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在有陽光照射的時候,離網太陽能發電系統將太陽能轉化為電力,然后利用太陽能充放電控制器對電池進行充電,當雨天或沒有光線時,蓄電池會利用太陽能充放電控制器向 DC負載提供電力,而蓄電池則需要向獨立的逆變器提供電力,再通過一個獨立的逆變器,將其轉化為 AC.

離網式太陽能電力系統在偏遠山區,無電區,海島,通訊等領域得到了廣泛的應用.該系統通常包括光伏方陣、太陽能充放電控制器、蓄電池組、離網型逆變器、直流負載、 AC負載等.在沒有光線的條件下,光伏陣列將太陽能轉化為電力,并利用太陽能充放電控制器對電池進行充電;在沒有光線的時候,電池群利用太陽能充放電控制器對 DC電源進行供電,并將其直接供給到獨立的逆變器,再通過反向變換器將其轉化為 AC,從而為 AC負載提供電力.

1、太陽能電池總成的安裝要點

(1)探測太陽電池

在裝配之前,要對電池進行測試,并與電池制造商的技術說明書進行比較,以判定其工作狀態.由于太陽能電池元件的輸出電壓隨著溫度升高而降低,所以在太陽照射加熱之前,應先 進行開路電壓的測定.由于光強是直接影響到短路電流的測量,因此只有通過精 確的方法來進行測試,才能對其輸出電流進行粗略的估算.在進行測試時,將太陽能電池組件的平面朝向日光,大多數的現場測試,與產品說明書中所提供的數據相差不超過5-10%,盡量是在中午日照強烈的情況下進行.

(2)裝配模式

1)支架的安裝模式.使用簡易支架,即可安裝獨立的方形太陽能電池.將兩個三角鍍鋅支架分別用螺絲固定在大樓的外墻和屋頂上,另外一對支架與太陽能電池總成的支架相連,這樣就構成了一個簡單、耐用、價格低廉的支架.支架結構可以根據季節調節傾斜角度,使光電系統的性能達到 佳.

2)柱子的安裝模式.將太陽能電池直接與地面連接起來,通常采用5-7厘米直徑的鋼管作為支架的 佳材料.通過該裝置,還可以根據季節變化來調節太陽能電池的傾斜角度,從而達到 佳的太陽能發電效率.

3)地面的安裝模式.在地面安裝太陽能電池陣列時,必須事先在地面上做好底座,再用金屬支架將其固定到底座上,再把太陽能電池陣列裝配到支架上.用于安裝的機架一般由兩根平行的凹槽組成.采用螺絲將橫向支承的鋁合金型材與槽形梁連接,并采用高強度的橫向支承鋁合金型材,防止被大風刮傷.將太陽能電池板的鋁骨架用螺絲緊固于上下兩側的支撐鋁合金型材（傾斜角度必須事先確定）.還可以采購或制造可調節傾斜角度的支架,使電池面板傾斜角度隨季節變化.因為水泥中含有的石灰會對鋁制品造成侵蝕,所以,在混凝土底座上直接安裝的金屬支架必須采用鍍鋅鋼板.

另外,螺釘、螺母和密封墊均為不銹鋼材質,防止腐蝕.在選擇合適的太陽能電池陣列之前,需要對當地的氣候條件和土壤的承受壓力進行細致的分析.為了防止由于承受太 大的壓力而導致的破壞,地面必須采用有足夠的地基.底座必須能夠承受風向（側向）的推力.參照本地的建筑規范,可以為基礎的確定提供基礎,在安裝之前,必須保證以上的支持部件符合以上的規范.

4)屋頂的安裝模式.在屋頂安裝太陽能電池板,一般有四種方式:支架安裝,獨立安裝,直接安裝,集成安裝.

①固定托架.在支架的安裝模式下,太陽能電池陣列由一根金屬框架支撐,并有一定的傾斜角度.用支撐架把太陽能電池板固定在房頂上.這樣的安裝方式會造成屋面的承載力和風力的壓力.然而,因為空氣通道完全圍繞著太陽能電池陣列,所以太陽能電池陣列的工作溫度可以維持在較低的水平,因此,其效率得到了改善.部分支架可以根據季節調整傾斜角度,從而增加太陽能電池的利用率.

②單獨設置.這種獨立的安裝方法是把太陽能電池板直接固定在與房頂傾斜角度平行的屋頂上,高度為10-20厘米.支架是由一個單獨的支架和一個太陽能板組成的.獨立安裝模式的優勢在于,為太陽能電池陣列提供了一個可自由流通的通道,而單獨設置的缺點是難以維修和替換屋頂材料.

③直立式.直接安裝意味著把太陽能電池裝置直接裝在一般的屋面上,這樣就不需要支架和橫梁了.太陽能板要保證屋面的密封性,所以要經常用適當的密封材料來對屋面進行密封.由于直接安裝系統的氣流無法圍繞著太陽能電池陣列流動,所以在這樣的安裝模式下,太陽能電池陣列的工作溫度要高于其它的設備20攝氏度左右.由于無法完整地觀測到太陽能電池陣列的電連接,造成了檢修、維修等方面的難度.

④集成式裝配.這種集成式的安裝方法是把太陽能電池板直接裝到房頂的椽子上,傳統的屋頂被用一個方形的太陽能電池板代替.該太陽能電池陣列采用玻璃狀的丁基彈性體或由金屬片制成的填料進行密封.此安裝方法適用于在陽光直射的屋頂上.該裝置易于透氣,從而確保了在高工作溫度下工作的太陽能電池陣列.因為這些方陣的太陽能電池線都是裸 露在屋頂上的,所以很方便地進行線路的檢修.

2、方形太陽能電池架

方陣太陽能電池板是用來支撐太陽能電池的,其結構應確保其與支架的連接牢固、可靠,并且可以方便地進行太陽能板的替換.太陽能電池板和支撐板應能承受120公里/小時的風速.

在安裝太陽能電池方形支架時,其傾斜角度（可調整或固定）應當使得太陽能電池陣列在設計月份（也就是平均每日輻射少的一個月）得到 大功率.所有方形的扣件都要有足夠的強度,才能牢固地把太陽能板裝配到支撐架上.可將太陽能電池板置于房頂,但其支撐必須與房屋主體相連,不得與屋面材料相連.在地面上安裝的太陽能電池板,其與地面的距離應小于0.3米.支柱的底座應與底座緊密相連,這樣才能經受住太陽能板的重量和設計的風速.

在太陽能光電系統的結構設計中,必須考慮到抗風的設計.根據太陽能電池總成廠商的技術參數,可以在2700 Pa下使用.如果風阻系數是27米/秒（等同于10級臺風）,那么按照非粘性流體力學理論,太陽能電池總成將會受到365 Pa的壓力.因此,它能夠在27米/秒的風速下保持完整.因此,在設計中,必須重點解決太陽能電池支架設計、基礎設計、支架與基礎的銜接設計.太陽能電池板底座與底座的連接設計采用螺釘固定.

太陽能電池方陣支撐要經受住外界的風雪和其他環境應力,安裝孔要便于安裝調試，并且要經受一定的機械壓力.

如果太陽能電池陣列位于風電場的桁架上,則要將其與桁架塔架牢固地連接起來,并將其與風輪葉片30 cm以上的太陽能板支撐架固定在一起.在吊起桁架塔時,應先對太陽能電池陣列的輸出電壓進行檢測,然后將其與導線相連接.

3、控制器安裝注意事項

在安裝控制器之前,必須先確認所有開關的初始位置,切斷所有的輸出和輸入開關.安裝離線光電系統的人員必須按照生產廠家在使用說明書中所述的正確安裝步驟進行操作.在安裝控制器時,采用遮光布覆蓋的太陽能電池陣列,切斷負荷,以保護裝置和安裝者.脫網光電系統控制器的調試程序如下:

(1)開啟控制器的包裝,以確定控制器是否在運送過程中受到損傷;檢查控制器的標志,確認規格、型號、數量是否符合設計,如果不符合,必須馬上調換,不得強行施工.

(2)對控制裝置的表面進行檢查,如果有,必須馬上進行替換.

(3)為了避免散熱元件的發熱,控制器的安裝位置要有足夠的通風,控制器的外殼必須要有足夠的接地.

(4)在接線之前,應確定太陽能電池組件、風力發電機、蓄電池、負載的標識符號、接線位置以及正、負符號.

(5)在導線連接時,應注意“負”極性的“正”,并應以紅色為正,以藍色為負極.在連接之前,請用剝線鉗將電源線、風力發電機電源線、太陽能電池電源線上的每根電源線都剝掉30±2 mm的塑銅線,然后按照下列順序進行連接:

①將蓄電池電源線和控制器的電池線連接起來,將“+”和“-”極連接到電池組的正、負極.這時,控制面板上的“POWER”指示燈（綠色）,如果沒有,請檢查電線和電線有沒有損壞.

②在“OFF”（風機人工停轉）時,控制面板上的“WINDSTOPSWITH”.三根三芯電纜把“WIND”的三個終端分別連接到風機的導線上（三相無極）.當風機在工作時,將“WINDSTOPSWITH”設為“ON”.“WIND”的指示燈會隨著風力發電機的旋轉而閃爍,“WIND”的指示燈會在旋轉到可以給電池充電的時候長亮.

③將該太陽能電池裝置與該裝置背面的「太陽能輸入端」相連,并將其正極與負極進行適當的連接.

④將負荷與“DCOUTPUT”終端相連接.“+”與“-1”是光控輸出類型的負載連接終端.“+”、“-2”是時控輸出類型的負載連接終端.

4、逆變器的安裝注意事項

在安裝逆變器之前,要先確認所有的開關在正確的位置,并將 DC和 AC的輸出開關分開.需要說明的是,當把 DC電纜與倒相器的輸入端子相連接時,必須確認正負極性是正確的.離網太陽能發電系統的性能和特點因其對太陽能電池的需求而異.所以,具體的線路及調試方法,請參考所附的技術規范.

5、太陽能電池陣列的安裝要點

認真挑選出合適的太陽能電池陣列,是完成光伏系統安裝工作的首要步驟.電器設備要避免在戶外無必要的曝曬,在安裝電器時,要注意方便的進行系統維修.為了減小線路的損失,太陽能電池陣列必須盡可能靠近蓄電池和電力調整裝置.

太陽能電池板價格昂貴,重量輕,體積小,易遭盜 竊.為了增強太陽能電池陣列的安全性,可以采用防護措施.采用專用螺絲固定板,能避免快速拆卸.在固定支架上設置防盜門,可以增加安全.

太陽能電池總成的支承框架應該具有簡單、堅固、耐用的安裝結構,其安裝的材料必須經得起風雨的侵襲和各種腐蝕.鋁型材、鋼、不銹鋼均可用于電鍍.為了方便搬運和安裝,太陽能電池的方形底座必須是輕量級的.很多太陽能發電設備都采用了木制支架和框架.然而,由于木材的保養比較麻煩,所以通常不建議采用木材來做太陽能板的支架.