❶太阳能电池组件安装要点

      为了判断电池组件是否正常工作，在安装前应对太阳能电池进行检测，测量时安装人员必须比对太阳能电池厂家的技术手册。开路电压的测量必须在太阳能电池组件被日光照热前进行，因为太阳能电池组件的输出电压会随着温度的上升而下降。短路电流的测量直接受日照强度的影响，除非能够准确的测量日照强度，否则只能对太阳能电池组件的输出电流特性做一个大约估计。测量时使太阳能电池组件平面垂直正对阳光，大部分太阳能电池组件的现场测量结果，与产品说明书给出的数据差别在5～10％以内，最好在正午日照最强的条件下测量电池组件。

1）托架安装方式。可以用一个简单的托架装置，安装一个单独的太阳能电池方阵。将两根角形电镀钢托架用螺钉固定在建筑的外墙和房顶，另一对与之配合的托架接在太阳能电池组件框架的端部，将这两套托架连接起来，就构成一个简单、耐用而且价格便宜的用于安装太阳能电池方阵的托架装置。托架装置可做成可旋转的，以便随季节变化而调整倾角，从而优化光伏系统的性能。

2）立柱安装方式。使用一个直接固定在地上的垂直立柱安装太阳能电池方阵，一般来说，5～7cm直径的钢管很适合作为这种支撑结构的材料。采用这种安装方法，也可以按季节调整倾角，以优化光伏发电系统的性能。

3）地面安装方式。在地面安装太太阳能电池方阵时，应预先在地面制作好基座，然后将金属框架固定在基座上，最后将太阳能电池方阵安装在框架上。安装用的框架通常包括两个平行的槽状梁。用螺钉将横向支撑铝型材固定在槽状梁上，横向支撑铝型材强度要高，以防被风吹坏。将太阳能电池方阵的铝制框架用螺钉固定在上下横向支撑铝型材上（应以预先测算的倾角固定）。也可以购买或制作可调整倾角的支架装置，以便按季节调整电池板倾角。由于混凝土中的石灰成分会腐蚀铝制材料，直接安装在混凝土基座上的金属框架应使用镀锌钢材。

此外，螺钉、螺母及垫圈都应该由不锈钢材料制成，以防腐蚀。在最终选定太阳能电池方阵安装位置前，需详细评估当地的气候状况和土壤的承压能力。地面安装方式需要足够强度的基座，以避免因承压过大而造成损坏。基座同时要能经受住风吹造成的切向（横向移动）作用力。参考当地建筑标准可以为确定基座要求提供依据，在安装前，要确保上述支撑构件满足这些标准。

4）屋顶安装方式。在屋顶安装太阳能电池方阵，有四种常用方法：支架安装、独立安装、直接安装、一体化安装。

①支架安装。在支架安装方式中，太阳能电池方阵用一个金属框架支撑，并呈现一个预先设定好的倾角。用支架安装的太阳能电池方阵，通过用螺钉将支架固定在屋顶上。这种安装方法会增加屋顶承重及风应力等问题。但是，由于气流通路完全环绕太阳能电池方阵周围，太阳能电池方阵可保持相对较低工作温度，从而提高了效率。有些支架安装方式可以按季节调节倾角，以提高光伏发电系统效率。

②独立安装。独立安装方式是将太阳能电池方阵直接安装在屋顶上的框架上，这个框架平行于屋顶的倾角，并且离屋顶10～20cm高。支撑横杆固定在独立的框架上，太阳能电池方阵固定在这些横杆上。独立安装方式的优点是为太阳能电池方阵提供了空气自由流动的通路，独立安装方式的缺点是维护太阳能电池方阵和更换屋顶材料都比较困难。

③直接安装。直接安装是指将太阳能电池组件直接安装在普通屋顶的覆盖物上，因此不需支撑框架和横杆。太阳能电池方阵必须保持屋顶覆盖物密封的完整性，因此要经常使用合适的密封剂密封屋顶。直接安装系统的空气流不能在太阳能电池方阵周围流动，这就导致了在这种安装方式中的太阳能电池方阵工作温度比其它安装方式大约高20℃。由于不能完全观察到太阳能电池方阵的电气连接情况，这给检查和维护都带来困难。

④一体化安装。一体化安装方式是将太阳能电池方阵直接安装在屋顶的椽子上，并用太阳能电池方阵取代了常规的屋顶覆盖物。太阳能电池方阵使用釉面丁基合成橡胶或装有金属板条的衬垫材料密封。这种安装方式适合于屋顶朝向和倾角都被日光照射的场合使用。这种安装方式很容易通风，因此可以保证太阳能电池方阵运行在效率较高的工作温度下。由于太阳能电池方阵连接线路都暴露在阁楼中，这样很容易检查和维修线路。

太阳能电池方阵支架用于支撑太阳能电池组件，太阳能电池方阵的结构设计要保证太阳能电池组件与支架的连接牢固可靠，并能很方便地更换太阳能电池组件。太阳能电池方阵及支架必须能够抵抗120km/h的风力而不被损坏。

在安装太阳能电池方阵支架时，其倾角（可调节的或是固定的）应使太阳能电池方阵在设计月份中（即平均日辐射量最差的月份）能够获得最大的发电量。所有方阵的紧固件必须有足够的强度，以便将太阳能电池组件可靠地固定在支架上。太阳能电池方阵可以安装在屋顶上，但支架必须与建筑物的主体结构相连接，而不能连接在屋顶材料上。对于地面安装的太阳能电池方阵，太阳能电池组件与地面之间的最小间距要在0.3m以上。立柱的底部必须牢固地连接在基础上，以便能够承受太阳能电池方阵的重量并能承受设计风速。

在太阳能光伏发电系统的结构设计中，一个需要非常重视的问题就是抗风设计。依据太阳能电池组件厂家的技术参数资料，太阳能电池组件可以承受的迎风压强为2700Pa。若抗风系数选定为27m/s（相当于十级台风），根据非粘性流体力学，太阳能电池组件承受的风压只有365Pa。所以，组件本身是完全可以承受27m/s的风速而不至于损坏。所以，设计中关键要考虑的是太阳能电池方阵支架设计、基础设计和支架与基础的连接设计。太阳能电池方阵支架与基础的连接设计应使用螺栓杆固定连接方式。

太阳能电池方阵支架要经得住风雪等环境应力，安装孔要保证安装调整方便，并要承受一定的机械应力，使用正确的安装结构材料可以使得组件框架、安装结构和材料的腐蚀减至最小。

太阳能电池方阵若安装在风力发电机的桁架塔上，应将太阳能电池方阵支架与桁架塔可靠连接，太阳能电池方阵支架应安装在离风力机叶片30cm以上位置，太阳能电池方阵与太阳能电池支架用螺栓固定。在吊装桁架塔前应对太阳能电池方阵输出端电压进行测试，并连接线路进行检查。

仔细选择太阳能电池电池方阵的位置，是完成光伏系统安装工作的第一步。电气设备应避免在室外不必要的暴晒，安装电气设备时应考虑到可以便捷地进行系统维护。太阳能电池电池方阵应尽可能的接近蓄电池和电能调节设备，以尽量缩短线路距离，以减少线路损耗。

太阳能电池电池方阵价格贵、重量轻、体积小，容易被偷窃。为此，可以安装保护装置，以提高太阳能电池方阵的安全性。使用特殊的螺钉安装面板，可以防止它被迅速的拆除。在通往固定支撑架的通道安装防盗门，可以提高安全性。

应给太阳能电池组件的支撑框架提供一种简单、结实、耐用的安装结构，制造安装太阳能电池方阵支架的材料，要能够耐受风吹雨淋的侵蚀及各种腐蚀。电镀铝型材、电镀钢以及不锈钢都是理想的选择。太阳能电池方阵支架重量要轻，以便于运输和安装。在许多光伏系统的安装中，木质支架和框架得到很成功的应用。但是，木质材料需要更多的维护，因此一般不推荐使用木材作为太阳能电池方阵支架的安装材料。

1）蓄电池到货后应及时进行外观检查，因外观缺损往往会影响产品的内在质量。

2）根据蓄电池的出厂时间，确定是否需要进行补充电，并做端电压检查和容量测试、内阻测试。如果蓄电池到货后就只是外观检查一下，不根据蓄电池的出厂时间进行补充电便储存，常温下储存时间超过六个月（温度＞33℃为三个月），它的技术性能指标肯定降低，甚至不能使用。

蓄电池安装工作的质量直接影响蓄电池运行的可靠性，因此必须对安装人员进行培训或由经过培训的人员来完成蓄电池的安装工作。

蓄电池在搬运时，勿提拉极柱以免损伤蓄电池。蓄电池极柱密封处若发生泄露，将导致蓄电池连接器发生腐蚀，并直接影响蓄电池的使用寿命。在安装蓄电池间连接器前，必须将蓄电池单体排列整齐，不能使用任何润滑剂或接触其他化学物品，以免侵蚀蓄电池壳体，造成外壳破裂和电解液泄露。蓄电池的安装技术条件如下：

1）蓄电池安装前应检查蓄电池的外壳，确保没有物理损坏。对于有润状的可疑点可用万用表一端连接蓄电池端柱，另一端接湿润处，如果电压为零伏，说明外壳未破损，如果电压大于零伏，说明该处存在酸液，要进一步仔细检查。

2）蓄电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方并避免受到阳光直射。远离加热器或其它辐射热源。在具体安装中应当根据蓄电池的极板结构选择安装方式，不可倾斜。蓄电池间应有通风措施，以免因蓄电池产生可燃气体引起爆炸及燃烧。因蓄电池在充、放电时都会产生热量，所以蓄电池与蓄电池间距一般大于50mm，以便使蓄电池散热良好。同时蓄电池间连线应符合放电电流的要求，对于并联的蓄电池组连线，其阻抗应相等，不使用过细或过长连线用于蓄电池和充电装置及负载的连接，以免电流传导过程在线路上产生过大的电压降和由于电能损耗而产生热量，给安全运行埋下隐患。

3）蓄电池在安装前，应验证蓄电池生产与安装使用之间的时间间隔。逐只测量蓄电池的开路电压，蓄电池一般要在3个月以内投入使用。如搁置时间较长，开路电压将会很低，此时该蓄电池不能直接投入使用，应先将其进行补充电后再使用。

安装后应测量蓄电池组电压，采用数字表直流档测量蓄电池组电压，V总大于等于N×12（V）（N：串联的蓄电池数，相对于12V蓄电池）；如V总小于N×12（V）应逐只检查蓄电池；如蓄电池组为两组蓄电池串联后在并联连接，在连接前应分别测量两路组电压，即V总1大于等于N×12（V）；V总2大于等于N×12（V）（N：并联支路串联的蓄电池数），两路蓄电池组端电压误差应在允许范围内。

4）蓄电池组不能采用新老结合的组合方式，而应全部采用新蓄电池或全部采用原为同一组的旧蓄电池，以免新老蓄电池工作状态之间不平衡，影响所有蓄电池的使用寿命及效能。对于不同容量的蓄电池，绝对不可以在同一组中串联使用。否则在作大电流放电或充电，将有不安全隐患存在。

5）蓄电池安装前要清刷蓄电池端柱，祛除端柱表面的氧化层，蓄电池的端柱在空气中会形成一层氧化膜，因此在安装前需要用铜丝刷清刷端柱连接面，以降低接触电阻。

6）串联连接的蓄电池回路组中应设有断路器以便维护；并联组最好每组也设有一个断路器，便于日后维护更替操作。

7）要使蓄电池组的正、负极汇流板与单体蓄电池汇流条间的连接牢固可靠。

新安装的蓄电池组，应进行核对性放电实验，以后每隔2～3年进行一次核对性放电实验，运行了6年的蓄电池，每年作一次核对性放电实验。若经过3次核对性放电，蓄电池组容量均达不到额定容量的80%以上，可认为此组蓄电池寿命终止，应予以更换。

安装后的检测项目包括：安装质量、容量实验、内阻测试及相关的技术资料等多个方面。这些方面均会直接影响蓄电池日后的运行和维护工作。

检测时，首先需对被测蓄电池从原理、结构、特性各参数技术指标等作全面了解。为安全准确的完成蓄电池的安装后的检测工作，用户可根据自身现有的设备及技术条件，选择最适合的蓄电池测试仪器进行检查、测试和比较。主要的测试项目有：

1）容量测试。容量测试是将被测蓄电池的电流对负载作规定时间的放电（安时）确定其容量，以确定蓄电池在寿命周期中所处的位置，这是最理想的方法，新安装的蓄电池必须将容量测试作为验收测试的一部分。

2）掉电测试。用实际在线负载来测试蓄电池，通过测试的结果，可以计算出一个客观准确的蓄电池容量及大电流放电特性。在测试时，尽可能在接近或满足放电电流和时间要求。

3）测量蓄电池内部的欧姆电阻。内阻是蓄电池状态的最佳标志，测试蓄电池内阻方法虽然没有负载测试那样绝对，但通过测量内阻至少能检测出80%～90%有问题的蓄电池。

控制器安装前应检查控制器各开关初始位置是否正确，断开所有输出、输入开关，离网光伏发电系统控制器通常都是专用于某一系统的，除非生产厂有明确说明，否则不可用于其它任何系统。安装离网光伏发电系统设备的人员，应遵守生产厂在说明书里详细说明的正确安装程序。在安装控制器时，太阳能电池方阵应用不透明的布料盖上，断开负载以保护设备和安装人。离网光伏发电系统控制器检查安装步骤如下：

1）打开控制器包装，确保控制器没有因运输而损坏；检查控制器标识，核对规格、型号、数量是否符合设计要求，如不符合应立即调货更换，不能勉强施工。

2）检查控制器表面是否有破损、划伤，如有应立即更换。

3）控制器安装位置应通风良好，以防止散热部件温度过高，控制器外壳应可靠接地。

4）接线前要确认控制器上的太阳能电池组件、风力发电机、蓄电池、负载三者的标识符号、接线位置和正负极符号。

5）控制器接线时注意“正”“负”极性，要求红线接正极，蓝线接负极。接线前应先将蓄电池电源线、风力发电机电源线、太阳能电池组件电源线用剥线钳将各电源线均剥去30±2mm塑铜线皮，按以下顺序进行接线：

①先接蓄电池电源线和控制器上的蓄电池线，使控制器“BATTERY”端子的“＋”、“－”极分别与蓄电池组的正、负极连接。此时控制器面板的“POWER”灯亮（绿），否则，应检查接线是否正确，电缆线是否破损。

②将控制器面板的“WINDSTOPSWITH”处于“OFF”（风力发电机手动停止）状态。使用三芯电缆线将控制器“WIND”的三个端子分别与风力发电机的引出线连接（三相不分极性）。接线后，使“WINDSTOPSWITH”处于“ON”状态，此时风力发电机处于运行状态。当风力发电机转动时，控制器面板的“WIND”灯闪亮，当转速上升到可对蓄电池充电时，此时“WIND”灯长亮。

③将太阳能电池组件与设备后面板的“太阳能输入(SOLARINPUT)”端子相连接，太阳能电池组件的正负极要连接正确。

④将负载与“直流输出(DCOUTPUT)”端子连接。光控输出型负载连接端子“+”和“-1”。时控输出型负载连接端子“+”和“-2”。

逆变器安装前应检查逆变器各开关初始位置是否正确，断开直流输入开关和交流输出开关，安装逆变器的注意事项与安装控制器有许多相同之处。需特别指出的是，将直流电缆连接到逆变器输入端时，必须确认正、负极性无误时方可接入。根据离网光伏发电系统的不同要求，各厂家生产的逆变器功能和特性均有差别。因此，逆变器的具体接线和调试方法，需详参阅随设备携带的技术说明文件。