1.3 系統(tǒng)設(shè)計
設(shè)計環(huán)節(jié)主要包括確定組件和支架的安裝形式,必要時需要對支架載荷進行測算,另外還包括電氣設(shè)計,如組串接線、逆變器的選擇和系統(tǒng)之間的電氣連接等,同時費用預(yù)算這塊也需要考慮,如設(shè)備、輔料、施工等費用。
一般琉璃瓦瓦面的坡角很大,因此別墅屋面組件實際安裝時一般沿屋面平鋪,對于本例,組件布置如圖2所示,根據(jù)屋面實際可利用的面積,正南屋面組件安裝朝向采用縱向安裝,正西屋面為橫向安裝。
圖2 組件安裝實景圖(左:正南面 右:正西面)
圖3為對應(yīng)的組件布置和導(dǎo)軌安裝CAD圖,對于琉璃瓦屋面,組件的安裝固定目前較多采用不銹鋼掛鉤和導(dǎo)軌形式,圖3中綠色所示部件即為不銹鋼掛鉤的安裝位置,其中掛鉤的安裝依據(jù)GB 50009-2012 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范,方陣內(nèi)最邊上的掛鉤和最邊上組件的距離有一定的要求,一般不能超過500mm,本例中預(yù)留的距離為350mm,掛鉤之間的距離根據(jù)導(dǎo)軌的長度均勻分布,本例約為1m左右。
圖3-a 光伏組件布置和導(dǎo)軌安裝CAD圖(正南屋面布置)(單位:mm)
圖3-b光伏組件布置和導(dǎo)軌安裝CAD圖(正西屋面布置)(單位:mm)
由于南屋面和西屋面的光伏組件受到的光照強度和組串?dāng)?shù)量均不一致,因此不能相互串聯(lián)或并聯(lián)在一起,否則會造成短板效應(yīng),帶來發(fā)電量的損失。對于本案例,則使用了具有2路獨立MPP跟蹤功能的組串逆變器,解決了不同朝向組件和不同串?dāng)?shù)的問題。因此正南面14片組件和西面7片組件可各自成一串,參考光伏組串的設(shè)計規(guī)范(GB 50797-2012光伏發(fā)電設(shè)計規(guī)范),可以驗證上述組串?dāng)?shù)下的組串電壓在當(dāng)?shù)貥O限低溫工作條件下和極限高溫工作條件下,均在組串逆變器的允許最大輸入電壓值和MPPT電壓范圍內(nèi),本例光伏組件采用多晶250Wp規(guī)格,南面和西面的具體容量配置參考表2,總裝機容量5.25kW。
表2 光伏組串容量配置表
名稱 |
Sub-array #1 |
Sub-array #2 |
對應(yīng)屋面 |
南面 |
西面 |
Tilt/Azimuth |
25°/0° |
37°/90° |
光伏組件 |
多晶250Wp |
多晶250Wp |
串聯(lián)組件數(shù) |
14 |
7 |
組串串?dāng)?shù) |
1 |
1 |
標稱功率Pm |
3.5kW |
1.75kW |
組件工作電壓 |
29.9 |
29.9 |
組串工作電壓Vm |
418.6 |
209.3 |
組串工作電流Im |
8.36 |
8.36 |