Strutture di montaggio fotovoltaiche
Strutture di montaggio fotovoltaiche
Come una parte importante della centrale elettrica fotovoltaica, la staffa fotovoltaica trasporta il corpo principale della generazione di energia della centrale elettrica fotovoltaica. La scelta della staffa influisce direttamente sulla sicurezza operativa, sul tasso di danneggiamento e sugli investimenti nella costruzione dei moduli fotovoltaici. La scelta di una staffa fotovoltaica adatta può non solo ridurre il costo del progetto, ma anche ridurre i costi di manutenzione nella fase successiva.
1. Tipi di supporto fotovoltaico
1 Secondo la classificazione del materiale
A seconda dei diversi materiali utilizzati nei principali elementi portanti dei supporti fotovoltaici, possono essere suddivisi in supporti in lega di alluminio, supporti in acciaio e supporti non metallici. Tra questi, i supporti non metallici sono meno utilizzati, mentre i supporti in lega di alluminio e i supporti in acciaio hanno le loro caratteristiche.
2 Classificazione in base al metodo di installazione
2. Introduzione della staffa fotovoltaica fissa
Il campo fotovoltaico non ruota al variare dell'angolo di incidenza del sole e riceve la radiazione solare in modo fisso. In base all'impostazione dell'angolo di inclinazione, può essere suddiviso in: il tipo fisso con angolo di inclinazione migliore, il tipo fisso a tetto inclinato e il tipo fisso con angolo di inclinazione regolabile.
1 Il miglior angolo di inclinazione è fisso
La migliore inclinazione di installazione locale viene calcolata per prima, quindi tutti gli array vengono installati in modo fisso con questa inclinazione. Attualmente è ampiamente utilizzato nelle centrali elettriche a tetto piano e nelle centrali elettriche a terra.
1) Supporto di fondazione in calcestruzzo per tetti piani
Il supporto della fondazione in calcestruzzo per tetti piani è attualmente la forma di installazione più comunemente utilizzata nelle centrali elettriche a tetto piano. Secondo la forma di fondazione, può essere diviso in fondazione a strisce e fondazione indipendente; il collegamento tra il pilastro di sostegno e la fondazione può essere collegato mediante tirafondi o direttamente supportato. Le colonne sono annegate nella fondazione in calcestruzzo.
Vantaggi: buona resistenza al vento, forte affidabilità e nessun danno alla struttura impermeabile del tetto.
Svantaggi: la fondazione in calcestruzzo deve essere prima realizzata e polimerizzata a una resistenza sufficiente prima di poter eseguire la successiva installazione della staffa. Il periodo di costruzione è lungo.
2) Supporto per massicciata in calcestruzzo per tetti piani
Vantaggi: il metodo di costruzione del supporto di zavorra in calcestruzzo è semplice e il supporto può essere installato contemporaneamente quando viene realizzato il contrappeso, risparmiando tempo di costruzione.
Svantaggi: il supporto della zavorra in calcestruzzo ha una resistenza al vento relativamente scarsa e il peso del contrappeso deve essere considerato completamente quando si progetta il peso del vento massimo locale.
3) Supporto di fondazione in calcestruzzo della centrale elettrica a terra
Esistono molti tipi di staffe di fondazione in calcestruzzo per le centrali elettriche a terra. In base alle condizioni geologiche del progetto inutilizzato, è possibile selezionare il metodo di installazione corrispondente. Di seguito vengono presentati principalmente i tipi più comuni di fondazioni in cemento armato gettato in opera, fondazioni indipendenti e in calcestruzzo a nastro e fondazioni di colonne cave in calcestruzzo prefabbricato. Modulo di installazione di fondazione in calcestruzzo.
Fondazione in cemento armato gettato in opera
In base alle diverse forme di fondazione, le fondazioni in cemento armato gettate in opera possono essere suddivise in pali in calcestruzzo gettati in opera e barre di ancoraggio gettate.
Vantaggi: meno lavori di sterro per lo scavo di fondazioni in cemento armato gettato in opera, piccola quantità di barre di acciaio in calcestruzzo, basso costo e alta velocità di costruzione.
Svantaggi: la costruzione di fondamenta in cemento armato gettato in opera è facilmente limitata da fattori ambientali come le stagioni e le condizioni meteorologiche e i requisiti di costruzione sono elevati. Una volta completato, non può essere regolato.
Fondazione di cemento indipendente e striscia
Vantaggi: la fondazione in calcestruzzo indipendente ea forma di striscia adotta una fondazione espansa rinforzata, un metodo di costruzione semplice, una forte adattabilità geologica e la profondità incorporata della fondazione può essere relativamente bassa.
Svantaggi: la fondazione indipendente e in cemento a strisce richiede una grande quantità di lavoro, richiede molto lavoro, una grande quantità di scavi e riempimento, un lungo periodo di costruzione e grandi danni all'ambiente.
Fondazione colonna cava in calcestruzzo prefabbricato
Le fondazioni di pilastri cavi in calcestruzzo prefabbricato sono ampiamente utilizzate nelle centrali elettriche con cattive condizioni geologiche come le centrali idro-ottiche complementari e le centrali a marea piatta. Allo stesso tempo, per i vantaggi dell'altezza di fondazione, viene utilizzato anche nelle centrali elettriche di montagna e nelle centrali agricole complementari.
4) Stazione elettrica di terra-supporto palo metallico
I supporti per pali metallici sono anche ampiamente utilizzati nelle centrali elettriche a terra e possono essere suddivisi in supporti per fondazioni su pali a spirale e supporti per fondazioni su pali a impatto.
Supporto per fondazione su pali a vite
I supporti per pali a spirale possono essere suddivisi in supporti per pali a spirale con flange e supporti per pali a spirale senza dischi di Faraday a seconda che abbiano o meno flange; a seconda della forma dei cotiledoni, possono essere suddivisi in supporti per pali a spirale continua a foglia stretta e supporti per palo a spirale a foglia larga.
Le pile a vite con flange possono essere utilizzate per l'installazione a colonna singola o doppia colonna, mentre le pile a vite senza flange sono generalmente utilizzate solo per l'installazione a doppia colonna.
La resistenza all'estrazione del supporto per palo a spirale a foglia larga è migliore di quella del supporto per palo a spirale a foglia stretta. Nelle aree con vento forte, si dovrebbe dare la priorità al supporto del palo a spirale con ampie foglie.
Supporto per fondazione su pali di impatto
Il supporto della fondazione del palo di impatto, chiamato anche supporto della fondazione del palo in fibra metallica, viene utilizzato principalmente per guidare direttamente l'acciaio a forma di C, l'acciaio a forma di H o altro acciaio strutturale nel terreno con un battipalo. Questo metodo di installazione è molto semplice, ma la resistenza allo strappo è scarsa.
Vantaggi: per le fondazioni di pali metallici, i pali in acciaio vengono conficcati nel terreno con un battipalo, non è necessario scavare il terreno ed è più rispettoso dell'ambiente; non è limitato dalle temperature stagionali e può essere implementato in varie condizioni climatiche compreso l'inverno nel nord; la costruzione è rapida e conveniente, riduce notevolmente il periodo di costruzione, può facilitare la migrazione e il recupero; la fondazione è facile da regolare l'altezza durante il processo di palificazione.
Svantaggi: è difficile piantare pali in aree di terreno duro; è facile danneggiare lo strato zincato quando i pali vengono piantati in aree con più pietre frantumate; la resistenza alla corrosione è scarsa se utilizzato in aree salino-alcaline.
2 Tetto inclinato di tipo fisso
Considerando che la capacità portante dei tetti spioventi è generalmente scarsa, la maggior parte dei componenti sui tetti spioventi sono installati direttamente in piano e l'azimut e gli angoli di inclinazione dei componenti sono generalmente coerenti con il tetto. Secondo la differenza del tetto inclinato, può essere diviso in sistema di installazione del tetto di tegole e sistema di installazione del tetto in acciaio leggero.
1) Sistema di installazione su tetto in tegole
Il sistema di installazione del tetto di tegole è composto principalmente da ganci, binari di guida, morsetti e bulloni.
2) Sistema di installazione su tetto in acciaio leggero
I tetti in acciaio leggero, chiamati anche tetti in tegole in acciaio colorato, sono utilizzati principalmente negli impianti industriali e nei magazzini. A seconda delle diverse forme di tegole in acciaio colorato, possono essere suddivise in tetti in acciaio leggero ad angolo rilassato, tetti in acciaio con aggraffatura verticale e tetti in acciaio leggero a forma di scala.
Il tetto in acciaio leggero tipo relax angolare e il tetto in acciaio leggero tipo aggraffatura verticale utilizzano principalmente morsetti come pezzi di collegamento per fissare i binari di guida sul tetto, mentre il tetto in acciaio leggero tipo scala deve utilizzare bulloni autofilettanti per fissare i pezzi di collegamento sul tetto.
Indipendentemente dal tipo di forma del tetto, quando si selezionano le parti di collegamento, è necessario misurare le dimensioni di "angolo relax", "lato verticale" e "trapezio"sul posto per garantire che le parti di collegamento corrispondano al tetto, ed è necessario installare il supporto per tetto in acciaio leggero tipo scala. Adottare buone misure di impermeabilità per evitare perdite d'acqua dal foro del bullone.
3 È possibile regolare l'angolo di inclinazione fisso
Il tipo regolabile ad inclinazione fissa significa che l'angolo di inclinazione della staffa fissa viene regolato regolarmente in corrispondenza del punto di svolta dell'angolo incidente del sole per aumentare l'assorbimento della luce solare diretta e aumentare la capacità di generazione di energia con un leggero aumento del costo.
Supporto fotovoltaico a tre inseguimenti
La staffa fotovoltaica di tipo inseguitore utilizza dispositivi elettromeccanici o idraulici per far muovere il campo fotovoltaico al variare dell'angolo di incidenza del sole, in modo che la luce solare sia il più diretta possibile al pannello del modulo e la capacità di generazione di energia del campo fotovoltaico sia migliorata . In base al numero di assi di tracciamento, può essere suddiviso in: sistema di tracciamento a un asse e sistema di tracciamento a doppio asse.
1 sistema di tracciamento piatto ad asse singolo
L'array fotovoltaico può inseguire il sole lungo un asse orizzontale in direzione est-ovest per ottenere una grande quantità di generazione di energia ed è ampiamente utilizzato nelle aree a bassa latitudine. A seconda che vi sia un'inclinazione in direzione nord-sud, può essere suddivisa in un tipo di tracciamento piatto standard ad asse singolo e un tipo di tracciamento piatto ad asse singolo con un angolo di inclinazione.
2 Sistema di tracciamento a due assi
La rotazione su due assi (asse verticale, asse orizzontale) serve per tracciare i raggi del sole in tempo reale per garantire che i raggi del sole siano perpendicolari alla superficie del pannello in ogni momento, in modo da ottenere la massima generazione di energia, adatta per utilizzare a varie latitudini.
3 Confronto di diverse modalità operative di supporto
Quattro comparazione e selezione di supporti fotovoltaici in acciaio e alluminio
1 Forza del materiale
La staffa utilizza generalmente acciaio Q235B e lega di alluminio estruso 6063 T6. In termini di resistenza, la lega di alluminio 6063 T6 è circa il 68% -69% dell'acciaio Q235 B. Pertanto, l'acciaio è generalmente migliore della lega di alluminio in aree con vento forte e grandi campate. Profilo.
2 Flessione e deformazione
La flessione e la deformazione della struttura sono legate alla forma e alle dimensioni del profilo e al modulo elastico (un parametro inerente al materiale), ma non direttamente correlate alla resistenza del materiale.
Nelle stesse condizioni, la deformazione del profilo in lega di alluminio è 2,9 volte quella dell'acciaio e il suo peso è del 35% dell'acciaio. In termini di costo, a parità di peso, l'alluminio è 3 volte quello dell'acciaio. Pertanto, l'acciaio è generalmente migliore dei profili in lega di alluminio in aree con forti venti, luci relativamente grandi e costi.
3 Aspetti anticorrosivi
Al momento, il principale metodo anticorrosione della staffa è l'acciaio zincato a caldo 55-80μm e la lega di alluminio è anodizzata 5-10μm.
La lega di alluminio si trova nella zona di passivazione nell'ambiente atmosferico e sulla sua superficie si forma un film di ossido denso che impedisce alla superficie della matrice di alluminio attiva di entrare in contatto con l'atmosfera circostante, quindi ha un'ottima resistenza alla corrosione e il tasso di corrosione aumenta con il tempo e si riduce.
In condizioni normali (ambiente C1-C4), lo spessore dell'acciaio zincato da 80μm può essere utilizzato per più di 20 anni. Tuttavia, la velocità di corrosione aumenterà nelle aree industriali ad alta umidità o in spiagge ad alta salinità o persino nell'acqua di mare temperata. La quantità di galvanizzazione deve essere 100μm. Quanto sopra e necessitano di una manutenzione regolare ogni anno.
La lega di alluminio è di gran lunga superiore all'acciaio in termini di resistenza alla corrosione.
4 Altri aspetti rispetto alla corrosione
1) Aspetto:
Esistono molti metodi di trattamento superficiale per i profili in lega di alluminio, come anodizzazione, lucidatura chimica, spruzzatura di fluorocarburi, rivestimento elettroforetico, ecc. L'aspetto è bello e può adattarsi a una varietà di ambienti fortemente corrosivi.
Per l'acciaio, vengono generalmente utilizzati zincatura a caldo, spruzzatura superficiale, rivestimento di vernice, ecc. L'aspetto è peggiore di quello dei profili in lega di alluminio. È anche inferiore ai profili in alluminio in termini di resistenza alla corrosione.
2) Diversità delle sezioni trasversali
I metodi di lavorazione generali dei profili in lega di alluminio includono estrusione, fusione, piegatura e stampaggio. La produzione di estrusione è l'attuale metodo di produzione principale. Aprendo lo stampo di estrusione, è possibile produrre qualsiasi profilo di sezione trasversale e la velocità di produzione è relativamente veloce.
I materiali in acciaio generalmente adottano metodi come laminazione, fusione, piegatura e stampaggio. Attualmente, la laminazione è il metodo di produzione principale per la produzione di acciaio formato a freddo. La sezione trasversale deve essere regolata da un set di rulli, ma la macchina generale può produrre prodotti simili solo dopo aver finalizzato la forma e le dimensioni possono essere regolate e la forma della sezione trasversale non può essere modificata, come l'acciaio a forma di C, Acciaio a forma di Z e altre sezioni trasversali. Il metodo di produzione di laminazione è relativamente fisso e la velocità di produzione è relativamente veloce.
5 Riciclaggio dei materiali
Il costo di manutenzione della struttura in acciaio aumenta del 3% ogni anno, mentre il supporto della struttura in alluminio non necessita quasi di alcuna manutenzione e manutenzione e il tasso di recupero del materiale di alluminio è ancora del 65% dopo 30 anni. Il prezzo dell'alluminio dovrebbe aumentare del 3% ogni anno. Dopo 30 anni, è fondamentalmente un mucchio di rottami di ferro senza valore di riciclaggio.
6 Confronto completo delle prestazioni
1) I profili in lega di alluminio sono leggeri, belli nell'aspetto ed eccellenti in termini di resistenza alla corrosione. Sono generalmente utilizzati nelle centrali elettriche da tetto domestiche e in ambienti fortemente corrosivi che richiedono portanza.
2) L'acciaio ha un'elevata resistenza e una piccola flessione e deformazione quando è sotto carico. Viene generalmente utilizzato per centrali elettriche ordinarie o per parti con forze relativamente grandi.
3) Costo: in circostanze normali, la pressione del vento di base è di 0,6 kN / m2, la campata è inferiore a 2 m e il costo della staffa in lega di alluminio è 1,3-1,5 volte quella della staffa della struttura in acciaio. Nel sistema a campata ridotta, la differenza di costo tra la staffa in lega di alluminio e la staffa della struttura in acciaio (come il tetto in lamiera di acciaio colorato) è relativamente piccola e la lega di alluminio è molto più leggera della staffa in acciaio in termini di peso, quindi è molto adatta per centrali elettriche sul tetto per uso domestico.
