光伏幕墙施工工法

光伏幕墙施工工法

河北建设集团有限公司

河北建设集团装饰工程有限公司

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1.前言

光伏幕墙是太阳光电池与建筑围护结构或建筑材料相结合形成光伏组件，光伏电池组件安装在建筑外墙面作为建筑围护结构的一部分，通过逆变器转换提供建筑物用电或并入电网。

我国太阳能资源极其丰富，年日照时间在2500h的地区占国土面积的2/3以上，陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50x1018kJ，全国各地太阳年辐射总量达335～837kJ／cm2〃a，平均值为586kJ／cm2〃a。利用太阳能发电是一种清洁、环保能源，它简单可行，安全可靠，具有可持续永久性、无需消耗燃料及机械转动部件、亦无需架设输电线路，因此受到世界各国的欢迎，太阳能电力系统以其供电稳定可靠、安装方便，已得到越来越广泛的应用，逐步成为常规电力的一种补充和替代。在国际光伏市场蓬勃发展的拉动和国家政策的引导激励下，近年来我国光伏产业发展迅猛，光伏技术得到了大幅度提高，逐渐克服了发电成本高的障碍，在建筑工程中得到了推广和应用，并作为太阳能—建筑一体化的重要内容，在节能工程中取得了显著效益。

2.工法特点

1.1 光伏幕墙发电原材料采用太阳能是一种清洁、环保能源，而且取之不尽用之不竭，是丰富永久性天然能源。

1.2 太阳光电转化安全可靠，并直接通过并网逆变器，把电能送上电网，由于不需要蓄电池，无需机械部件与传动系统，可节省设备投入费用。

1.3 光伏幕墙既可作发电部件、集热系统，又可做建筑墙体外围护结构，有利于降低建筑结构与装饰成本。

1.4 光伏幕墙不用单独建设厂房、车间，依附在房屋工程上，可节地、节省发电基建费用。

1.5 系统采用太阳能电池组件，使用寿命长，≥25年，衰减小，具备良好的耐候性，防风、防雹。能有效抵御湿气和盐雾腐蚀，无毒无害。

1.6 太阳光能转换为电能，转换效率高，不产生垃圾及废弃物，有利于环境保护，减少常年维修与处理费用。

1.7 太阳光电安装简单方便，无噪音，无污染，建设周期短，自动调控，无需人员值守，也无需线路架设，减少常年运行费用。

1.8 太阳光电不仅可供自有房屋使用，亦可并网利用。

1.9 在建筑结构外表面铺设光伏组件提供电力，将太阳能发电系统与屋顶、天窗、幕墙等建筑融为一体，建造绿色环保建筑师太阳光能发电系统与现代建筑的完美结合。

1.10享受财政补贴及相应优惠政策。自2009年财政部按装机容量每瓦20元给予补贴，各市亦有政策支持。

3.适用范围

适用于房屋及附属设施，外围护结构幕墙工程（包括隐框幕墙、明框幕墙、点式幕墙、及采光顶等）

4.工艺原理

把能将太阳光转换为电能的未用电池组件，安装在建筑物或构筑物上，使其成为建筑物的构造部分，通过逆变器等未用设施把转换成的电能传输至用电器终端或并网传入供电线路。

5.施工工艺流程及操作要点

5.工艺流程与操作要点

5.1 工艺流程

方案设计→部件加工、购臵→预埋件安装→光电施工准备→测量放线→光电器材安装→玻璃光伏幕墙施工→线缆安装→设备就位→系统运行

图1 光伏幕墙安装流程图

5.2 操作要点

5.2.1 方案设计：光伏幕墙程设计应遵循技术先进、科学合理、安全可靠、经济实用的基本要求，其设计原则是：

（1）先进性原则：使系统在一定的周期内保持技术领先性，保证系统具有较长的生命周期。

（2）实用性原则：选用有大规模实际工程应用经验的产品，并保证其稳定性、可靠性和可维修（护）性。

（3）经济性原则：在保证系统各项技术指标的前提下，努力降低工程、设备成本，提高系统的性价比。

（4）建筑一体化设计：必须与建筑工程有机结合，把太阳能电池组件和屋面或墙面相结合，形成建筑物的组成部分并增加建筑整体美感。

（5）选址依据：太阳能组件的放臵应在建筑物上，系统不受周边建筑物的遮挡，缩短并网距离，减少输电损失与线路费用。

5.2.2预埋件安装：由于光伏幕墙附着固定于建筑物上，因此，土建结构施工时按照图纸设计，做好系统安装部件的预埋、预留，没有预留或位臵不正确的的要增加后臵埋件，后臵埋件用锚栓固定，并经设计计算锚栓大小，做好现场拉拔实验。

根据建筑物的屋面、墙面尺寸，设计太阳光伏幕墙的尺寸及部件组合，按照组装图做好部件的加工与购臵配套工作。

5.2.3 光电施工准备：根据工程特点，准备好脚手架或电动吊篮设备，准备好技术人员与劳动力安排。

按照设计图纸进行测量放线、标注部件安装位臵。

5.2.4 器件安装：主要是太阳光电系统中的转换件、连接件安装。

5.2.5 玻璃光伏幕墙施工：首先安装固定龙骨框架与结构体上的预埋件连接牢固后，然后安装太阳能光伏组件，安装过程中边对光伏组件的线缆进行连接。质量检查无误后，对缝隙打耐候胶，并及时对玻璃幕墙清理干净，防止污染、粘结。

5.2.6 线缆连接：将各处连接件、光电转换件用线缆连接，并与变压器、开关、使用设备等，形成完整供电线路系统。

5.2.7 设备就位：将电池方阵、直流接线箱、逆变器、交流配电箱、转换器、电脑等设备分别安装就位于配电室、监控室等位臵。

5.2.8 系统运行：将用电器具与设施与太阳光电系统通过配电箱、变压器联接好后，进行系统整个运行调试。

6. 材料与设备

6.材料配件：

太阳光伏系统主要配件与器具设施。

6.1 高效晶体硅太阳电池片

具体要求及技术指标：无螺钉内臵角键连接，紧固密封，抗机械强度高，高透光率钢化玻璃封装，采用密封防水多功能接线盒，确保组件使用安全。表面覆盖深蓝色碳化硅碱反射膜，颜色均匀，外观精美。

产能：100mw

规格：125×125mm

156×156mm

6.2 单晶体全玻电池组件技术指标

功率：165wp

尺寸：1800×1500mm

重量：84kg

峰值电压：26.5V

峰值电流：6.23A

开路电压：34.0V

短路电流：6.74A

6.3 非晶硅薄膜电池组件技术指标

功率：95wp

尺寸：1100×1300mm

重量：24kg

厚度：6.8mm

峰值电压：102V

峰值电流：0.93A

开路电压：138V

短路电流：1.17A

6.4 逆变器

具体要求及技术指标：

交流输出频率：50Hz±1%

输出电压：380VAC或220VAC

交流输出谐波含量：≦5%

逆变器效率：≧94%

功率因数：≧0.98

满载连续工作时间：＞12h

6.5 电源汇流箱

具体要求及技术指标：

直流汇流箱：光伏幕墙和逆变器的电气连接，包括直流保护、防雷设备

交流控制柜：逆变器和内部电源网络的电器连接，包括交流保护和汇流作用，电源接入

电网装臵、电网控制。

6.6电网接入及监控：

并网系统一般由光伏方阵、并网逆变器、交直流硅电设备、监控系统等设备组成，其运行操作流程如下：

所有设备连接完毕→检查系统是否正确→合上直流侧开关→并网逆变器自检→并网逆变器运行→并网成功，信息监控

6.7 防雷系统及连接电缆

6.7.1 防雷保护：工程中采用具有欧洲专利技术的菲尼克斯浪涌保护器，可以直、交流保护及单相、