固定式光伏支架的形式及应用分析
光伏支架的主要形式
光伏支架的主要形式光伏支架是太阳能光伏发电系统中的重要组成部分,用于支撑太阳能电池板,并将其安装在合适的角度和位置以获得最大的太阳能辐射。
它能够提供稳定的支撑和保护,确保太阳能电池板在各种环境条件下的稳定运行。
光伏支架的形式有多种,下面将介绍一些主要的形式。
1.地面支架地面支架是光伏支架的一种常见形式,适用于太阳能电池板的大规模安装。
地面支架通常由钢材制成,结构坚固稳定,能够承受太阳能电池板的重量和外部环境的影响。
地面支架可以采用不同的角度和倾斜度安装,以优化太阳能电池板的接受太阳辐射能力。
2.屋顶支架屋顶支架是一种安装在屋顶上的光伏支架形式,适用于住宅和商业建筑。
屋顶支架通常由铝合金或不锈钢制成,具有轻量化和防腐蚀的特点。
它可以直接安装在屋顶结构上,不会对建筑物造成损害。
屋顶支架可以采用不同的形式,如斜坡支架、平面支架和斜坡墙面支架等,以适应不同类型的屋顶。
3.墙面支架墙面支架是一种安装在建筑物墙面上的光伏支架形式,适用于某些特定的建筑结构。
墙面支架通常由不锈钢制成,结构简单并且稳定。
它可以将太阳能电池板安装在墙面上,不占用其他空间,对建筑物的影响较小。
墙面支架可以根据墙面的倾斜度调整安装角度,以获得适当的太阳能辐射。
4.悬挂支架悬挂支架是一种将太阳能电池板悬挂在结构上的光伏支架形式,适用于某些特殊情况下的安装。
悬挂支架通常由钢材制成,结构坚固,并且能够承受太阳能电池板的重量。
它可以将太阳能电池板悬挂在建筑物的窗户、阳台或墙面上,以获得最大的太阳能辐射。
悬挂支架的安装位置和角度可以根据需求进行调整。
5.跟踪支架跟踪支架是一种可以追踪太阳位置的光伏支架形式,以最大程度地利用太阳能辐射。
跟踪支架通常由机械系统和控制系统组成,可以根据太阳的位置自动调整太阳能电池板的角度和位置。
跟踪支架可以分为单轴跟踪支架和双轴跟踪支架两种形式,分别能够实现单轴或双轴的运动。
跟踪支架能够使太阳能电池板始终保持垂直于太阳,从而实现更高的能源产出。
地面电站光伏支架技术要求案例
地面电站光伏支架技术要求案例地面光伏电站是一种利用太阳能发电的设施,其关键组成部分之一就是光伏支架。
光伏支架承载并支撑光伏组件,能够固定在地面上,以确保光伏组件固定在合适的位置,并能够随着太阳的轨迹而自动调节倾斜角度,以实现最大发电效率。
因此,地面光伏电站光伏支架的技术要求至关重要。
本文将以地面光伏电站的光伏支架技术要求为案例,详细介绍其技术要求和完整内容。
一、光伏支架的安装方式和结构要求光伏支架有多种安装方式,包括固定式、半固定式和跟踪式等。
以地面光伏电站为例,采用固定式光伏支架。
固定式光伏支架结构应具备以下特点:1)使用高强度的材料,以确保支架的稳定性和承载能力;2)采用合适的连接件和紧固件,以确保支架的稳固性和安全性;3)考虑周边环境的影响,采用合适的防腐、抗风、耐腐蚀等措施,保证支架的使用寿命。
二、光伏支架的调整机构要求光伏支架应能够根据太阳的轨迹自动调整倾斜角度,以获得最大的发电效率。
为此,光伏支架应具备以下调整机构要求:1)倾斜角度可调节范围广,可以满足不同季节、不同地理位置和不同时间的要求;2)调节机构可靠,能够承受长期使用和各种环境的影响;3)调节机构操作简便,能够实现自动控制和远程控制,提高操作效率。
三、光伏支架的抗风性能要求光伏电站建在地面上,其抗风性能直接影响电站的稳定性和安全性。
为了确保光伏支架的抗风性能,需要考虑以下要求:1)支架结构合理,具备良好的刚性和稳定性;2)支架材料坚固耐用,能够承受大风和风压的作用;3)支架与地面的连接牢固,能够经受住风的冲击;4)采取防风措施,如加装风口板、增加地锚等,提高支架的抗风能力。
四、光伏支架的维护保养要求为了延长光伏支架的使用寿命和保证其性能稳定,需要进行定期的维护保养。
光伏支架的维护保养要求一般包括以下方面:1)定期检查支架的稳定性和安全性,发现问题及时进行修复和加固;2)定期清洁支架和光伏组件的表面,以保证光伏组件的发电效率;3)定期检查调节机构的工作状态,确保其正常运转;4)定期检查连接件和紧固件的状态,确保其可靠性和稳定性;5)建立健全的维护记录和维护制度,方便日后的维修和管理。
光伏支架基础形式介绍及基础设计探讨
光伏支架基础形式介绍及基础设计探讨摘要:近年来我国科学技术发展迅速,近10年间,中国光伏发电装机容量迅速扩张,规模效应显著;再加上“领跑者”等项目的带动和促进,光伏发电技术的发展迅速。
虽然目前光伏发电的成本仍高于传统火电,但其在经济效益上处于弱势地位的局面将逐步得到改变。
2019年第1批光伏发电平价上网项目已进入实施阶段,2020年将继续促进光伏发电平价上网项目的发展。
而若要实现光伏发电平价上网,对光伏电站进行更精细化的设计至关重要。
光伏电站中光伏支架基础的数量庞大,是光伏电站必不可少的组成部分,其占光伏电站直接投资的比例约为10%;与此同时,支架基础的形式及其几何参数的选择不仅与支架结构的安全密切相关,也关系到施工的进度和光伏电站的投资效益。
因此,对光伏支架基础的布置方式、基础形式及基础设计进行分析研究尤为必要。
关键词:光伏支架;基础形式;基础设计;探讨引言随着我国经济发展,国家对环保的要求也越来越高。
火力发电项目占比日益减少,而新能源发电项目日益增多。
光伏发电作为新能源发电的主力军,近几年发展迅速。
光伏发电根据铺设地的不同分为地面光伏、屋面光伏、农光互补光伏、渔光互补光伏等,其主要组成部分有太阳能板、纵横向钢支架、基础等。
土建是光伏发电的重要组成部分,这就需要光伏支架及基础的设计既经济又安全,节能环保。
1光伏支架基础的布置方式光伏支架的形式不同,支架基础的布置方式亦不同。
(1)当光伏组件以固定倾角安装时,根据组件的距地高度不同,选用的支架形式也不同。
当组件距地高度较低时,支架一般采用双立柱形式,相应地支架基础采用前后双排的布置方式;而在农光互补或渔光互补项目中,由于组件距地高度较高,因此支架一般采用单立柱形式,相应的支架基础则采用单排的布置方式。
(2)固定可调支架一般采用单立柱形式,相应的支架基础亦采用单排的布置方式。
(3)单轴跟踪光伏支架一般采用单立柱形式,支架基础采用单列的布置方式。
(4)双轴跟踪光伏支架一般采用独立的单柱形式,对应的支架基础采用独立基础单个布置的方式。
水面光伏支架的类型
水面光伏支架的类型水面光伏支架是一种支撑光伏组件并将其浮放在水面上的设备,通过利用水面的面积进行光伏发电。
随着对可再生能源的需求增加,水面光伏支架作为一种新兴的光伏发电方式,逐渐受到人们的关注和应用。
根据其不同的类型和结构形式,水面光伏支架可以分为以下几种。
1. 漂浮式水面光伏支架漂浮式水面光伏支架是将光伏组件安装在漂浮体上,使其能够浮在水面上发电。
漂浮式水面光伏支架通常由HDPE(高密度聚乙烯)等材料制成,具有良好的浮力和耐腐蚀性。
这种支架适用于湖泊、水库、池塘等水域,可以有效利用水面资源进行光伏发电,同时不占用土地资源。
2. 固定式水面光伏支架固定式水面光伏支架是将光伏组件固定在水面上的支架,一般采用钢结构或混凝土结构。
固定式水面光伏支架适用于较大的水域,如河流、湖泊等,具有稳定性强、承载能力大的特点。
这种支架的安装相对简单,可以根据不同的水面形状和倾斜度进行调整,以获得最佳的光伏发电效果。
3. 浮动式水面光伏支架浮动式水面光伏支架是将光伏组件安装在浮动体上,并通过锚链或固定设备固定在水面上。
浮动式水面光伏支架可以适应不同水域的水位变化,具有较强的适应性和稳定性。
这种支架主要用于海洋、河口等水域,可以充分利用水域资源进行光伏发电。
4. 可调式水面光伏支架可调式水面光伏支架是一种可以调整光伏组件角度的支架,以获得最佳的光伏发电效果。
可调式水面光伏支架一般由钢结构或铝合金结构制成,具有较高的承载能力和稳定性。
通过调整支架的角度,可以使光伏组件在不同的季节和时间段获得最大的光照强度,提高光伏发电效率。
5. 浅水式水面光伏支架浅水式水面光伏支架是一种适用于浅水域的支架,可以将光伏组件安装在水面上,同时保持一定的浸没深度。
浅水式水面光伏支架一般由钢结构或混凝土结构制成,具有较好的稳定性和耐久性。
这种支架适用于河流、湖泊等浅水域,可以最大限度地利用水面资源进行光伏发电。
水面光伏支架的类型多种多样,可以根据不同的水域条件和光伏发电需求选择合适的支架类型。
光伏固定支架方案选型特点
光伏固定支架方案选型特点方案一:双内卷型钢一般材料选型如下:前后立柱:41*52*2.5/2.0,41*62*2.5/2.0,41*72*2.5/2.0斜梁:41*52*2.5/2.0,41*62*2.5/2.0,特殊情况下使用41*72*2.5/2.0斜支撑:41*41*2.0檩条:41*62*2.0此方案特点:1、工厂加工简单便捷,不必考虑组件孔位,可作排孔;2、现场安装便捷,可调节空间大;3、零配件较多,上下立柱需采用可调式铰连接,斜支撑需采用固定铰连接;4、安装檩条需采用压块和型钢锁扣。
针对第3点:现很多客户考虑成本原因,减少零配件装配和提高安装效率,要求厂家和设计院需优化此类设计方案;针对第4点:檩条安装采用压块,优点是无需考虑组件孔位,缺点是抗风压系数不牢靠,如遇大风,有可能导致一个压块撕裂,两块组件吹翻,甚至是一个阵列组件都有可能吹翻。
综上所述:此类方案,国内已慢慢减少,但国际客户仍需要此类方案,尤其是日本客户,日本因地型原因,支架方案需上下可调角度,组件孔位在订购支架时无法确定,所以仍采用双内卷结构(现有新型压块,是“牙齿咬合”状,比传统压块稳定牢靠,但成本较高)双内卷方案设计案例参照附件图纸1和图纸2方案二:C型钢结构一般材料选型如下:前后立柱:80*40*10*2.5/2.0斜梁:100*40*10*2.5/2.0,90*40*10*2.5/2.0,80*40*10*2.5/2.0斜支撑:80*40*10*2.0,80*35*10*2.0,60*30*10*2.0檩条:60*40*10*2.5,70*40*10*2.0,80*40*10*2.0,80*35*10*2.0设计院如要求主要材料均采用厚度2.5mm结构,则最优配比方案如下:(图三)前后立柱:60*40*10*2.5斜梁:60*40*10*2.5斜支撑:60*30*10*2.5檩条:60*40*10*2.5/80*40*10*2.0设计院如要求根据当地的风压雪压自行设计方案,则最优配比方案如下:(图四)前后立柱:80*40*10*2.5/2.0(根据设计要求而定)斜梁:80*40*10*2.5斜支撑:60*30*10*2.0檩条:80*35*10*2.0(需加檩托)C型钢方案特点:1、装配简单、没有太多的零配件,现场施工便捷2、需针对组件孔位定制C型钢加工孔位C型钢方案设计案例参照附件图纸3和图纸4方案三:立柱斜梁采用方钢加工(以上一段话是某设计院在对支架图纸设计时提出的要求,设计院认为方钢比C型钢或双内卷型钢更具牢固,但使用方钢对生产加工要求比较高,且成本会加大,原因如下:1、方钢产品我司不能生产,只能外加工或采购;2、外采购的方钢一般是6000长,加工时损耗比较大,很难做到长度刚好匹配;3、方钢在冲孔时对模具的要求极高,人力成本也相对较高,4、现场施工可调节空间较小,对施工要求比较高。
固定可调式光伏支架应用研究_章荣国
0 引言我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国之一,也是少数几个以煤炭为主要能源的国家之一,在能源生产和消费中,煤炭约占商品能源消费构成的75%,已成为我国大气污染的主要来源。
建设大型地面光伏电站有利于增加可再生能源的比例,优化系统电源结构,且无任何污染,减轻环保压力,符合我国能源发展战略的需要。
在光伏电站建设中,光伏支架工程量在土建工程中占比较大,因其量大面广,约占光伏电站总造价的7%,同时采用不同类型的光伏支架形式会影响光伏组件的发电效率,因此有必要对光伏支架的结构形式进行深入研究。
1 目前常用光伏支架的结构形式及性能比较目前大型地面光伏电站光伏支架的常用形式有两大类:固定倾角式(如图1所示)和跟踪式,而根据支架跟踪方式的不同,跟踪式又分为斜单轴跟踪(如图2所示)、平单轴跟踪(如图3所示)和双轴跟踪(如图4所示)。
所谓固定倾角式支架是指以一年中光伏电池板获得太固定可调式光伏支架应用研究上海电力设计院有限公司 ■ 章荣国阳辐射量最大的倾角作为支架的安装倾角,该倾角在电站运行过程中始终保持不变[1]。
所谓跟踪式支架主要是通过电机控制追踪太阳高度角和方位角来获得更多太阳能辐射,从而使发电量增加的支架形式。
收稿日期:2015-01-15通信作者:章荣国 (1980—),男,高级工程师、硕士,主要从事新能源结构设计方面的研究。
zhangrg@图1固定倾角式支架图2 斜单轴跟踪据最新统计表明,全球大型地面光伏电站中约有27%采用了自动跟踪式,其余大部分采用固定倾角式。
根据已建工程调研数据,与固定倾角式支架相比,若采用跟踪方式,系统实际发电量可提高约15%~25%[2,3]。
跟踪式光伏支架,尤其是双轴跟踪式支架,不仅占地面积大,而且由于需要动力装置不停调整电池板的角度,运营成本高。
在使用过程中,跟踪式支架容易出现故障,需要大量的人力物力进行维护。
随着时间的推移,跟踪式支架的动力装置及零部件将逐步老化磨损,使用时间越久所需的维护及维修费用越高。
光伏支架的主要形式
光伏支架的主要形式光伏支架是太阳能光伏电站系统中的重要组成部分,主要用于支撑和固定太阳能光伏电池板。
根据不同的安装场地和需求,光伏支架的形式也有所不同。
本文将从几个主要的形式来介绍光伏支架。
1. 地面支架地面支架是光伏电站中最常见的一种形式。
它通常是由钢材制成的结构,可以固定在地面上,支撑光伏电池板。
地面支架的特点是安装方便、稳定性好、适用于大型光伏电站。
根据地面条件的不同,地面支架可以分为混凝土基础支架和螺栓基础支架两种形式。
2. 屋顶支架屋顶支架是安装在建筑物屋顶上的一种光伏支架形式。
它可以分为平面屋顶支架和斜面屋顶支架两种类型。
平面屋顶支架通常是由轻质金属材料制成,可以根据屋顶的倾角调整支架的角度,以最大程度地接收太阳辐射。
斜面屋顶支架则是根据建筑物的屋顶结构进行设计,保证光伏电池板的稳定安装。
3. 悬挂支架悬挂支架是一种将光伏电池板悬挂在建筑物外墙上的支架形式。
它通常由铝合金材料制成,具有轻巧、美观的特点。
悬挂支架的安装方式是通过固定在建筑物上的支撑杆将光伏电池板悬挂在墙面上,使之与建筑物外墙紧密贴合。
这种支架形式适用于一些有限空间的建筑物,如高层住宅、商业大厦等。
4. 水浮支架水浮支架是一种将光伏电池板安装在水面上的支架形式。
它通常由浮体和支架框架组成,可以使光伏电池板漂浮在水面上。
水浮支架的特点是适用于水体面积较大的地区,可以最大限度地利用水面资源进行光伏发电。
水浮支架还具有随水面波浪起伏而调整角度的功能,以保证光伏电池板的最佳接收太阳辐射。
5. 移动支架移动支架是一种可以根据太阳位置调整角度的光伏支架形式。
它通常由铝合金材料制成,具有可调节角度的特点。
移动支架可以根据太阳的位置自动调整光伏电池板的角度,以最大限度地接收太阳辐射。
这种支架形式适用于需要随时调整角度的场所,如太阳能车棚、户外充电站等。
以上是光伏支架的主要形式。
根据不同的安装场地和需求,选择合适的支架形式可以提高光伏电站的发电效率和稳定性。
支架类型
支架类型光伏支架具有多种分类方式,如按照连接方式分为焊接式和组装式,按照安装结构分为固定式和逐日式,按照安装地点分为地面式和屋面式等。
无论哪种光伏系统,其支架构成大体相似,都包括连接件、立柱、龙骨、横梁、辅助件等部分。
一.固定式光伏支架固定式光伏支架,顾名思义,是指安装之后方位、角度等保持不变的支架系统。
固定安装方式直接将太阳能光伏组件朝向低纬度地区放置(与地面成一定的角度),以串并联的方式组成太阳能光伏阵列,从而达到太阳能光伏发电的目的。
其固定方式有多种,如地面固定方式就有桩基法(直接埋入法)、混凝土块配重法、预埋法、地锚法等,屋面固定方式随屋面材料不同而有不同的方案。
图1 地面支架固定方式屋顶光伏系统支架屋面光伏支架所安装的环境包括坡屋面、平屋面,安装时需顺应屋面环境,不破坏固有结构及自防水系统,屋面材料包括琉璃瓦、彩钢瓦、油毡瓦、混凝土面等。
针对不同的屋面材料采用不同的支架方案。
1)琉璃瓦屋面支架琉璃瓦为碱土、紫砂等软硬质原料经过挤制、塑压后烧制而成的建筑材料,材质脆,承重能力差。
在安装支架时一般采用特殊设计的主支撑构件与琉璃瓦下层屋面固定,来支撑支架主梁及横梁。
2)彩钢瓦屋面支架彩钢板是薄钢板经冷压或冷轧成型的钢材。
钢板采用有机涂层薄钢板(或称彩色钢板)、镀锌薄钢板、防腐薄钢板(含石棉沥青层)或其他薄钢板等。
在彩钢瓦屋面安装光伏系统时,要充分考虑彩钢瓦形制及其承重能力,以确定支架固定方式。
彩钢瓦屋面支架固定方式主要根据彩钢瓦形制而定。
3)混凝土屋面支架混凝土屋面光伏支架一般为固定倾角的固定方式,也可以采用平铺方式布置。
该型屋面固定方式主要为混凝土基础和标准化固定连接件固定,分为现浇型和预浇型两种方式。
地面光伏系统地面光伏系统是指安装地点选择在户外开阔地面的光伏系统,常见大型地面光伏系统的支架固定方式随着地质、环境、气候等因素而不同。
一般采用混凝土条形(块状)基础形式(特殊地基情况需要咨询专业土力学设计人员),也可以采用桩基式、地锚式如图2等方式。
2022年光伏支架的类型及其优缺点比较
光伏支架的类型及其优缺点比较目前应用较多的光伏支架类型有固定支架、手动可调支架、跟踪支架三类。
固定支架的支架倾角不可调,组件全年接收的辐射值相对其他两种支架形式最低,其运维费用也最低;手动可调支架全年可根据季节调整阵列倾角 2 次或 4 次,组件接收的辐射值较固定支架高,但支架调整的人工费用较高,且支架成本也较固定支架高;跟踪式支架则可根据太阳入射光线方向调整自身的角度,使得组件获得的辐射值最大,但跟踪系统的支架费用在三者中为最高,且跟踪系统机械故障率高。
跟踪系统根据旋转轴的数量分为单轴跟踪系统和双轴跟踪系统两类,单轴跟踪系统根据应用场地的纬度分为平单轴和斜单轴跟踪系统。
一、固定支架光伏组件的安装,考虑其可安装性和安全性,目前技术最为成熟、成本相对最低、应用最广泛的方式为固定式安装。
该方式将太阳能电池方阵按照一个固定的对地角度和固定的方向安装。
这种方式具有安装简单、运行维护方便等优点。
图1 固定式光伏支架二、倾角可调式支架基于倾角可调式固定支架安装的光伏方阵年发电量比倾角固定式安装的方阵会有一定的提高。
具体项目实施时,会根据电站所在地辐射量等气象条件考虑角度调节范围,以及调节形式(连续可调/间断可调),间断可调式稳定性较高,成本相对较低。
但其成本相对于倾角固定式支架稍高,另外后期维护成本相对固定式较高,电站投产运营后,运营成本相对固定式也较高。
图2 固定可调光伏支架三、单轴跟踪单轴自动跟踪器用于承载传统平板光伏组件,可将日均发电量提高5~15%。
如果单轴的转轴与地面所成角度为0度,则为水平单轴跟踪;如果单轴的转轴与地面成一定倾角,光伏组件的方位角不为0,则称为极轴单轴跟踪。
对于北纬30~40度的地区,采用水平单轴跟踪可提高发电量约5~10%左右,采用极轴单轴跟踪可提高发电量约8~15%左右。
但与水平单轴跟踪相比,极轴单轴跟踪的支架成本较高,抗风性相对较差,一般单轴跟踪系统多采用水平单轴跟踪的方式。
光伏支架优缺点及应用科普分析
0引言光伏发电是一种清洁、可再生能源,近年来得到越来越广泛的应用。
光伏支架作为光伏发电系统中重要的组成部分,承担着支撑光伏电池板、调整光伏电池板角度、保护电池板等重要作用。
本论文将对光伏支架的优缺点及应用进行科普分析,旨在为光伏发电项目支架选型提供借鉴和指导,推动光伏发电产业的发展。
1光伏支架分类及优缺点分析光伏支架是光伏发电系统的重要组成部分,它是根据光伏发电系统建设的具体地理位置、气候及太阳能资源条件,将光伏组件以一定的朝向和角度排列并固定间距的支撑结构。
光伏支架按安装方式可分为固定式支架和跟踪式支架。
1.1固定支架固定支架光伏阵列不随太阳入射角变化而转动,以固定角度接收太阳辐射。
固定支架常以深入地基的方式进行固定,受风、雪等自然环境的影响较小,可保证光伏系统的稳定性。
根据倾角设定情况可以分为最佳倾角固定式、斜屋面固定式和倾角可调固定式3种类型。
1.1.1最佳倾角固定式支架最佳倾角固定式支架以计算当地可使光伏组件吸收最多日照的最佳倾斜角度安装固定。
其成本低廉,安装快捷,抗风能力强,主要适用大型商用和共用光伏电站的平屋面。
最佳倾角固定式支架实物图见图1。
图1最佳倾角固定式支架1.1.2斜屋面固定式支架斜屋面因承载能力较差而安装固定受限,一般斜屋面固定式支架支撑组件使其方位角及倾角与屋面光伏支架优缺点及应用科普分析王琨王霆苗驰壮周刘俊(平高集团有限公司,河南平顶山467000)摘要:文章主要对光伏支架的类别、安装应用调试、成本构成和经济性等方面进行了科普分析。
通过对不同光伏支架的成本和效益进行综合分析,以提高光伏支架应用的经济性和可持续性。
关键词:光伏支架;经济性分析;应用;科普作者简介:王琨,硕士研究生,中级工程师。
研究方向为新能源发电技术研究及应用。
028一致。
主要适用于瓦屋面、金属屋面等户用光伏项目。
斜屋面固定式支架实物图见图2。
图2斜屋面固定式支架1.1.3倾角可调固定式支架倾角可调固定式支架可以根据不同情况下的光照条件和能量需求,通过手工操作或电动装置改变倾斜角度。
光伏支架使用场景及安装形式大全图文【最新版】
光伏支架使用场景及安装形式大全图文从安装形式出发,可将现有光伏支架粗分为两大类:地面光伏支架和屋面光伏支架。
下面小编就从不同应用场景切入,来谈谈如何选择适合项目现场的光伏支架。
常见地面安装固定形式基础形式:1、锤入地桩在安装场地测量好距离,直接用打桩机将立柱打入地下,方便快捷。
在安装前需要做地质土壤检测,确定合适的锤入深度。
以下几种型材都适合做锤入地桩,依据实际情况选择:优点:速度快、适应性强;性价比高;不受季节气温等限制;地桩拔除方便,不影响安装场地的再利用。
2、螺旋地桩当安装场地太硬,或者碎石太多,不方便将立柱直接锤入地下时,可以选用螺旋地桩。
将旋入式钢管打入地下,然后将立柱固定在上面。
优点:适应性强,组合灵活多样;不受季节气温等限制;地桩拔除方便,不影响安装场地的再利用。
3、预制水泥基础如果安装场地不适合做插入式地桩,可以选择做水泥基础,支架放在水泥基础上,用螺栓固定。
优点:强度好,精度高;对地面适应性强。
4、直接水泥浇筑另外一种做水泥基础的形式,就是直接将支架和水泥浇筑在一起。
此种方式。
相对上面那种,省却了做螺栓连接固定的时间,但是浇筑时对支撑柱的定位精度要求较高。
优点:强度好,精度高;对地面适应性强。
常见地面支架形式插入式地面固定形式插入式地面固定支架特点:①支架主体采用结构型钢,表面热浸镀锌,使用寿命在20年以上;②各零部件配合性好,安装方便;③检修维护方便;④对地面适应性强。
2、地面桁架式固定形式地面桁架式固定支架特点:①使用螺旋地桩,操作简便(也可使用其他地面固定方式);②适应多种不同类型地质;③横梁采用强化设计的铝导轨;④铝导轨上设计有安装组件用的插槽,组件的安装固定简单方便。
3、地面单柱固定形式地面单柱固定支架特点:①采用特别为安装晶硅组件设计的支撑铝导轨,使安装固定太阳能组件非常方便,减少安装时间;②立柱、横梁等承重件都做了强化设计,满足大工作载荷要求;③横梁上集成了布线槽,使施工更加方便。
光伏支架的主要形式
光伏支架的主要形式光伏支架是安装太阳能光伏板的重要组成部分,它起着支撑、固定和调整的作用。
光伏支架的主要形式多种多样,下面我将详细介绍一些常见的光伏支架形式。
1.地面支架:地面支架是将光伏板安装在地面上的一种形式。
地面支架一般由钢结构或镀锌钢材制成,具有良好的抗腐蚀和抗风的性能,能够承受相对较大的外力。
地面支架通常采用固定角度,使光伏板能够更好地接收太阳直射光。
此外,地面支架通常具有可调整的倾角,以使光伏板在不同季节和不同时间段都能获得最佳的太阳能利用效率。
2.斜面屋顶支架:斜面屋顶支架是将光伏板安装在斜面屋顶上的一种形式。
斜面屋顶支架通常由锌铝合金材料制成,具有较轻的重量和优良的耐腐蚀性。
斜面屋顶支架通常采用斜面安装,使光伏板能够更好地接收太阳直射光。
此外,斜面屋顶支架通常具有可调整的倾角,以使光伏板在不同季节和不同时间段都能获得最佳的太阳能利用效率。
3.平面屋顶支架:平面屋顶支架是将光伏板安装在平面屋顶上的一种形式。
平面屋顶支架一般由铝合金材料制成,具有轻便、耐腐蚀和易安装的特点。
平面屋顶支架通常采用水平安装,使光伏板能够更好地接收太阳直射光。
此外,平面屋顶支架通常具有可调整的倾角,以使光伏板在不同季节和不同时间段都能获得最佳的太阳能利用效率。
4.多轴斜行支架:多轴斜行支架是一种将光伏板按照两个或多个轴向进行倾斜和旋转的支架形式。
多轴斜行支架能够根据太阳的位置和光照强度自动调整光伏板的角度和方向,以使光伏板始终处于最佳的太阳光照条件下。
这种支架形式在一些需要高精度定位的应用中十分常见,例如天文观测、测绘等领域。
5.悬挂支架:悬挂支架是一种将光伏板悬挂在建筑物外墙或立面上的一种形式。
悬挂支架一般由轻质材料制成,具有较轻的重量和良好的抗腐蚀性能。
悬挂支架的安装位置通常在建筑物的南北或东西墙面上,以最大程度地接收太阳直射光。
此外,悬挂支架通常具有可调整的倾角,以使光伏板在不同季节和不同时间段都能获得最佳的太阳能利用效率。
固定式光伏支架选型经济性对比分析
太 阳 能第11期 总第355期2023年11月No.11 Total No.355 Nov., 2023SOLAR ENERGY0 引言光伏电站的投资建设成本包含用地成本和机电建设成本,用地成本又分为征地成本和租地成本两种,其成本大小与建设所需用地面积息息相关;机电建设成本又包括箱变成本、逆变器成本、光伏支架成本、管桩及其基础成本、光伏组件成本、集电线路成本及相关维护费。
光伏支架类型需要的不同,其成本往往也不同,针对光伏支架选型及成本分析的研究也有许多,如根据倾角是否可调,固定式光伏支架可分为最佳倾角固定式光伏支架、倾角可调式固定光伏支架两大类[1];毛文旭[2]对集中式光伏电站光伏支架经济性比对及选型进行研究,研究结果表明:最佳倾角固定式光伏支架在支架成本、土地成本、后期运营费用方面的节约程度远超过倾角可调式固定光伏支架带来的发电量增益;徐彩芝等[3]也对光伏支架选型进行了探讨,得到固定式光伏支架投资回收期最短,上网电价竞争力大于斜单轴跟踪式光伏支架系统和双轴跟踪式光伏支架系统;唐勇等[4]对光伏电站固定式光伏支架、固定可调式光伏支架、跟踪式光伏支架方案进行了经济分析,提出了项目可采用固定式光伏支架的建议;储红霞等[5]研究了在同荷载工况下采用铝合金支架或钢支架对工程造价的影响。
上述文献未细致对比支不同光伏架结构的成本差异。
本文以广东省湛江市徐闻县某光伏电站项目为背景,对11°倾角的固定式光伏支架的细分领域进行研究。
首先计算3×28光伏阵列和2×26光伏阵列的光伏支架材料差异,同时考虑建设面积差异;然后套入材料费用及对应的安装和维护费,最终形成两种光伏阵列方式下的建设投资成本差异。
以期该研究可为类似光伏电站支架选型及投资建设提供借鉴。
DOI: 10.19911/j.1003-0417.tyn20230112.02 文章编号:1003-0417(2023)11-18-07固定式光伏支架选型经济性对比分析曾智钦1,张元海1*,杨铭俊2,黄丽琴3(1.广东水电二局股份有限公司,广州 510410;2. 暨南大学,广州 510632;3.东南粤水电投资有限公司,广州 511300)摘 要:光伏发电系统中固定式光伏支架的结构形式差异较大,即使同种光伏支架结构形式也存在有不同的光伏阵列布置方式,不同布置方式的光伏阵列对应的光伏支架、管桩和土地成本也有较大差异。
固定式光伏支架设计简介.pdf
固定式光伏支架设计简介
目录机械设计原则和设计程序
14连接方式
4支架材料及选型
3载荷计算
5光伏支架常见形式
2固定支架应用实例
7方阵布局
6
基本原则
1.满足工作能力的要求:
①职能要求:可执行性、可靠性
②使用要求:便于操作、维护……
①推广三化:系列化;通用化;标准化
②采用四新:新技术、新材料、新产品、新结构
③采用高效传动装置
④采用适当的保护和润滑装置
⑤采用可靠的密封装置
3.工艺要求:
4.其他
设计程序:
提出任务、制定计划→本体设计→试制试验→投产销售→市场反馈→
修改方案→修改本体设计……...
机械零件的主要失效形式和设计计算准则
机械零件的失效——零件丧失正常工作能力或达不到设计要求的性能失效形式:强度失效、刚度失效、磨损失效、
振动失效、噪声失效、精度失效、
可靠性失效。
地面光伏支架分类介绍
工作原理:通过控制跟 踪支架的旋转和倾斜角 度,实现对太阳的跟踪
优点:可提高光伏发电 量,降低成本,提高系 统稳定性
应用范围:适用于大型 地面光伏电站,尤其是 光照条件较好的地区
谢谢
组成
特点:安装方便, 成本低,适用于
小型光伏电站
应用:适用于屋 顶、地面等固定
安装场景
优点:结构简单, 易于维护,抗风
能力强
矩阵支架
01
结构特点:由多个平行排列的横梁和立柱组成,形成矩阵结构
02
优点:安装方便,结构稳定,承载能力强
03
适用场景:适用于大型地面光伏电站,尤其是地形复杂的地区
04
缺点:占地面积大,投资成本较高
地面光伏支架分类介 绍
演讲人
目录
01. 光伏支架类型 02. 固定式支架 03. 跟踪式支架 04. 混合式支架
光伏支架类型
固定式支架
特点:安装后 不能移动,适 用于地面条件
较好的地区
结构:主要由 立柱、横梁、 斜撑等部件组
成
应用:适用于 大型光伏电站、 屋顶光伏系统
等
优点:结构简 单,安装方便, 成本低,维护
跟踪式支架
单轴跟踪支架
结构:由一个 旋转轴和一个 固定轴组成
工作原理:通 过旋转轴的转 动,使光伏板 始终朝向太阳
优点:提高光 伏发电效率, 降低成本
缺点:结构复 杂,维护成本 较高
双轴跟踪支架
结构:由两个轴 组成,可以同时 调整角度和方向
优点:可以最大 限度地提高光伏
板的光照效率
缺点:成本较高, 安装和维护相对
复杂
应用:适用于大 型光伏电站和屋
顶光伏系统
复合跟踪支架
《固定式支架》施工方案
《固定式支架》施工方案固定式支架是太阳能光伏电站安装中常用的一种安装方式,其特点是使用钢筋混凝土基础以及支撑框架来固定太阳能电池板。
下面是一个1200字以上的固定式支架施工方案。
一、工程概况1.项目名称:太阳能光伏电站固定式支架施工工程2. 施工地点:xxxxxx3. 施工单位:xxxxxx4. 工期:xxxxxx5. 项目背景:根据xxxxxx的需求,建设一座太阳能光伏电站,为当地提供可持续的清洁能源。
二、工程内容1.前期准备工作(1)组织开展工程前期勘察和设计工作,包括场地勘测、土质测试、地形地貌等分析,为施工提供数据支持。
(2)编制施工组织设计及施工方案,明确施工目标、工序、工艺等内容。
(3)采购所需施工材料和设备,包括钢材、灌浆材料、螺栓等。
2.施工准备工作(1)清理施工场地,打扫场地内杂物,平整地面。
(2)进行基础开挖工作,根据设计要求挖掘适宜的基础深度和长度。
(3)进行基础加固工作,包括钢筋布置、模板搭设和混凝土浇筑等。
3.支撑框架安装(1)根据设计要求,进行支撑框架的预制工作,包括切割钢材、焊接、喷漆等。
(2)将预制好的支撑框架运输至施工现场,并按照设计要求进行安装。
安装过程中需注意框架的水平和垂直度。
(3)进行支撑框架的固定工作,使用螺栓将框架与基础连接,紧固力度需达到要求。
4.光伏电池板安装(1)将光伏电池板运输至施工现场,并放置在支撑框架上,注意保护板面避免损坏。
(2)使用专业工具,按照设计要求进行电池板的固定工作,保证板面的水平度和安装紧固度。
(3)进行光伏电池板串联和并联工作,使用专业电缆进行连接。
5.总结与验收(1)进行项目总结与验收,检查工程质量和安全情况,确保工程符合设计要求和规范。
(2)整理施工记录和相关资料,编制工程竣工报告和验收报告。
三、施工要求1.施工过程中要注意安全,严禁高处作业无人员佩戴安全帽等违章现象。
2.按照设计要求进行施工,保证支撑框架的水平度、垂直度和紧固力度。
光伏支架固定压块的受力分析
光伏支架固定压块的受力分析由于光伏发电属新能源领域,技术尚不成熟,光伏支架的主体结构通常由设计院审核把控,而连接压块及其他连接件由支架厂家负责,由于支架厂家技术能力参差不齐,难免会对使用的连接件的安全度重视不足,引发安全事故,甚至会发生电池板被风吹起脱落引起伤人事件。
在此,从事故分析出发,对光伏组件与支架连接的压块进行有限元及试验分析,提出可供设计参考的承载力设计值。
1、光伏组件与支架的连接方式目前,国内用于光伏组件与支架的连接方式主要有两种,一是通过螺栓将光伏组件的边框与支架进行连接固定;二是通过压块将光伏组件压在支架上。
如下图所示。
螺栓连接方式…………压块连接方式2、光伏组件脱落破坏的主要形式以上两种连接方式安装较方便,但如果使用位置不当,易引起组件脱落破坏,存有安全隐患。
根据组件的连接方式不同,组件脱落破坏的形式也有两种。
一是螺栓连接方式下,组件的边框撕裂破坏。
二是压块连接方式下,组件整体从压块底部脱出。
如下图所示。
电池组件边框安装孔撕裂电池板在风的作用下脱出压块目前由于光伏组件的市场价格越来越低,很多厂家为控制成本不惜将组件的铝合金边框厚度减薄,如果仅采用螺栓连接,很难保证组件安装孔不被撕裂,在此,不建议单独使用螺栓连接方式。
经市场调研,目前大多数厂家的组件的安装方式选用压块压紧的连接。
3、压块的主要形式目前国内较普遍使用的压块形式有两种,一是U形压块,二是π形压块。
均以低成本、安装方便得到广泛使用。
压块选用的材质为铝合金6063-T5。
其外形尺寸见下图所示。
据了解,很多厂家对自己使用的压块承载力并不是很清楚,超高位置及海边风力较大的地方与地面风力较小位置混为使用,存在较大的安全隐患,一旦发生其中一块电池组件脱落,又很难阻止其他电池组件连续脱落的发生。
因此,以下将通过对有限元分析及试验室试验结果,对常用压块(U形和π形)提出设计承载力参考值,并提出我们新研发使用的压块(TT形如上图所示)承载力设计值供参考,且能在一定程度上防止电池板连续脱落。
光伏支架对比分析
在各种荷载组合下,支架应满足规范对强度、刚度、稳定性等各项 指标要求。设计时采用50年一遇10min平均最大风速作为设计依据,确保 支架系统安全稳定。 支架采用横向檩条,纵向支架布置,支架主材为檩条,斜梁,立柱,支 架系统的材料为Q235B薄壁型钢。 在支架斜梁上,安装电池组件安装宽度布置檩条,用于直接承受电池组 件的重量。
系统特点: ※ 多单元联动:结构稳定、性价比高,适用于大型电站的投资建设 ※ 智能化控制:实现对各种天气(雨、雪、大风等)的自动识别保护 ※ 阴影规避:有效避免早晚时分的阴影遮挡问题,提高约 5% 发电量
序号
材料
1
檩条
2
斜梁
3
立柱
4
斜撑
5
底梁
6 环形底托
7
基础
101KW光伏支架主材
型号
长度 数量
上式中Φ为安装光伏发电系统所在地区的纬度,H为前排最高点与后排 组件最低点的高度差。如下图所示:
固定式地面双柱支架
兼容性强:可用于组件的不 同排列方式(两排竖装、多 排横装),实现任意更换;
人性化设计:所有零件“零 焊接”,所有零部件采用紧 固件连接,安装方便快捷;
成本低廉:所有零部件均为 标准尺寸,可使用流水线作 业,规模化生产,降低成本 ;
适用范围广:山地、平原、 丘陵均可使用,不破坏植被 ,保护环境;
基础要求:适用于螺旋桩 、水泥预埋桩等。
序号 1 2
材料 檩条 斜梁
3
立柱
4
斜撑
5
钢桩
6
基础
101KW光伏支架主材
型号
长度(mm)
41*62*2.0
21400
41*62*2.5
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固定式光伏支架的形式及应用分析
摘要近年来随着太阳能光伏产业不断发展壮大,光伏发电技术日渐趋于成熟,支撑电池组件的光伏支架在整个光伏系统中有重要的作用。
光伏支架的可靠性和经济实用性,将直接影响太阳能光伏工程能否实现经济收益,以及能否顺利投入使用,因此光伏支架的选型相当重要,目前行业内应用最广泛的是固定式光伏支架。
本文主要对固定式光伏支架的形式和具体应用进行分析。
关键词固定式;光伏;支架;形式;应用
前言
太陽能光伏发电随着科学技术的发展而不断完善,将太阳能转化为日常生活生产所需电能的一种新型技术。
可再生并且环保是太阳能的主要优点,此种优势使得太阳能在世界范围内发展为新能源产业。
近些年来,随着我国科学技术的发展,太阳能光伏发电产业发展迅猛,发展空间非常广阔。
对于光伏项目而言,光伏支架是光伏系统可靠性及经济实用性的基础,直接影响光伏系统的正常应用。
1 固定式光伏支架形式
固定式光伏支架是固定组件倾角的支架形式,安装之后无法根据太阳轨迹完成自动调节,主要应用区域包含地面光伏系统、混凝土屋面光伏系统、彩钢瓦屋面光伏系统、瓦屋面光伏系统。
1.1 地面光伏系统
通常情况下地面光伏系统可采用三角形支架、单立柱式支架以及双排立柱式支架,支架则采用最佳倾角形式。
三角形支架,前腿替换为连接件,前后稳定,但是太阳能电池板距离地面距离较近,需要距离地面一定的高度。
单立柱式支架,通常情况立柱采用较大规格型钢制作而成,可满足较大规格电池组件的安全需求。
对于风速较大的地区可采用双排立柱式支架,应用前后支腿形式确保支架整体的稳定性,此外可适当增加斜撑支撑。
对组件距离地面高度进行保证是柱式支架的优势,但是也存在一定弊端,即稳定性相比三角形支架要低一些[1]。
地面光伏系统支架与地基的固定方式主要有预埋螺栓法和立柱直埋法。
预埋螺栓法使用比较普遍,由于土建基础施工精度往往会有较大的误差,采用预埋螺栓的固定方式,可通过对支架结构的合理设计,提高支架安装的便利性。
缺点就是安装节点相对较多,安装工程量较大。
立柱直埋法则是在进行基础施工时便将立柱与混凝土基础一起浇筑,基础施工完成后,便可直接对立柱以上部分进行安装,安装连接件较少。
但是由于土建施工的偏差较大,立柱的平面位置、高度以及倾斜度往往很难满足安装要求,理论上安装节点少,但从施工现场反馈的经验
来看,立柱直埋法后期的安装精度要求较高,支架安装难度较大。
1.2 混凝土屋面光伏系统
混凝土屋面光伏系统通常采用三种方式进行支架安装。
第一种,将地脚螺栓固定支架安装面预埋在屋顶浇筑混凝土梁、墩区域,此种支架安装方式最常使用,整个安装过程简单便捷,而且连接十分牢固,结构也非常安全可靠,且不会对屋面防水层造成影响;第二种,预制水泥配重,不影响屋面防水层,可提前定做水泥配重,以对工期进行缩短;第三种,支架底部整体连接方法,采用型钢将一组支架底部进行整体固定,借助支架整体自重对支架进行稳定,支架位置布置相对灵活,施工也比较便捷,对于屋面防水层影响较小,但钢材用量被增加,对大面积的混凝土屋面采用这种方式可以减少屋面整体荷载,但孤立支架无法采用此种方法。
由于混凝土屋面光伏会增加屋面负重,设计时需重新复核计算。
1.3 彩钢瓦屋面光伏系统
对于彩钢瓦屋面,通常采用平铺方式并顺应屋顶坡度进行布置,也可采用与屋顶形成一定倾角的布置方式,但是与屋顶有夹角的方式施工比较复杂,应用相对较少。
彩钢瓦常见形式包含角驰式、波纹夹芯板式和直立锁边式。
于直立锁边式和角驰式彩钢瓦而言,更多利用彩钢瓦波峰,采用专用型铝合金夹具对支架导轨进行固定。
虽然彩钢瓦厂房安装方便,但是安装光伏电站后检修难度相对较大[2]。
1.4 屋面光伏系统
通常情况下,陶瓷瓦屋面与琉璃瓦屋面采用平铺方式,并且顺应屋顶坡度进行布置。
光伏组件安装时采用特定的铝导轨以及各类压块和各式屋顶挂钩。
若瓦下面为水泥混凝土层,则借助膨胀螺栓对挂钩进行固定,如为木梁则应用木螺钉对挂钩进行固定。
2 光伏支架材质分类及应用探讨
目前阶段我国太阳能光伏支架主要材质可分为铝合金支架、钢支架两种。
铝合金支架更多地被应用在民用建筑,铝材质自重较轻且更加美观,安装轻便,抗腐蚀性相对较长,成本偏高,且铝合金材料强度较小,考虑到后期的免维护及支架有较高的回收残值,一般在风压较小的光伏电站应用。
而钢支架性能更加稳定、承载力更强,价格相对低廉,应用比较广泛,缺点就是钢支架安装相对偏重,抗腐蚀性较差[3]。
3 太阳能光伏支架安装方式
太阳能光伏支架安装方式包含焊接和拼接两种。
焊接连接对于型钢生产工艺需求不高,相对应的价格也相对较低,连接效果和牢固程度比较理想。
但焊接连接存在一大弊端即连接点比较容易发生腐蚀,后续维护成本相对较大,几乎每相
隔1-2年油漆层会发生脱落,需要重新进行刷涂防腐,维护难度较大且费用较高。
焊接直接整体工艺相对粗糙,支架美观程度较差,另外铝合金支架采用焊接方式后强度折减较多,不适合继续作为结构构件使用,因此现阶段焊接连接的方式已经被逐步淘汰。
现场拼接连接方式逐步对焊接连接方式进行取代,对上述焊接连接弊端进行应对。
工厂预制整体式支架,支架构件加工完成之后进行防腐操作,安装拼接时无须再次进行焊接操作,只要依靠螺栓进行拼装,连接方式更加便捷,速度也更快。
此外,此种方式连接的支架美观程度提升,耐久性也更好,后期维护更加便捷拼接的安装方式已被行业内广泛采用[4]。
4 结束语
综合上述所言,现阶段我国光伏产业整体发展趋势非常乐观,在政策的扶持和推动下势必会迈入新的发展阶段。
对于太阳能光伏的应用而言,光伏支架是太阳能光伏系统的可靠性、经济型及实用性的基础,而且影响着太阳能光伏工程能否实现经济收益以及顺利投入使用,因此必须重视太阳能光伏支架的选用。
参考文献
[1] 文锋.固定式光伏支架结构选型及构件优化[J].工业建筑,2017,(8):269-274.
[2] 靳飞,刘军.固定式光伏支架的设计[J].新疆农机化,2016,(03):10-11.
[3] 章荣国.固定可调式光伏支架应用研究[J].太阳能,2015,(10):28-31.
[4] 朱琳.固定式光伏阵列的排列布置研究[J].科技传播,2014,6(12):189,180.。