單晶體光伏發電幕墻是一種高科技建筑外殼，不儀滿足阻燃、隔熱和消聲等建筑物理要求，還可抵御惡劣天氣，集節能、環保、自然于一體，充分體現以人為本的沒計理念。主要介紹了此種幕墻的工作原理及特點，同時著重介紹了光電幕墻的安裝工藝。本系統的成功應用節約了后期使用中帶來的相應電器照明系統的維護、更換、清洗以及能源損耗費用。

 

　　光電玻璃幕墻是當今太陽能利用的光伏發電工程中重要產品之一，現已成世界能源產業中走俏的“朝陽工業產品”。據介紹，1997年世界光電玻璃幕墻組件（產品）為122萬矗，年增長率為38.5％，1998年的年增長率為29％，1999年的年增長率為22％；權威人士估計，進入2l世紀的今后幾年里，世界對光電玻璃幕墻的需求年增長率將會穩定保持在20％左右的良好勢頭里，前景十分誘人。

 

1 工程概況

 

　　環境保護部履約中心圖書閱覽室屋頂外圍采用單晶體太陽能光伏發電幕墻（下簡稱“光電幕墻”）容量20kW，與大樓并網發電，外觀和實用均能兼顧。

 

2 工作原理及特點

 

　　將已安裝于幕墻的電池板串聯連接好，分別引出總的正、負極，每兩組引入一個陣列接線箱。通過橋架，將陣列接線箱的線引至光伏設備問的并網逆變器，再通過配電柜，將并網逆變器轉換的電能送至配電室，完成大樓太陽能系統的并網發電，實現與大樓配電系統的一體化。其主要特點和優勢如下。

 

　　1）光電幕墻可滿足抵御惡劣天氣的所有要求，也可滿足建筑物理要求，比如阻燃、隔熱和消聲等。同時，光電幕墻本身還具有很強的裝飾效果。

 

　　2）光電幕墻減輕了環境負擔，因為它保護自然資源免受損失。特別是太陽能電池發電不會排放二氧化碳或產生對溫室效應有害的氣體，也無噪聲，是一種潔凈能源，與環境有較好的相容性。

 

　　3）光電幕墻不需燃料，不產生廢氣，無余熱，無廢渣，無噪聲污染，可用來發電，是一種可以產生經濟效益和綠色環保效益的高科技新產品。

 

3 施工工藝

 

3.1光電幕墻安裝施工工藝

 

　　測量放線一主梁安裝一橫梁安裝一玻璃安裝一耐候膠的嵌縫、封頂、封邊一清洗。

 

3.1.1測量放線

 

　　施工前根據土建軸線及各層標高將各層主梁、橫梁位置確定。

 

3.1.2主梁安裝

 

　　1）將主梁通過不銹鋼螺栓與支座相連，支座再通過螺栓與預埋件固定。按主梁軸線及標高位將主梁標高偏差調整至不大于3mm，軸線前后偏差調整至不大于2mm，左右偏差調至不大于3nma。

 

　　2）相鄰2根主梁安裝標高偏差不大于3mm，同層主梁的最大標高偏差不大于5mm。

 

　　3）主梁找平、調整時，垂直度可用吊錘控制，平面度由2根定位軸線之間所引的水平線控制。安裝誤差控制：標高為-I-3mm；前后為±2mm；左右為-I-3mm。

 

3.1.3橫梁安裝

 

　　1）主梁與橫梁用防噪聲墊片與鋁合金安裝角碼通過不銹鋼螺絲相連，要求安裝牢固，接縫嚴密。

 

　　2）相鄰2根橫梁安裝角碼的水平標高偏差≤lmm。

 

　　3）同一層安裝角碼安裝應由下向上進行，當安裝完一層高度時，應進行檢查、調整、校正、固定，使其符合質量要求。

 

　　4）調整好整幅幕墻的垂直度、水平度后，加固好主梁，然后進行安裝角碼安裝，對角線誤差≤lmm。

 

3.1.4光電幕墻安裝

 

　　1）玻璃安裝時，應將塵土和污物擦拭干凈，將鍍膜面朝室內，非鍍膜面朝外。

 

　　2）玻璃與構件避免直接接觸，玻璃四周與構件凹槽底保持一定空隙，每塊玻璃下部不少于2塊彈性定位墊塊，墊塊寬度與槽口寬度相等，長度不小于100ram，玻璃兩邊嵌入量及空隙符合設計要求。

 

　　3）玻璃四周橡膠條按規定型號選用，鑲嵌平整，橡膠條長度應比邊框槽口長1.5％一2％，其斷口留在四角，斜面斷開后拼成預定的設計角度，并用粘結劑粘結牢固后，嵌入槽內。

 

　　4）玻璃窗框兩面采用壓縮性聚氯丁橡膠連續密封墊（預先放置密封墊在窗門槽一面，然后壓入密封墊于另一面），采用連續的“濕封”方法，確保完全防水。

 

3.1.5耐候膠嵌縫、封頂與封邊

 

　　當玻璃安裝好后，應進行密封處理及對墻邊、幕墻頂部及底部等進行修邊處理。打密封耐候膠時應特別注意：①充分清潔板材問間隙，不應有水、油漬、灰塵等雜物，應充分清潔粘結面，加以干燥；②為調整縫的深度，避免三邊粘膠，縫內應滿填聚氯乙稀發泡材料（小圓棒）；③打膠厚度應在3.5—4.5mm，不能太薄或太厚，且膠體表面應平整、光滑，玻璃清潔無污物。封頂、封邊、封底應牢固美觀、不滲水，封頂的水應向里排。

 

3.1.6清洗

 

　　光電幕墻施工完畢，進行一次室外全面徹底清洗，保證工程能圓滿達到竣工驗收標準要求。

 

3.2電氣管線敷設安裝施工工藝

 

　　并網設備置于10層光伏發電設備間內，并網逆變設備轉換的電能通過配電柜，經電纜由9層強電豎井送至地下配電室，完成太陽能系統的并網發電。本樓地下室一層設總配電室，光電幕墻按組串接后，共分14組，每組引出2根線（為“+”、“一”極），每兩組進入一個陣列接線箱，共進入7個陣列接線箱（兩組進人1個接線箱），其主要施工工序為：光伏幕墻PVC管敷設一橋架敷設一穿線（纜）工程施工一配電柜（箱）安裝一并網逆變器安裝一系統調試。

 

3.2.1PVC管敷設

 

　　采用彈性固定卡將管路固定于鋼梁上，光伏幕墻的各路走線通過接線盒匯集于主線路PVC管，若單管長度不夠，可采用PVC專用接頭對管路套接。

 

　　1）將已安裝于幕墻的電池板串聯連接好，即：使相鄰的2塊電池板正、負極相接（公插接母插），每組的串聯接法所示。

 

　　整個系統串聯組數共分14組，每組分別串接。

 

　　2）每組串接后，共產生14組線，每組導線分別引出（用JBQ-4型導線）總的正負極，套上編號，兩組匯至一個陣列接線箱。

 

3.2.2金屬橋架敷設

 

　　1）電纜橋架應盡可能在建筑物、構筑物上（如墻柱梁、樓板等）安裝。

 

　　2）電纜橋架的總平面布置應做到距離最短，又滿足施工安裝、電纜敷設要求。

 

　　3）梯架或有孔托盤水平敷設時距地高度不低于2.5m；線槽、無孔托盤距地高度不低于2.2m。但敷設在電氣專用房間（如配電室、電氣豎井）內除外。

 

　　4）橋架垂直敷設時，在距地1.8m以下部分應加金屬蓋保護，但敷設在電氣專用房間內時除外。

 

　　5）幾組電纜在同一高度敷設時，各相鄰電纜橋架問應考慮維護、檢修需要，一般不宜小于0.6m。

 

　　6）電纜橋架水平敷設時，支撐跨距一般為1.5～3m，垂直敷設時，固定點間距不大于2m。橋架彎曲半徑小于300mm時，應在距彎曲段與直線段接合處300～600mln的直線段側設支撐，當彎曲半徑大于300mm時，還應在彎曲段中部增設一個支吊架。在進出箱、柜和變形縫及丁字接頭的三端500mm內設支撐。

 

　　7）電纜橋架可用脹管螺栓或在預埋鐵上焊接固定。

 

　　8）直線段鋼制電纜橋架超過30m，鋁合金或玻璃鋼制電纜橋架超過15m時，應有伸縮節，連接采用伸縮連接板。跨越建筑物伸縮縫處應設置伸縮縫或伸縮板。

 

　　9）電纜在橋架內的填充率，電力電纜不應大于40％，控制電纜不應大于50％。

 

　　10）電纜或導線在橋架內不應有接頭，接頭應設置在接線箱內。

 

3.2.3穿線（纜）工程施工

 

　　1）考慮導線（電纜）截面大小，根數多少，將導線（纜）與帶線綁扎，綁扎處做成平滑錐形狀，便于穿線。

 

　　2）穿線前核實護口是否齊全，管路較長、轉彎較多時，要在管內吹入適量滑石粉。

 

3.2.4配電箱（柜）安裝

 

　　確定陣列接線箱位置，用膨脹螺栓將陣列接線箱固定在九層吊頂內；配電柜位于10層光伏專用設備問，離墻保持60cm的距離。

 

3.2.5并網逆變器安裝

 

　　1）將支架固定好，在墻上標好打孔孔位，可以使用支架作為打孑L模板（見圖3）。

 

　　2）將并網逆變器掛至固定支架上，利用上面的固定鐵板放好圖3固定支架逆變器，防止側滑。

 

　　3）通過M6×10的螺絲擰人支架底部的螺孔，將逆變器和支架固定在一起。

 

　　4）檢查所有固定點，確保逆變器已牢固固定。

 

3.2.6系統調試

 

　　光電幕墻到陣列接線箱所用線纜型號為WI）Z-4 ㎜？；從陣列接線箱至光伏設備間線纜型號為BV-6 ㎜？；從光伏設備間到地下1層配電室的電纜型號為ZRYJ-V4×10+1×6。當所有工作完成并驗收合格后，完成總接線，實現并網操作。

 

3.3光電幕墻安裝與維護

 

　　1）安裝地點要選擇光照比較好，周圍無高大物體遮擋太陽光照的地方。當安裝面積較大的光電板時，安裝地方要適當寬闊一些，避免碰損光電板。

 

　　2）通常光電板總是朝向赤道，在北半球表面朝南，在南半球表面朝北。

 

　　3）為了更好利用太陽能，并使光電板全年接受太陽輻射量比較均勻，一般將其傾斜放置，光電電池陣列表面與地平面的夾角稱為陣列傾角。

 

　　4）當陣列傾角不同時，每月光電板表面接受到太陽輻射量會有差別。故在選擇陣列傾角時，應綜合考慮太陽輻射的連續性、均勻性和冬季極大性等因素。

 

　　5）光電幕墻（屋頂）的導線布線要合理，防止因布線不合理而漏水、受潮、漏電，進而腐蝕光電電池，縮短壽命；還應注意光電板的散熱。

 

　　6）光電幕墻（屋頂）每年至少進行兩次常規性檢查，時間最好在春天和秋天。檢查時，首先檢查各組件的透明外殼及框架有無松動和損壞。

 

4 結語

 

　　太陽能光電幕墻集合了光伏發電技術和幕墻技術，降低了對環境的污染，同時為現代建筑提供一種新的美學裝飾效果，雖然短期內沒有經濟效益，但從建筑功能使用長遠看具有較好的社會效益。