DB21/T 1792-2010 太阳能光伏与建筑一体化技术规程

DB21

辽宁省地方标准

DB21/T1792—2010

J11588—2010

太阳能光伏与建筑一体化技术规程

Buildingintegratedphotovoltaictechnical

specification

2010－02－24发布2010－03－24实施

辽宁省住房和城乡建设厅

辽宁省质量技术监督局联合发布

1

辽宁省地方标准

太阳能光伏与建筑一体化技术规程

Buildingintegratedphotovoltaictechnical

specification

DB21/T1792—2010

J11588—2010

主编单位：辽宁省建筑节能环保协会

辽宁太阳能研究应用有限公司

批准部门：辽宁省住房和城乡建设厅

实施日期：2010年03月24日

中国沈阳

2

辽宁省住房和城乡建设厅文件

辽建发【2010】10号

关于发布辽宁省地方标准

《太阳能光伏与建筑一体化技术规程》的通知

各市建委、有关单位：

由辽宁省建筑节能环保协会和辽宁太阳能研究应用有限

公司会同有关单位编制的《太阳能光伏与建筑一体化技术规

程》，业经审定，批准为辽宁省地方标准，编号为DB21/T1792

—2010，现予以发布，自2010年3月24日起施行。

本规程由辽宁省住房和城乡建设厅负责管理，辽宁省建筑

节能环保协会和辽宁太阳能研究应用有限公司负责解释。

辽宁省住房和城乡建设厅

二O一O年三月九日

3

前言

《太阳能光伏与建筑一体化技术规程》是根据《关于印发

<2009年度辽宁省工程建设地方标准编制/修订计划>的通知》（辽

建【2009】95号）的要求，在深入调查研究国内外太阳能光伏与

建筑一体化技术的应用情况和全省地理、气象参数的基础上，认

真总结了多年来国内外太阳能光伏与建筑一体化技术应用推广和

工程实践经验，参考了国内外相关标准、技术文献及有关专家意

见编制而成。

本规程共有7章，主要内容有：1总则，2术语，3光伏系统

设备和部件，4电气技术及系统设计，5建筑设计与结构设计，6

安装施工，7工程验收，附录A辽宁主要地点的太阳能辐射数据，

附录B光伏系统维护和保养，附录C太阳能全玻组件检验指标。

本规程由辽宁省住房和城乡建设厅负责管理，辽宁省建筑节

能环保协会负责具体技术内容的解释。

本规程在执行过程中如有需要修改与补充的建议，请将有关

资料寄送到辽宁省建筑节能环保协会（地址：沈阳市和平区太原

北街2号综合办公楼C座0111房间；邮编：110001）或辽宁太阳能

研究应用有限公司（地址：沈阳市道义开发区沈北路67号；邮编：

110034），以供修订时参考。

主编单位：辽宁省建筑节能环保协会

辽宁太阳能研究应用有限公司

4

参编单位：沈阳工程学院

辽宁省太阳能协会

沈阳建筑大学

沈阳建筑设计研究院

辽宁省建筑设计研究院

沈阳远大铝业工程有限公司

沈阳智新科技电子有限公司

内蒙古建磊能源技术开发有限责任公司

抚顺尼耐特环保科技有限公司

盘锦嘉星太阳能科技有限公司

主编：鞠振河

参编人员：李实田春宁丛子军张岩曹辉黄庆东

郑洪田英涛时方晓宋怀亮孙凯冯建秀马勇

杨文革郭凤元李潇潇马迎秋曲博冯欣姜璐

朱晓萍高微冯欣刘成金姚景义李朝海

王帅杰吴云涛杨璐马东明张思铭

审查人员：郭晓岩薛钰芝闻立时刘振河张海霞

周占环伦淑娴

5

目录

1总则..................................................................................................................................................1

2术语..................................................................................................................................................2

3光伏系统设备和部件......................................................................................................................5

3.1一般规定..............................................................................................................................5

3.2太阳能电池阵列及功率调节器..........................................................................................5

3.3直流侧设备和部件..............................................................................................................7

3.4交流侧设备..........................................................................................................................8

3.5蓄电池..................................................................................................................................8

3.6防雷措施及元件选择..........................................................................................................9

4电气技术及系统设计....................................................................................................................11

4.1一般规定............................................................................................................................11

4.2功率调节器的选择............................................................................................................11

4.3并网保护装置的选择........................................................................................................11

4.4电气系统连接的设计........................................................................................................12

4.5导线及电缆........................................................................................................................13

4.6蓄电池选择........................................................................................................................13

4.7电气设备............................................................................................................................13

4.8防雷、防静电及接地系统................................................................................................13

4.9光伏系统设计基本原则....................................................................................................14

4.10光伏并网系统接入..........................................................................................................16

5建筑设计与结构设计....................................................................................................................18

5.1一般规定............................................................................................................................18

5.2建筑设计............................................................................................................................18

5.3结构设计............................................................................................................................21

6安装施工........................................................................................................................................23

6.1一般规定............................................................................................................................23

6.2安装施工准备....................................................................................................................24

6.3施工安全措施....................................................................................................................24

6.4建筑直接放置型光伏构件安装........................................................................................25

6.5建材型光伏构件安装........................................................................................................26

6.6布线....................................................................................................................................26

6.7电气设备安装....................................................................................................................27

6.8系统调试............................................................................................................................28

7工程验收........................................................................................................................................29

7.1一般规定............................................................................................................................29

7.2分项工程验收....................................................................................................................29

7.3竣工验收............................................................................................................................30

附录A辽宁主要地点的太阳能辐射数据.......................................................................................31

附录B光伏系统维护和保养...........................................................................................................43

附录C太阳能全玻组件检验指标...................................................................................................46

本规程用词说明................................................................................................................................48

引用标准目录....................................................................................................................................49

条文说明............................................................................................................................................50

6

Tablecontent

1Principle……………………1

2Glossary……………………2

3Devicesandcomponents……………………5

3.1Generalregulation………………5

3.2Solararrayandpowerregulator……………5

3.3ThedevicesandcomponentsinDCpart……7

3.4ThedevicesandcomponentsinACpart………8

3.5Battery……………8

3.6Lightningprotectionmeasureandelementsselection……9

4Electricaltechniqueandsystemdesign……………11

4.1Generalregulation………………11

4.2Theselectionofpowerregulator………………11

4.3Theselectionofgridprotectionequipment………………11

4.4Thedesignofgroundinginelectricalsystem……………12

4.5Wireandcable……………………13

4.6Thechoiceofbattery……………13

4.7Electricaldevice………………13

4.8Lightningprotection,anti-electrostaticandgroundingsystem………13

4.9ThebasicprincipleofPVsystemdesign……14

4.10Thesystemgridconnectting…………………15

5Architectureandstructuredesign……………………18

5.1Thegeneralregulation…………18

5.2Thearchitectureregulation……………………18

5.3Thestructureregulation………21

6InstallationandOperation………………23

6.1Generalrule………………………23

6.2Thepreparationofinstallationandoperation……………24

6.3Thesolutionofprojectsafety…………………24

6.4TheintegrationofordinaryPVunitsinarchitecture…25

6.5ThenewPVarchitecturecomponentinBIPV…………………26

6.6Wiring………………26

6.7Theelectricdevicesinstallation……………28

6.8Thesystemtest……………………29

7Acceptanceoftheproject……………29

7.1Generalrule……………………29

7.2Theacceptanceinportion……………………29

7.3Finalacceptance………………30

AppendixASolarradiationdataofthemainplaceinLiaoningprovince……31

AppendixBMaintenance……………………43

AppendixCTheregulationofsolarglassintegratedunitsexamindex………46

Theexplanationofprofessionalwordusedinthespecification………………48

Reference……………………49

Descriptiveprovision………………………50

7

1总则

1.0.1为规范太阳能光伏与建筑一体化技术在建筑中的推广应用，促进太阳能光

伏系统与建筑的结合，制定本规程。

1.0.2太阳能光伏与建筑一体化工程设计应遵循安全可靠、环保节能、造型美观、

结构轻巧稳定、拆换维修方便及经济性等六项原则。

1.0.3本规程适用于新建、改建和扩建的建筑用光伏系统工程，以及在既有建筑

上安装或改造的光伏系统工程的设计、安装、验收和运行维护。

1.0.4新建、改建和扩建的建筑光伏系统设计应纳入建筑工程设计，统一规划、

同步设计、同步施工、同步验收，与建筑工程同时投入使用。

1.0.5在既有建筑上改造或安装光伏系统应按照建筑工程审批程序进行专项工

程的设计、施工和验收。

1.0.6建筑光伏系统设计除应符合本规程外，还应符合国家、行业和地方现行有

关标准的规定。

1

2术语

2.0.1太阳能光伏系统solarphotovoltaic(PV)system

利用太阳能电池的光生伏打效应将太阳辐射能直接转换成电能的发电系统，

简称光伏系统。

2.0.2独立光伏系统stand-alonePVsystem

没有与电力系统配电线并网，由光伏电池组件、储能蓄电池、控制器组成的

光伏系统。

2.0.3光伏并网系统grid-connectedPVsystem

太阳能电池阵列产生直流电力，通过功率调节器转换为交流电后经并网逆变

器直接与电力系统进行并网连接的系统，可采用非逆潮流或逆潮流的两种系统发

供电方式。

2.0.4光伏与建筑一体化buildingintegratedphotovoltaic(BIPV)

通过专门设计，与建筑良好结合的光伏系统。

2.0.5光伏阵列PVarray

由若干个光伏构件、光伏组件在机械和电气上按一定方式组装在一起由固定

的支撑结构构成的直流发电单元。

2.0.6光伏发电系统PVpowergenerationsystem

由光伏阵列、功率调节器、线缆、接线箱及计量装置等构成。

2.0.7光伏建材PVbuildingmaterials

将太阳能电池与建筑材料复合在一起成为不可分割的建筑材料。

2.0.8光伏构件PVconstructionmodule

具备光伏发电功能的建筑构件。

2.0.9建筑直接放置型光伏构件integrationofordinaryPVunitsin

architecture

在建筑物上先安装支架后安装太阳能电池组件所组成的光伏构件。

2.0.10建筑建材型光伏组件PVarchitecturecomponentinBIPV

用来代替原来的建筑材料，本身具有光伏发电功能并作为一种建筑材料直接

使用在建筑中的光伏组件。

2.0.11光伏电池PVcell

2

将太阳辐射能直接转换成电能的一种器件，也称太阳能电池（solarcell）。

2.0.12光伏组件PVmodule

具有封装及内部联结的、能单独提供直流电流输出的，最小不可分割的太阳

能电池组合装置，也称太阳能电池组件（solarcellmodule）。

2.0.13光伏接线箱PVconnectingbox

保证光伏组件有序连接实现汇流的接线装置。

2.0.14并网逆变器grid-connectedinverter

将来自太阳能电池阵列的直流电流变换为符合电网要求的交流电流的装置。

2.0.15孤岛效应islandingeffect

电网失压时，并网光伏系统仍保持对失压电网中的某一部分线路继续供电的

状态。

2.0.16电网保护装置gridprotectiondevice

监测光伏系统并网的运行状态，在技术指标越限情况下将光伏系统与电网安

全解列的装置。

2.0.17非逆潮流光伏并网系统PVgrid-connectedsystemwithun-against

powerflow

不允许与电力系统并网运行，并通过上级变压器向主电网馈电的光伏系统。

2.0.18逆潮流光伏并网系统PVgrid-connectedsystemwithagainstpower

flow

允许与电力系统并网运行，并通过上级变压器向主电网馈电的光伏系统。

2.0.19功率调节器powerconditioner

在光伏系统中用于把电功率转换为适合于后续负载使用的电气设备。

2.0.20最大功率跟踪法maximumpowertrackingmethod

使太阳能电池始终运行在或接近于最大功率点的控制方法。

2.0.21实时寿命试验real-timeexposuretesting

用与使用条件非常接近的条件对光伏与建筑一体化相关设备、部件及其组成

材料等作实际寿命考察的测试方法。

2.0.22加速寿命试验acceleratedexposuretesting

对太阳能光伏与建筑一体化相关设备、部件及其组成材料所作的一种方法试

3

验，这种寿命试验采用强应力条件的方法来缩短试验所需的时间。

2.0.23太阳能电池阵列的发电效率efficiencyofsolararray

标准状态下，太阳能电池阵列输出功率占其阵列几何面积上吸收太阳能辐照

量的百分数。

4

3光伏系统设备和部件

3.1一般规定

3.1.1光伏系统主要设备由太阳能电池阵列及功率调节器组成。

3.1.2光伏与建筑一体化安装形式及表述符号

1采用普通太阳能电池组件，安装在倾斜屋顶原来的建筑材料上；

2用特殊的太阳能电池组件，作为建筑材料安装在倾斜屋顶上；

3采用普通太阳能电池组件，安装在平屋顶原来的建筑材料上；

4采用特殊太阳能电池组件，作为建筑材料安装在平屋顶上；

5采用普通太阳能电池组件，作为幕墙安装在外立面上；

6采用特殊太阳能电池组件，作为建筑幕墙安装在外立面上；

7采用特殊太阳能电池组件，作为天窗材料安装在采光顶上；

8采用普通或特殊太阳能电池组件，作为遮阳板安装在建筑上。

3.1.3光伏构件宜安装在屋顶坡度大于1:4的斜面屋顶上。

3.2太阳能电池阵列及功率调节器

3.2.1建筑直接放置型光伏构件

1前罩，宜采用90%以上透光率且具有高抗冲击力的3mm厚的经过热处理无

色透明的玻璃。降雹实验宜用质量227g2g、直径38mm的钢球从1m高处自由

落下，对前罩玻璃进行降雹实验，应无任何损伤；

2框架，建筑一体化太阳能电池组件框架宜采用经过耐酸，耐腐蚀处理的框

架材料，肋条安装在内侧。建筑用太阳能电池组件宜和固定金属件对接，相邻的

太阳能电池组件宜能够重叠放置；

3安装孔，太阳能电池组件两长边框架宜各设置3～4个φ6.0～φ9.7mm的

安装孔。

3.2.2建筑一体化太阳能电池构件

1住宅用建材屋顶一体化电池组件

按安装方式分为：可更换平板嵌板方式、屋顶嵌板方式及隔热嵌板方式。

1）可更换平板嵌板方式：背面宜采用金属板的耐火结构或具有金属板同等

5

性能的复合材料；

2）屋顶嵌板方式：将多个太阳能电池瓦和屋顶材料集成单元化；

3）隔热嵌板方式：屋顶材料、隔热屋顶材料及太阳能电池实现一体化。

2光伏与建筑一体化太阳能电池组件

1）宜采用梯形电池组件，满足多个坡屋顶的全部辐射；

2）光伏与建筑一体化太阳能电池组件与建筑之间宜留有一定量的空气层，

设有通风部位，防止结露和温度上升；

3）电池组件四周应设置防止雪滑落的标准装置；

4）电池组件应根据屋顶尺寸设计，应满足局部更换方便的技术要求；

5）大型屋顶光伏系统，宜采用多个太阳能电池瓦和屋顶材料完全一体化的

高耐久性屋顶电池组件集成单元化技术，按照相关规则嵌入式组装成大型屋顶光

伏系统。

3高层光伏与建筑一体化电池组件

1）宜采用光伏玻璃幕墙代替高层玻璃幕墙、光伏金属幕墙代替高层金属幕

墙、柔性光伏组件代替屋面材料，具有普通幕墙及屋顶相同的安装特点；

2）太阳能电池宜与不同的玻璃结合制成各种用途的玻璃幕墙和天窗，形成

隔热玻璃组件、防紫外线玻璃组件、防盗或防弹玻璃组件、防火组件等；

3）正面宜用无色透明平板增强型玻璃，背板宜采用挤压铝型材保护的幕墙

或电池组件；

4）在隐蔽墙、栏杆等处宜实现垂直方向安装；

5）高层光伏与建材一体化电池组件宜选用高耐候性、高强度、轻型大面积

建筑一体化组件；

6）高层光伏与建材一体化电池组件，宜采用新型建材与光伏电池一体化玻

璃材料，具有采光功能、发电功能及节能功能；

7）有凸窗棂的建筑，应采用适当厚度的窗棂，使光伏组件发电不受阴影影

响；

8）太阳能电池作为外立面的幕墙或采光顶，宜采用具有防反光的多晶硅太

阳能电池组件或采用安装在人的视角之内的采光顶；

9）本身不透光的晶体硅太阳能电池，宜采双层玻璃封装的电池组件，通过

6

调整电池片之间的空隙来控制透光量。

3.2.3功率调节器

1应具有根据天气变化自动运行、停止及最大功率跟踪控制功能；

2逆变器控制方式宜选用电压型电流控制方式，输出基波功率因数不得小于

95%，电流各次谐波不得超过3%，综合不得超过5%；

3当系统和功率调节器出现异常时应具备使逆变器停止工作或与系统安全分

离的功能；

4应具有孤岛运行防止功能及自动电压调整功能。孤岛运行防止功能宜选用

内置被动式或主动式检测方式；

5被动式检测时间不宜超过0.5s，保持时间范围宜为5～10s，主动式检测时

间宜为0.5～1s；

6高频绝缘及无变压器绝缘方式的功率调节器，其输出电流的叠加直流分量

不得高于额定交流电流的1%，应具备可设置的抑制直流分量控制功能；

7无变压器方式的功率调节器内部应具有直流接地自动检测功能，检测电流

宜为100mA。

3.3直流侧设备和部件

3.3.1旁路元件的安装和设置应符合下列要求：

1构成太阳能阵列的每一个太阳能电池组件应安装旁路元件，旁路元件宜使

用二极管；

2二极管应安装在太阳能电池组件里面的端子箱输出端子正负极之间。多个

串联连接的每一个太阳能电池组件应用同样的方法连接旁路元件；

3旁路元件应满足其反方向电压为被保护的组件串的最大标称输出电压的

1.5倍以上，具备充分分流组件串的短路电流功能；

4旁路二极管的额定电流选择应具有1.2倍安全余量。

3.3.2防止逆流元件安装和设置应符合下列要求：

1防止逆流元件应具有防止太阳能电池回路和蓄电池产生的电流流进太阳能

电池组件的功能；

2防止逆流元件宜采用安装在接线箱内或太阳能电池组件端子箱内的专用防

反充二极管；

7

3防止逆流元件应保证回路中的最大电流安全通过，能够耐受最大反方向电

压的冲击；

4安装场所温度升高余量选择原则与旁路元件相同。

3.3.3太阳能电池阵列侧开关设置应符合下列要求：

1太阳能电池阵列维护、检测及部分组件发生异常时，从回路中把异常组件

或组件串切断；

2太阳能电池阵列侧的开关容量应能切断太阳能电池的最大直流电流，通常

为标准太阳能电池阵列的短路电流；

3在没有安装太阳能电池阵列侧开关的场合，宜采用没有断路能力的接线端

子完成组件及阵列的连接与汇流功能，操作时必须先断开相关回路中的主开关，

再进行端子的操作。

3.3.4主开关应安装在太阳能阵列的输出汇流装置与功率调节器之间的回路中。

3.3.5端子排应具有对组件串方便地实现汇流和分流功能，并安装在接线箱内。

3.3.6直流侧汇流箱应将端子排、直流侧开关、防止逆流元件及避雷元件等集成

在其内。

3.3.7直流侧汇流箱内宜配有电流监控装置，对每路电池串列进行电流监控。

3.4交流侧设备

3.4.1交流侧设备应包含配电盘和逆潮流电度表。

3.4.2配电盘内应包含将功率调节器（或控制器）的输出端和系统连接的断路器。

3.4.3在逆潮流并网系统中应安装逆潮流电度表，并具有测量逆潮流电能、自动

折算出电费的功能。

3.5蓄电池

3.5.1光伏与建筑一体化系统中的大型储能系统宜采用全钒液流蓄电池组作为

太阳能系统专用蓄电池，对于小型及住宅用光伏储能系统宜采用密封阀控免维护

铅酸蓄电池组。

3.5.2光伏并网系统用蓄电池应包括下列类型：

1防灾应对型：在光伏并网系统中，因灾害等停电时逆变器被切换到独立运

行方式并向特定的防灾应对负载供给电力；

2负荷平均化应对型：在负载达到峰值时，将太阳能光伏输出和蓄电池输出

8

同时经过逆变器以抑制受电电力的增大；

3系统稳定应对型：太阳能电池与蓄电池并联运行，在天气和负载突然变化

时蓄电池放电，在太阳能电池输出增大时给蓄电池充电，提高系统的电压稳定性；

4蓄电池容量可按下列公式计算