制造光伏支架設(shè)備的材料,不同于其他設(shè)備產(chǎn)品要能夠防止設(shè)備被腐蝕,因此在該設(shè)備的制造中常用混凝土材質(zhì)、鋼材質(zhì)和鋁合金材質(zhì)3種,這些材質(zhì)的特點如下:
1、對于光伏支架制造中的混凝土材質(zhì)來說,主要都用在大型光伏設(shè)備中,這種材質(zhì)特點多自重大,往往也只能安放在野外而且也需要安裝在基礎(chǔ)條件比較好的地區(qū),該設(shè)備材料不但具有高的穩(wěn)定性,而且也 能支撐尺寸巨大的電池板。
2、對于光伏支架制造中的鋼材質(zhì)來說,現(xiàn)在已經(jīng)廣泛用在工業(yè)太陽能和太陽能電站中,該設(shè)備有好的穩(wěn)定性、成熟的制造工藝、高的承載力性和安裝簡便性;其次這種材質(zhì)往往規(guī)格也比較統(tǒng)一、性能也非常穩(wěn)定,尤其在外觀和性能上都比較 。
3、對于光伏支架制造中的鋁合金材質(zhì)來說,常用在民用建筑屋頂太陽能上,該材質(zhì)具有好的蝕性、質(zhì)量往往也比較輕,也 有好的美觀性。下面介紹一下光伏支架設(shè)備生產(chǎn)線光伏支架的特點。
屋頂分布式光伏發(fā)電是在用戶側(cè)并網(wǎng)的自發(fā)自用,余電上網(wǎng)的綠色能源,由于屋頂分布式光伏發(fā)電是近兩年才出現(xiàn)的新興事物,很多設(shè)計人員不知曉光伏發(fā)電系統(tǒng)在屋面的設(shè)計方式,因此該文從以下3個方面淺析屋頂光伏支架的設(shè)計要點。
1、屋頂形式分類
太陽能光伏支架設(shè)備在確定光伏支架結(jié)構(gòu)形式時 先需要明確所裝光伏系統(tǒng)的屋面是何形式的。目前適合裝光伏系統(tǒng)的屋面主要分為兩大類:一是屋面面積較大的輕鋼結(jié)構(gòu)彩鋼瓦屋面;二是現(xiàn)澆混凝土屋面。屋面形式不同采用的支架結(jié)構(gòu)形式也不同。
彩鋼瓦是用彩涂鋼卷經(jīng)專門的機器軋制成型,而后裝于屋面凜條,從而形成的彩鋼瓦屋面,目前常用的彩鋼瓦有角弛型彩鋼瓦,180度咬合彩鋼瓦,360度咬合彩鋼瓦;而混凝土屋面就是由混凝土現(xiàn)澆而成的屋面。
2、光伏支架結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1支架結(jié)構(gòu)設(shè)計原理
為了不破壞原建筑的層,影響正常的生產(chǎn)工作,彩鋼瓦屋面的支架主要采用與彩鋼瓦瓦型配套的夾具和導(dǎo)軌與彩鋼瓦固定,以整個支架系統(tǒng)的穩(wěn)定。
對于混凝土屋面,為了不破壞建筑的層,影響正常的生產(chǎn)工作,一般采用水泥墩安裝方式,靠水泥墩與光伏組件自身重量固定在混泥土屋面。
2.2屋面支架結(jié)構(gòu)材料的選用
2.2.1支架結(jié)構(gòu)材料及材質(zhì)要求
彩鋼瓦屋面整個支架系統(tǒng)的材料主要包括:鋁合金夾具、鋁合金立柱、鋁合金橫梁、鋁合金導(dǎo)軌、鋁合金壓塊;而混凝土屋面整個支架系統(tǒng)的材料主要包括:混凝土基礎(chǔ),鋼立柱、鋼橫梁、鋼導(dǎo)軌。由于光伏系統(tǒng)的設(shè)計使用年限為25年,因此整個支架系統(tǒng)的材料需要具備非常好的蝕性能,彩鋼瓦屋面鋁合金材料的材質(zhì)建議使用6005-T5及以上的材料,混凝土屋面的鋼支架材料建議選用材質(zhì)不低于Q235B,熱鍍鋅含量不低于65μm。
2.2.2彩鋼瓦屋面夾具、導(dǎo)軌的選用
對于彩鋼瓦屋面,在設(shè)計時 先需要確定彩鋼瓦的瓦型,依據(jù)彩鋼瓦瓦型選用與之配套的夾具,通過不銹鋼螺栓與彩鋼瓦緊密連接,并以此作為整個支架系統(tǒng)的基礎(chǔ)。由于夾具與彩鋼瓦固定后,是整個支架系統(tǒng) 穩(wěn)定的基礎(chǔ),因此夾具是否穩(wěn)定關(guān)系到整個支架系統(tǒng)的性,因此夾具的厚度建議一般不低于5mm;而導(dǎo)軌是用于與光伏組件進(jìn)行固定的次結(jié)構(gòu),是光伏組件穩(wěn)定的重要構(gòu)件,需要依據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)壓、雪壓及其他荷載情況進(jìn)行計算確定,建議厚度不低于1.8mm,且應(yīng)選用常用的且市面上可以買的導(dǎo)軌。
2.3支架結(jié)構(gòu)設(shè)計原則
1)基本原則:支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)滿足承載力的要求,并應(yīng)驗算原屋面結(jié)構(gòu)的承載力要求;風(fēng)荷載和雪荷載的取值按50年一遇的要求取值;設(shè)計方案應(yīng)能 滿足并能 覆蓋整個屋面光伏組件區(qū)域運維過程中的清洗、檢修等工作。
2)夾具布置原則:沿屋面坡度垂直的方向,當(dāng)彩鋼瓦的波距≤600mm時,每間隔一個波距布置一個夾具;而當(dāng)彩鋼瓦波距≥600mm時,建議每個波峰處都放置一個夾具,夾具的 大間距1200mm;沿屋面坡度平行的方向,每排光伏陣列中的夾具間距需依據(jù)屋面光伏組件的鋪設(shè)形式確定。
3)導(dǎo)軌布置原則:為滿足光伏組件 佳受力的要求,建議每排光伏組件的導(dǎo)軌間距按照850mm來確定;因為項目所在地的經(jīng)緯度、房屋朝向、屋面坡度等不同,對光伏組件的陰影遮擋也就不同,因此前后排光伏組件的導(dǎo)軌間距需依據(jù)光伏組件陰影遮擋的情況確定。
4)柱間支撐布置原則:每排支架縱向長度30m時,兩邊和中間各布置一道;每排支架長度>30m時,依據(jù)縱向支架的長度,每隔30~40m布置一道,且整排支架的中間和兩邊各布置一道。
3、支架結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟
(1)由于屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)是將光伏發(fā)電材料放置于己建好的屋面上,那么原屋面結(jié)構(gòu)的承載能力是否滿足新增光伏荷載的承載要求就顯得尤為重要,因此在進(jìn)行支架結(jié)構(gòu)設(shè)計前 步就要先驗算原結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)承載能力;那么新增的光伏荷載有多大呢?一般情況下,對于彩鋼瓦屋面,新增的光伏系統(tǒng)荷載按1520kg/㎡來考慮;混凝土屋面需要依據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)壓來計算抗傾覆作用,以此來確定新增荷載的大小,一般情況下可按80120kg/㎡來考慮。
(2)如原結(jié)構(gòu)承載無問題,則需確定光伏組件的鋪設(shè)方式。若彩鋼瓦屋面為南北坡的屋面形式,那么建議南坡屋面的光伏組件鋪設(shè)時需向南與水平面成8度傾角,北坡屋面的光伏組件鋪設(shè)時需向南與水平面成3度傾角;若彩鋼屋面為東西坡的屋面形式,所有的光伏組件鋪設(shè)時順坡鋪設(shè);混凝土屋面的光伏組件需依據(jù) 佳傾角設(shè)計支架結(jié)構(gòu)。
(3)依據(jù)組件的鋪設(shè)角度和方式,確定好支架結(jié)構(gòu)形式,同時考慮當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)壓、雪壓及其他荷載情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算,選用合適的材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定 。
由以上分析可知,在設(shè)計光伏支架時,把握好以上設(shè)計要點,不僅可以原結(jié)構(gòu)的 ,且選取的支架結(jié)構(gòu)不會破壞原有屋面的層,不會影響室內(nèi)的正常工作和生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在設(shè)計時需要因地制宜,在把握上述要點的情況下,選擇合適的支架結(jié)構(gòu)形式,以整個光伏電站的 運行、發(fā)電效率 大。