绝大多数户用和工商业光伏都是将光伏组件安装在屋顶，不仅可以帮助业主节省电费，还可以优化屋顶空间的使用，为屋顶降温。
本文将讨论在平屋顶上安装光伏电站必须了解的几个最重要的事项。
关键一、采用哪种安装形式
不同的屋顶安装光伏组件的方法也不一样，常见的安装方式包括附加型、压载型及桩基型。
如果屋顶属于彩钢瓦型式，一般都考虑附加型，直接将组件平铺在彩钢瓦上，尤其是一般彩钢瓦屋顶都没有女儿墙，采用平铺的型式防风效果最好，最为安全；另外彩钢瓦屋顶也有一定的倾角，虽然可能不是光伏发电对应的最佳倾角，但加大倾角带来的改造成本也是需要综合考量的。
对于水泥屋顶，通常是纯平，常见的安装方式是压载型和混凝土基础桩基型，如上图所示。
很多时候，建筑物业主不允许在混凝土平屋顶上钻孔，一方面是担心老建筑的强度，或者是不想改变屋顶的防水性能。这就是选择压载型或混凝土基础安装的原因。
压载型由于没有和屋顶做锚固连接，因此侧面可以考虑做防风处理，尤其是没有女儿墙的水泥屋顶。
混凝土基座的主要目的是确保即使在暴风雨季节，支架系统也能保持完好无损。它保证了良好的安装而不会导致屋顶漏水，还可以提高太阳能电池组件的效率，减少女儿墙对阳光的遮挡。
关键二、平屋顶不代表平铺安装
在平屋顶上采用平铺方式安装光伏组件，似乎是最想当然的方式，不仅安装量/面积可以最大化，还有可能将光伏作为屋顶顶棚使用，增加空间面积。
但事实上，在平屋顶上安装光伏，并不意味着您还应该将其倾斜度设置为0度，我们需要考虑很多因素，应避免平装，包括：
l 平铺组件容易积灰，积灰可能造成10％甚至30%的发电量损失；
l 清洗更不方便，积水不易流出；
l 与倾斜安装相比，发电量将减少；
l 投资回报期将更长；
l 可能无法靠自然降雨来去除积灰；
倾斜安装和纯平铺的光伏阵列发电量会有明显的不同，通过对一个11.2kWp太阳能系统进行仿真模拟，倾角分别为10度、5度和0度。
仿真结果表明，如果倾角为0度，则11.2kWp系统年发电量约为13,480.3kWh，而在5度倾角下，该系统一年发电量达到14,066.9kWh。而事实上，当倾角为10度时，该系统年发电量达到14,520kWh。
从结果中可以看出，每增加5度，系统每年增加500kWh的发电量（15度后，增加量会明显减少，超过最佳倾角后反而会更低）。而且，上述仿真模拟还没有考虑低倾角安装时由于积灰而造成的发电量损失。
建议如果不愿意采用最佳倾角来安装的话，安装倾角尽可能还是高一些。如果必须平铺，建议也将倾角设计在5-10度之间。对于平屋顶来说，5-10度的角度也已经足够平了，而对于彩钢瓦屋顶来说，一般都会留有3度以上的角度，相比增加倾角的额外成本来说，顺其自然、随坡就势也是很好的选择。
关键三、平屋顶安装必须考虑风速
在太阳能系统的设计阶段，必须考虑当地可能出现的最大风速，尤其是在风速超过每小时180公里的地区。
不是五年一遇，十年一遇，光伏系统的寿命是25年，必须考虑50年一遇！
2021年4月底发生在江苏南通的台风足以说明一切，随着建筑质量的提升，对于南通地区的建筑也来说，几乎没有人会过多考虑到三十年前常发生的台风灾害，毕竟南通地区的台风，也就能对以前的平方、草屋、大棚带来点影响。
但今年4月底，发生在南通的那场大风，活生生地将屋顶的太阳能光伏、太阳能热水器都吹到了地上，台风期间造成十多人死亡，50年一遇毫不夸张。
普通的平屋顶太阳能发电系统可以承受160 km / h（十三级台风）的风速，但如果没有女儿墙挡风，阵列间没有考虑防风，局部区域因气流而造成的瞬间风速会远远超过实际的风速。
这时候对于支架的选型、结构设计、压载或混凝土基础强度设计必须依赖专业机构的建议，即便是彩钢瓦屋顶的平铺，也要有科学的分析。
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关键四、平屋顶安装的漏水风险
积水在平屋顶上很常见。由于屋顶是平坦的，所以水无处可去，或者说排水变慢，在屋顶停留的时间会边长，因此，任何屋顶上的缝隙、孔洞都会变成积水的停留处。
此时，安装了光伏系统的平屋顶，由于支架安装和混凝土桩基安装时可能造成的防水层破坏，就成为平屋顶光伏最大的漏水风险。
如果是彩钢瓦屋顶，采用夹具安装要比在彩钢瓦上打孔要好；如果彩钢瓦不适合用夹具连接，采用结构胶粘结也是一种选择，浙江凌志有机硅就有相关的解决方案；如果必须打孔，需要确保所有孔都能正确密封以防水。
关键五、需要考虑平屋顶上的机械单元
在水泥平屋顶上设计和安装光伏的挑战之一是现有建筑楼顶的各类机械装置，如室外空调机组、排水管、排气扇、通风设施、水箱、栏杆、屋顶结构、暖通系统和水管等等。
这些已有的设备，不仅影响了屋顶光伏的布局，影响了系支架间距和排列，还可能对光伏阵列产生阴影遮挡，或是影响到日后的运维。
有的设计人员会考虑在这些设施上方加装光伏，为设施遮风挡雨，但由此带来的另一个问题是高度设计要求和防风要求，以及运维的困难。
对于屋顶设施，只能因地制宜地开展设计，但这是屋顶光伏无法回避，必须重视的问题。
关键六、屋顶平铺组件的增发
一般没有绝对0度角的平铺安装，但低倾角确实是不能回避的问题，即便是水泥屋顶也会有这样的需求。
无锡天鹏食品城的屋顶就是水泥屋顶加装光伏大棚的典型应用：
对于屋顶平铺光伏，优化设计后仍然可以获得最佳发电能力，这可以通过不同的方式来完成。
方法1：在平铺的情况下尽可能做出一定的倾角，不一定追求最佳倾角，尤其是大于15度倾角时，需要慎重考虑屋顶的防风问题（倾角越大，受风的影响越大）。通常若能做到5-10度就已经足够。同时面向最佳朝向。
方法2：对于倾角很低的近似平铺组件，在上下两排组件之间留有间隙，以便让组件表面的水能流出组件表面，而不是累积到下一块组件。
这对于设计为顶棚的光伏阵列是一个额外要求，因为顶棚就是为了挡雨，可以考虑组件之间加装排水槽来实现（这种方案目前在阳光房光伏应用中已很普遍，工商业屋顶可以作为参考）。
无锡天鹏食品城图片中的组件表面，在下沿边框处都有明显的泥带痕迹，就是组件表面的泥水无法及时排出组件表面的结果。
方法3：对于低倾角屋顶光伏组件，加装一种被称为自动排水除泥器的产品，彻底消除3-15度倾角的光伏组件表面积水、积灰。
由于是屋顶顶棚应用，后期爬上去运维多有不便，排水除泥器的选型要考虑到后期运维，如采用高效、长寿命的材质，避免塑料产品短期内老化后可能会需要更换；还需要考虑材质与组件铝边框之间的异金属腐蚀问题，还要选择不影响铝边框表面电阻的材质以避免组件PID风险。
【结语】
总之，在平屋顶上安装太阳能电池板时需要考虑的以上六个最重要的事情。
2021年组件价格上涨导致地面电站很难实现平价上网，工商业屋顶光伏电站市场在用电侧电价的盈利空间将是2021年光伏最重要的战场。了解与平屋顶光伏系统最相关的6件事，你的投资回报可以避免失误，实现最高的投资回报。
ほとんどの家庭用と商業用の太陽光発電は、太陽光発電コンポーネントを屋根に取り付け、所有者の電気料金の節約を助けるだけでなく、屋根空間の使用を最適化し、屋根を冷やすことができます。
本論文では,平屋根に太陽光発電所を設置する上で理解しなければならないいくつかの最も重要な事項について議論する。
キー1、どのインストール形式を採用するか
屋根によって光起電力アセンブリを取り付ける方法も異なり、一般的な取り付け方法には付加型、圧着型、杭基型が含まれている。
太陽光発電の人は必ず知っています!平屋根取付工商業発電所の6つのポイント!(お勧めコレクション)
もし屋根がカラー鋼瓦型式に属するならば、一般的にすべて付加型を考慮して、直接コンポーネントをカラー鋼瓦の上に平らに敷いて、特に一般的なカラー鋼瓦屋根はすべて女性の壁がなくて、平らな型式を採用して風を防ぐ効果が最も良くて、最も安全です;また、カラー鋼瓦屋根にも一定の傾斜角があり、太陽光発電に対応する最適な傾斜角ではないかもしれないが、傾斜角を大きくすることによる改造コストも総合的に考慮する必要がある。
セメント屋根の場合、通常は純平であり、一般的な取り付け方法は、上図に示すように、圧着型とコンクリート基礎杭基型である。
多くの場合、建物の所有者はコンクリートの平屋根に穴を開けることを許さない。一方で、古い建物の強度を心配したり、屋根の防水性能を変えたくない。これが圧着型やコンクリートベースの取り付けを選択した理由です。
圧荷型は屋根とアンカー接続されていないため、側面は防風処理、特に女性壁のないセメント屋根を考慮することができる。
コンクリートベースの主な目的は、嵐の季節でもブラケットシステムが無傷であることを確保することである。屋根から水が漏れないように良好な取り付けを保証し、太陽電池アセンブリの効率を高め、女性の壁の日光に対する遮蔽を減らすことができます。
肝心な二、平屋根は平舗装の取り付けを代表しない
太陽光発電の人は必ず知っています!平屋根取付工商業発電所の6つのポイント!(お勧めコレクション)
平屋根に平舗装方式で太陽光発電ユニットを取り付けるのは、最も当たり前の方法のようで、設置量/面積を最大化できるだけでなく、太陽光発電を屋根天井として使用し、空間面積を増やす可能性もある。
しかし、実際には、フラット屋根に光起電力を設置することは、その傾斜度を0度に設定する必要はありません。私たちは多くの要素を考慮しなければなりません。フラットを避ける必要があります。
l舗装アセンブリは灰が溜まりやすく、灰が溜まると10%から30%の発電量損失をもたらす可能性がある。
l洗浄がもっと不便で、水が溜まって流出しにくい。
l傾斜取付に比べて発電量が減少する。
l投資収益率はさらに長くなる。
l自然降雨で灰を除去できない可能性がある。
傾斜実装と純平坦化の光起電力アレイの発電量は明らかに異なり,11.2 kWp太陽エネルギーシステムのシミュレーションにより,傾斜角はそれぞれ10度,5度,0度であった。
シミュレーションの結果,傾斜角が0度の場合,11.2
kWpシステムの年間発電量は約13480.3 kWhであり,5度の傾斜角では14066.9 kWhに達することが分かった。実際,傾斜角が10度のとき,このシステムの年間発電量は14520 kWhに達した。
その結果,5度増加するごとに,システムは毎年500 kWhの発電量を増加させる(15度増加すると増加量が著しく減少し,最適傾斜角を超えるとかえって低くなる)。また,上記シミュレーションでは,低傾斜角実装時の灰溜まりによる発電量損失は考慮されていない。
最適な傾斜角で取り付けたくない場合は、できるだけ高くすることをお勧めします。平らにする必要がある場合は、傾斜角も5~10度の間に設計することをお勧めします。平屋根では5~10度の角度でも十分に平らですが、彩鋼瓦屋根では3度以上の角度が残るのが一般的で、傾斜角を増やす余分なコストよりも自然に、坂に従うのも良い選択です。
肝心な3、平屋根の取り付けは風速を考慮しなければならない
太陽光発電の人は必ず知っています!平屋根取付工商業発電所の6つのポイント!(お勧めコレクション)
太陽エネルギーシステムの設計段階では、特に時速180キロを超える地域で、現地で発生する可能性のある最大風速を考慮しなければならない。
5年に1度、10年に1度、太陽光発電システムの寿命は25年で、50年に1度を考えなければなりません!
2021年4月末に江蘇省南通で発生した台風はすべてを説明するのに十分で、建築の質の向上に伴い、南通地区の建築にとっても、30年前によく発生した台風災害をあまり考慮する人はほとんどいません。結局、南通地区の台風も、以前の平方、草屋、小屋に影響を与えることができます。
しかし、今年4月末、南通で発生した大風は、屋根の太陽光発電、太陽熱湯沸かし器を生々しく地上に吹きつけ、台風の間に10人以上が死亡し、50年に1度は誇張されなかった。
通常の平屋根太陽光発電システムは160 km/h(13級台風)の風速に耐えられるが、女性の壁が風を遮らなければアレイ間で防風を考慮せず、一部の地域では気流による瞬間風速が実際の風速をはるかに上回る。
この場合、ブラケットの選定、構造設計、圧荷またはコンクリート基礎強度設計は専門機構の提案に依存しなければならない。カラー鋼瓦屋根の平らな舗装であっても、科学的な分析が必要である。
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肝心な四、平屋根取付の漏水リスク
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平屋根に水が溜まるのはよくあります。屋根が平らなので、水が行き場がない、あるいは排水が遅くなり、屋根に滞在する時間が長くなるため、どの屋根の隙間や穴も水たまりの滞在先になります。
このとき、光起電力システムを取り付けた平屋根は、ブラケットの取り付けやコンクリート杭の取り付け時に生じる防水層の破壊により、平屋根光起電力の最大の漏水リスクとなる。
カラー鋼瓦屋根であれば、カラー鋼瓦に穴をあけるよりも治具を採用して取り付けるほうがいい。カラー鋼瓦が治具で接続するのに適していない場合は、構造接着を採用するのも選択であり、浙江凌志有機シリコンには関連する解決策がある。穴を開けなければならない場合は、すべての穴が防水のために正しく密封されていることを確認する必要があります。
肝心な5、平屋根の機械ユニットを考慮する必要がある
セメント平屋根に太陽光発電の設計と設置の挑戦の一つは、屋外エアコンユニット、排水管、排気ファン、通風施設、タンク、欄干、屋根構造、暖通システム、水道管など、既存の建物の屋上の各種機械装置である。
これらの既存の設備は、屋根の光起電力の配置に影響を与えるだけでなく、ブラケットの間隔と配列に影響を与えるだけでなく、光起電力アレイに影の遮蔽を生じたり、今後のメンテナンスに影響を与える可能性があります。
ある設計者はこれらの施設の上に太陽光発電を設置し、施設のために風を遮って雨を遮ることを考慮するが、これによるもう一つの問題は高度な設計要求と防風要求、および運行維持の困難である。
屋根施設については、場所に応じて設計を行うしかないが、屋根光発電は回避できず、重視しなければならない問題である。
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キー6、屋根の平らなコンポーネントの増発
一般的には絶対0度角の平地実装はないが、低傾斜角は確かに回避できない問題であり、セメント屋根でもこのような需要がある。
無錫天鵬食品城の屋根はセメント屋根に太陽光発電小屋を設置する典型的な応用である。
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屋根の平らな光起電力については、設計を最適化しても最適な発電能力を得ることができ、これは異なる方法で達成することができる。
方法1:平らな場合にできるだけ一定の傾斜角を作り、必ずしも最適な傾斜角を追求するとは限らない。特に15度以上の傾斜角の場合、屋根の防風問題(傾斜角が大きいほど風の影響が大きい)を慎重に考慮する必要がある。通常は5~10度で十分です。同時に最適な向きに向かいます。
方法2:傾斜角の低い近似的な平坦化コンポーネントについて、次のコンポーネントに蓄積するのではなく、コンポーネント表面の水がコンポーネント表面から流出するように、上下の2列のコンポーネント間に隙間を残す。
これは、天井として設計された光起電力アレイに対して追加の要求である。天井は雨を防ぐためであり、コンポーネント間に排水溝を装着して実現することを考慮することができるからである(この案は現在、日光室の光起電力応用において一般的に行われており、商業屋根は参考とすることができる)。
無錫天鵬食品城の画像の中のコンポーネントの表面は、下の縁に沿って明らかな泥帯の痕跡があり、コンポーネントの表面の泥水がコンポーネントの表面をタイムリーに排出できない結果である。
方法3:低傾斜角屋根太陽光発電アセンブリに対して、自動排水除泥器と呼ばれる製品を装着し、3-15度傾斜角の太陽光発電アセンブリの表面積水、灰を徹底的に除去する。
屋根天井の応用のため、後期に登ってメンテナンスするのは不便で、排水除泥器の選択型は後期のメンテナンスを考慮しなければならない。例えば、高効率、長寿命の材質を採用し、プラスチック製品が短期的に老化した後、交換する必要がある可能性がある。また、コンポーネントPIDのリスクを回避するために、マテリアルとコンポーネントアルミニウムフレームとの間の異金属腐食の問題を考慮し、アルミニウムフレームの表面抵抗に影響を及ぼさないマテリアルを選択する必要があります。
【結語】
要するに、平屋根に太陽電池パネルを取り付ける際に考慮しなければならない以上の6つの最も重要なこと。
2021年のコンポーネント価格の上昇により、地上発電所は平価インターネットを実現することが難しくなり、工業商業屋根太陽光発電所市場の電気使用側の電気価格の利益空間は2021年の太陽光発電の最も重要な戦場になるだろう。平屋根太陽光発電システムに最も関連する6つのことを理解して、あなたの投資収益率はミスを避けて、最高の投資収益率を実現することができます。
