(屋頂、外觀里面、承重等)具有足夠的承重力。安裝組件時,應(yīng)確保組件被安裝在防火屋頂,且屋頂傾斜角度小于5in/ft,以保證其防火等級,并要確保它被安全固定并且不會因為強風(fēng)或大雪破壞。在屋頂安裝時,安裝固定組件時所需要穿透的屋頂應(yīng)該適當(dāng)密封,以防屋漏。
在水泥平面屋頂安裝太陽能電池方陣的支架可分為兩部分,一是支架的底座部分,二是支架部分。支架的底座是由標號為C30的混泥土澆筑而成,支架的底座(水泥墩)排布如圖1所示。當(dāng)圍墻過高或者地面有障礙物(避雷帶,線管,橋架)的時候可用帶抬高腳的支架,屋面開闊也可以雙排鋪設(shè),太陽能電池方陣背面要確保通風(fēng)順暢(組件和安裝表面的最小間隔為10cm)。
不同的廠家生產(chǎn)的支架各有不同,依據(jù)場地的特有條件適用的支架也各有不同,水泥平面屋頂自重式支架安裝。