浅谈光伏行业项目光伏支架结构设计
太阳能电站光伏单柱支架机械结构设计浅析
太阳能电站光伏单柱支架机械结构设计浅析摘要:光伏组件支架作为太阳能电站电池板最主要的支撑结构,越来越被太阳能发电行业重视,支架的设计和使用寿命要求一定要满足整个电站的运行年限需要,在整个电站建设的投资中也占有相当的比例。
支架的设计涉猎钢结构,地质分析,土建基础,施工工艺,机械加工,表面处理,金属非金属材料,建筑结构等多领域多学科的知识,综合性较强。
本文针对单立柱支架系统的结构设计思路进行讨论,寻找最优的支架系统解决方案。
关键词:光伏支架;单立柱;双立柱;结构设计;太阳能发电1.太阳能发电产业的前景太阳能由于其安全、无污染和资源无限等优良属性,成为人类发展所必需的清洁能源。
尽管目前与风能、生物质能相比,太阳能开发利用的成本还很高,但太阳能的潜力巨大,前景非常广阔,随着其技术的不断进步和成本降低,太阳能,尤其是光伏发电的竞争力开始显现,使其成为继风电和生物质发电之后,又一个可以大规模开发利用的可再生能源技术。
从我国资源禀赋来看,就资源的可获得性而言,与水电、核电和风电等技术相比,太阳能发电资源几乎没有限制。
太阳能资源的利用与所用的技术、方式和面积有关。
截至2010年年底,中国已有建筑面积约450亿m2,屋顶和南立面至少有50亿m2,20%的可利系统;中国有大约120万km2的戈壁和荒漠面积,开发利用5%的荒漠可安装超过50亿kW(5 000 GW)太阳能光伏发电系统,年发电量可以达到6万亿kWh,是美国2010年发电量总和的1.5倍,相当于我国2015年预测的发电量总和。
可见,太阳能发电将成为将来新能源发展的主流方向,在不断进步的科学技术推动下,必将为人类社会能源问题解觉走出一条可持续发展的道路。
2.太阳能光伏组件支架系统概述光伏支架系统产业,是太阳能电站的服务性产业,主要为太阳能电池板的安装提供稳定,可靠,满足使用寿命并与项目地自然条件相关的一系列要求的支撑结构。
随着太阳能发电产业的发展,带动了光伏支架行业的共同发展。
光伏支架结构设计
光伏支架结构设计摘要:本文结合相关工程实例,针对光伏支架的结构设计方法以及设计中遇到的具体问题进行研究和探讨,为之后的结构设计提供参考。
关键词:光伏支架;结构设计1引言随着能源产业的技术革新,以太阳能为代表的新能源综合利用项目得到大力发展,光伏发电成为了最具规模和发展前景的新兴产业。
本文以某光伏发电站为例,综合考虑地形、工程造价、光伏组件的安装方式、现场施工等因素,对光伏支架的结构设计进行研究和探讨。
2项目概况本工程为某丘陵地带新建光伏发电站,光伏发电系统采用光伏阵列运行方式。
每个光伏阵列由多组光伏组件矩阵以及箱变基础、机房等附属结构结构组成。
光伏支架是光伏组件的支撑结构,采用地上钢结构的形式,设计使用年限为25年。
3光伏支架设计3.1光伏支架结构体系及优化如图1所示,光伏支架的主要受力构件由横梁、斜梁、斜撑以及钢立柱组成。
光伏阵列中电池板的自重、风荷载、雪荷载等荷载通过横梁传递到斜梁上,再通过斜撑、钢柱将上部荷载传至支架基础。
该结构体系传力路径明确、施工安装简易的特点。
在以往的光伏支架的结构设计中,普遍采用双柱的结构形式[1],荷载通过横梁传递给由斜杆和钢柱组成的的钢架。
对比两种结构形式后不难发现,本项目中的横向支架采用了单柱基础,前后支撑分别代替两根钢柱形成稳定的三角形支撑结构。
经核算该方案在用钢量上略大于以往工程中采用的双柱结构,但由于基础的数量减少了50%,极大地减少了基础施工部分的工程造价。
由此可见,结构体系和方案的优化对光伏发电项目有十分重要的意义。
图1 本工程光伏横向支架示意图图2某项目支架示意图3.2结构设计本工程地貌属于低山丘陵,地势南高北低,高差较大,为丘陵缓坡,场地类别为Ⅰ¬1类。
光伏阵列中,以22块晶硅电池组件,按照横向11列、竖向2行的方式设置一个光伏组单元。
依照光伏组件的排列和安装宽度,沿横向布置横梁用于直接承担电池板不同工况下的荷载,垂直方向布置横向支架, 其中斜梁的倾角为31度。
光伏系统支架的设计方案
光伏系统支架的设计方案
1.支架类型选择:
2.支架布置:
支架布置需要考虑场地的地形、地势和光伏板的布置等因素。
建议根
据地形条件选择合适的摆放方式,如平行布置、东西南北朝向布置等。
同时,支架之间的距离也需要根据实际情况进行设计,以确保光伏板之间有
足够的通风空间,减少光伏板的温度升高对光伏发电效率的影响。
3.支架结构设计:
光伏系统支架的结构设计包括材料选择、节点设计和防腐防锈等方面。
建议在选择材料时考虑重量、强度、耐腐蚀性和经济性等因素。
节点设计
需要确保连接稳固可靠,防止支架发生松动或倾斜。
此外,还需要对支架
进行防腐防锈处理,延长支架的使用寿命。
4.静力学分析:
在设计过程中,需要进行静力学分析,确保支架在各种荷载条件下的
稳定性和安全性。
要考虑的荷载主要包括光伏板自身重量、风载荷和雪载
荷等。
通过使用专业软件进行静力学分析,可以确定支架的合适尺寸和形状,提高支架的结构强度和稳定性。
5.工程施工:
总体而言,光伏系统支架的设计方案需要综合考虑地理环境、荷载条
件和工程施工等方面的因素。
通过合理的设计方案和规范的施工过程,可
以确保光伏系统支架的安全性、稳定性和可靠性,提高光伏系统的发电效
率和使用寿命。
光伏固定支架设计
光伏固定支架设计光伏固定支架设计是指用于支撑安装光伏组件的结构系统,常见的光伏固定支架设计有以下几种:1. 地面固定支架:用于在地面上安装大规模的光伏电站。
地面固定支架往往采用钢材制作,具有高强度和稳定性,可以经受各种环境条件的考验。
地面固定支架一般会有固定角度,以便最大化吸收太阳能。
2. 屋顶固定支架:用于在建筑物的屋顶上安装光伏组件。
屋顶固定支架有多种设计方案,包括倾斜式固定支架、平面支撑式固定支架等。
其中,倾斜式固定支架的角度一般会根据所在地区的纬度和太阳高度角进行调整,以获得最佳的发电效率。
3. 跟踪支架:跟踪支架可以根据太阳的位置自动调整光伏组件的角度,以确保光伏组件始终正对太阳。
跟踪支架一般有单轴和双轴两种类型,分别表示支架可以绕一个轴线旋转或者两个轴线旋转。
跟踪支架虽然可以提高发电效率,但也会增加系统的成本和复杂度。
在光伏固定支架设计中,需要考虑以下几个方面:1. 综合结构设计和可靠性分析,确保支架具有足够的抗风、抗雪、抗震能力,可以长期稳定地支撑光伏组件。
2. 考虑光伏固定支架的材料选择,通常采用耐候钢或铝合金等材料,以确保具备足够的强度和耐用性。
3. 考虑安装角度和倾斜度的选择,以使光伏组件能够最大程度地吸收太阳能。
4. 考虑施工和安装的便利性,使得支架可以快速、安全地安装。
总之,光伏固定支架的设计是一个综合性的工程,需要考虑多个因素来确保光伏组件的稳定性和发电效率。
光伏固定支架设计是指为安装光伏组件提供稳定支撑的结构设计。
下面是一些常见的光伏固定支架设计要点:1. 支架结构选择:常见的光伏支架结构包括地面支架、屋顶支架和墙面支架等。
根据安装环境的不同选择合适的支架结构。
2. 安装角度:支架的设计要考虑到太阳能光伏组件的最佳安装角度,以确保光伏组件能够最大程度地接收到太阳辐射。
3. 地基选择:地面支架需要适配不同的基座,通常使用钢管或混凝土基座。
基座的选择需要考虑到地质条件、地面平整度等因素。
屋面分布式光伏支架的结构创新与设计
屋面分布式光伏支架的结构创新与设计随着可再生能源的发展和需求的增加,光伏发电作为一种清洁、可持续的能源方案越来越受到关注。
而屋面分布式光伏发电系统由于其高效利用空间、方便安装和维护的特点,成为越来越多建筑物主人和开发商的首选。
在屋面分布式光伏系统中,光伏支架的结构创新与设计起着至关重要的作用,直接影响到光伏系统的性能和效益。
本文将探讨屋面分布式光伏支架的结构创新与设计,旨在提出一种优化的光伏支架结构,以提高系统的效率和稳定性。
1. 背景介绍光伏发电系统利用太阳能将光能转化为电能,具有无污染、可再生的特点,成为解决能源和环境问题的重要手段。
屋面分布式光伏发电系统是将光伏发电系统安装在建筑物的屋顶上,充分利用建筑物空间,实现建筑与能源的融合。
2. 光伏支架的作用光伏支架是支撑光伏组件的重要结构,其主要功能包括固定组件、调整组件角度、分散荷载以及保护组件等。
优秀的光伏支架应具备良好的强度和刚度、稳定性以及适应不同安装条件的能力。
3. 结构创新与设计光伏支架的结构创新与设计是提高系统性能的关键。
以下是一些创新和设计方案的介绍:3.1 材料选用采用高强度、轻量化材料作为光伏支架的主要构件,如铝合金、碳纤维等。
这些材料具有良好的强度和刚度,同时重量较轻,方便安装和运输。
3.2 结构形式通过优化设计光伏支架的结构形式,如框架结构、悬挂式结构、折叠式结构等,以提高载荷分配和承载能力,减小压力对建筑物屋面的影响。
3.3 接触面设计光伏支架与屋面的接触面设计应考虑到均匀分布荷载和避免破坏屋面的问题。
可以采用橡胶垫、不锈钢螺栓等材料进行支撑,以确保光伏支架稳定地固定在屋面上。
3.4 防震设计在设计光伏支架结构时,应考虑到地震等外部因素的影响。
采用防震支座、减震螺栓等装置,以提高光伏支架的抗震性能。
3.5 清洗与维护光伏支架的结构设计还应便于清洗和维护。
可以设计可拆卸结构,方便组件的清洗和更换。
4. 优化设计的影响优化设计的光伏支架结构可以带来以下优势:4.1 提高光伏系统的发电效率,充分利用太阳能资源;4.2 降低光伏支架的成本,减少材料的使用;4.3 提高光伏系统的稳定性和安全性,减少意外损坏的风险;4.4 便于安装和维护,减少运营和维护成本。
光伏钢结构支架设计
光伏钢结构支架设计需要考虑多个因素,包括光伏板的重量、支架的跨度、风压、雪压等。
以下是一些光伏钢结构支架设计的要点:
1. 确定光伏板的尺寸和重量:根据所选用的光伏板型号和规格,确定其尺寸和重量,以便进行支架的结构设计。
2. 确定支架的跨度:根据光伏板的尺寸和安装位置,确定支架的跨度,以确保支架的稳定性和承重能力。
3. 考虑风压和雪压的影响:在结构设计时,需要考虑当地的风压和雪压,以确保支架的稳定性和安全性。
4. 选择合适的材料:根据所需承重和跨度,选择合适的钢材、连接件、焊接工艺等。
5. 进行结构计算和分析:使用专业的结构计算和分析软件,对支架进行详细的计算和分析,以确保其结构安全性和稳定性。
6. 考虑安装和维修的便利性:在结构设计时,需要考虑安装和维修的便利性,尽量减少安装和维修的时间和成本。
7. 符合相关标准和规范:在设计中,需要符合国家和地方的相关标准和规范,以确保支架的安全性和可靠性。
综上所述,光伏钢结构支架设计需要考虑多个因素,需要进行详细的结构计算和分析,以确保其安全性和稳定性。
同时,也需要符合相关标准和规范,以保障人身安全和设备的正常运行。
光伏斜屋顶支架结构优化设计及计算
光伏斜屋顶支架结构优化设计及计算近年来,随着环境保护意识的提高和可再生能源的广泛应用,光伏发电作为一种清洁、可持续的能源形式受到了极大的关注。
而光伏斜屋顶支架作为光伏发电系统的重要组成部分,其结构设计和计算对于光伏系统的稳定性、可靠性和经济性具有重要意义。
本文将针对光伏斜屋顶支架的优化设计和计算进行探讨,通过合理的结构设计和精确的计算方法提高光伏系统的性能和效益。
一、光伏斜屋顶支架结构设计光伏斜屋顶支架的结构设计是确保光伏面板能够稳定、安全地固定在屋顶上的关键。
在该设计中,需要考虑以下几个方面:1. 斜屋顶支架的材料选择:考虑到斜屋顶支架需要承受较大的载荷和风压,优质的材料选择是设计的首要任务。
常见的材料包括铝合金和钢材,对于不同的光伏系统和屋顶条件,需要选择适合的材料。
2. 结构稳定性:光伏斜屋顶支架需要经受来自地震、风压和雪压等外部力的作用。
因此,在设计中需要考虑支架的稳定性,并通过加强结构框架、采用合适的支撑、连接件等来增强整体的稳定性。
3. 美观性:斜屋顶支架作为建筑的一部分需要与周围环境协调一致,同时也要考虑光伏面板的倾斜角度和布置方式,以最大程度地接受太阳辐射。
二、光伏斜屋顶支架结构计算光伏斜屋顶支架结构计算是确保支架在各种外力作用下不会发生变形或破坏的重要环节。
在结构计算中,我们需要注意以下几个方面:1. 荷载计算:光伏斜屋顶支架需要承受来自风压、地震和雪压等外部荷载的作用。
通过详细的计算和预估,确定支架结构需要承受的最大荷载,以确保支架的安全性和稳定性。
2. 结构分析:通过应力分析和变形分析,对光伏斜屋顶支架的强度和刚度进行评估。
在分析过程中,需要考虑材料的弹性模量、截面形状和尺寸等因素,以保证支架结构的承载能力和稳定性。
3. 连接设计:支架的连接件在结构计算中也是一个关键因素。
通过合理设计连接件的选材和连接方式,提高支架整体的刚性和稳定性。
通过以上的结构设计和计算,光伏斜屋顶支架可以达到良好的性能和效益。
论光伏支架结构方案设计与选型
论光伏支架结构方案设计与选型随着可再生能源技术的不断发展,太阳能发电已成为清洁、可持续的新能源之一。
而光伏支架则是太阳能发电系统中的重要组成部分,其结构方案设计和选型直接影响发电系统的效率、安全性和经济性。
本文将从结构设计和材料选型两方面进行讨论。
一、结构设计光伏支架的结构设计主要涉及到支撑力、安装方式、角度调整与固定、风荷载和防腐等问题。
1. 支撑力光伏支架需要承受太阳能板的重量、风载荷和雪压等因素,因此其支撑力必须足够强大。
一般来说,光伏支架的材料应该选用高强度、防腐的材质,例如铝合金、不锈钢等。
在设计支撑结构时,还需考虑到承重点的位置、张力角度和紧固力度等因素。
2. 安装方式光伏支架的安装方式分为地面安装、顶部安装和挂壁安装。
其中,地面安装适用于大型光伏发电站,需要占用较大的土地,可以采用露天放置或者平坦地面进行安装;顶部安装适用于建筑物上的安装,需要考虑到建筑结构的承载能力和防水措施等问题;挂壁安装适用于建筑物墙体上的安装,需要考虑到钢结构和建筑物的连结性和稳定性等问题。
3. 角度调整与固定光伏支架的角度调整可以根据当地地理环境和季节变化进行调整,以达到最佳的太阳能光照角度。
角度调整主要有手动调整和自动调整两种方式。
手动调整就是通过手动操作支架调整角度,对于单一方向的调整比较适用;自动调整则是利用电控系统,控制支架来实现角度的调整。
角度固定主要有螺栓固定和锁紧器固定两种方式,其中锁紧器固定可有效降低光伏支架的振动和松动。
4. 风荷载太阳能板在遇到风区域内的安装时,需要考虑脱离力和风载荷带来的安全问题。
一般来说,支架的主要杆件应采用方管或者圆管。
在支架设计时还应考虑到风向和风速带来的动态负荷和静态荷载对支架的影响。
5. 防腐长期受到太阳光、风、雨、雪等自然环境的侵蚀,对于材料的防腐性能要求非常高。
一般来说,光伏支架的材料需要经过防腐处理,在材料表面覆盖一层氧化膜或者电泳漆等材料,以增强其抗氧化、耐腐蚀性。
屋面分布式光伏支架的结构设计与优化
屋面分布式光伏支架的结构设计与优化随着可再生能源的需求不断增加,光伏发电作为一种清洁、可持续的能源解决方案,受到了广泛关注。
屋面分布式光伏系统由于其方便安装、利用屋面空间等优点,成为了一种常见的光伏安装方式。
在屋面分布式光伏系统中,支架的结构设计和优化是至关重要的环节,本文将深入探讨屋面分布式光伏支架的结构设计与优化。
一、光伏支架的基本结构屋面分布式光伏支架的基本结构通常由支撑柱、固定架和调整架组成。
支撑柱是支架系统的主体支撑结构,其选材和规格应根据实际情况进行设计。
固定架用于固定光伏组件,使其稳固地安装在屋面上。
调整架用于调整光伏组件的倾角,以便获得更大的太阳能吸收面积。
二、结构设计原则1. 兼顾强度与轻量化:光伏支架必须具备足够的强度以抵抗各种力的作用,但同时也要尽可能减轻支架的重量,以减少对屋面的压力。
2. 稳定性与安全性:支架结构设计应考虑光伏组件在恶劣气候条件下的稳定性和安全性,防止其受风、雨等因素的影响而造成损坏。
3. 简化安装与维护:支架结构设计应尽可能简化安装和维护过程,减少人工和时间成本。
4. 成本效益:支架结构设计应兼顾成本效益,选择合适的材料和优化设计,以降低光伏系统的总体成本。
三、支架结构优化方法1. 材料选择优化:选择合适的材料是支架结构优化的重要方面。
应选择具有良好耐候性、抗腐蚀性和轻质的材料,如铝合金等。
同时,考虑到成本因素,材料的价格也是需要考虑的因素之一。
2. 结构优化设计:通过调整支架的固定方式、支柱间距和组件摆放方式等来优化支架的结构。
例如,合理设置固定点数量和位置,以增加支架的稳定性;合理设置支柱间距和组件摆放方式,以提高光伏系统的发电效率。
3. 孔洞分析与优化:在支架结构中设置适当的孔洞,可以降低支架的总重量和材料使用量。
通过有限元分析等方法来确定孔洞的位置和尺寸,以保证支架的强度和稳定性。
4. 最佳倾角计算:光伏组件的倾角对其能量输出有着重要影响。
通过计算和模拟分析,确定最佳倾角是优化光伏系统发电效率的关键。
光伏系统支架的设计方案
光伏系统支架的设计方案1.结构设计方案:支架的结构设计应考虑到以下几个方面:(1)强度:支架应能承受光伏组件的重量以及风荷载和雪荷载等外力,确保系统的稳定性和安全性。
(2)稳固性:支架应具备良好的抗风抗震性能,以确保在恶劣天气条件下能够保持整个系统的稳定。
(3)安装和维护便捷性:支架的设计应考虑到安装和维护的便捷性,减少人工和时间成本。
(4)可调节性:支架应具备较大的可调节范围,以便根据不同的安装环境进行调整。
结构设计方案可以选择传统的单柱式或双柱式支架,也可以选择钢结构或铝合金结构等材料。
2.材料选择:支架的材料应具备以下特点:(1)耐腐蚀性:由于光伏系统通常在户外工作,支架材料应具备较好的耐腐蚀性能,以延长其使用寿命。
(2)强度与刚性:支架材料应具备足够的强度和刚性,以保证光伏组件的稳定运行。
(3)轻量化:选择较轻的材料可以减少成本,方便运输和安装。
常用的材料包括钢材、铝合金、不锈钢等。
其中,铝合金是比较常见的选择,因为它具有较轻的重量、良好的耐腐蚀性能和易于加工的特点。
3.安装方式:支架的安装方式不仅影响到系统的稳定性,还会直接影响到系统的发电效率。
常见的安装方式有地面脚手架式、屋顶平面式和屋顶斜坡式等。
地面脚手架式适用于光伏电站或大型光伏系统,可以根据地块的大小和布局进行设计。
屋顶平面式适用于屋顶安装,便于安装和维护。
屋顶斜坡式适用于屋顶无法安装平面式支架的情况,可以根据屋顶坡度进行设计。
4.防护设计:为了延长光伏系统的使用寿命,支架的防护设计也不可忽视。
常见的防护设计包括防锈涂层处理和防雷击措施等。
防锈涂层处理可以延长支架的使用寿命,防雷击措施可以保护系统免受雷击的损害。
5.其他设计考虑因素:其他设计考虑因素包括成本和环保性。
设计方案应根据实际情况综合考虑以上因素,并予以综合平衡。
总之,光伏系统支架的设计方案需要考虑结构设计、材料选择、安装方式、防护设计和其他相关因素。
合理的设计方案可以确保系统的稳定性、安全性和发电效率,提高光伏系统的经济效益和环保性能。
浅谈光伏支架结构的优化设计研究
浅谈光伏支架结构的优化设计研究摘要:在全球能源供应紧张和环境问题日益严重的情况下,经济和社会的可持续发展受到了巨大挑战,发展和利用清洁而安全的可再生能源受到了广泛的重视。
光伏发电是新形势下全新的电能生产方式,具有无污染、利用价值高等特点,呈现出广阔发展空间,本文对光伏支架设计进行简要分析并提出了优化设计方案。
关键词:光伏支架;结构;优化1光伏电站的特点和光伏支架设计难度1.1光伏电站特点。
在实际中不难发现,光伏电站建设除需要巨额资金、人力物力外,还需要综合考虑各方面因素,比较常见的是:太阳能资源丰富程度、地形因素等。
目前建设条件较好的土地资源日趋减少,光伏电站建设地区大多是以山地为主,其地表起伏不平,使得光伏支架在设计及组件安装过程中受各种因素影响。
但还是从另一方面来说,其土地成本相对较低,主要是因为其处于人烟稀少地区,受外界因素影响小。
以生活中比较常见的山地光伏电站为例,其出发点和落脚点无非就是缓解能源紧张问题,但是其受地势形态影响,如若将位于沙漠地区的光伏电站比较后不难发现,山地光伏电站布局规划欠合理,加上自然协调性相对较差,直接导致山地光伏电站建设成本上升,自然而然光伏支架结构优化、施工等相关工作无法正常进行。
1.2光伏支架设计的难点。
光伏支架优化设计难点囊括诸多方面,可简单概括为两个部分:方阵设计方面,在上述分析中有提及到光伏电站建设中需要综合考虑各方面因素,例如:地形因素、地域因素等。
在光伏支架优化设计中同样如此,应当充分考虑好光伏支架安装方式、方针基础等因素对光伏支架产生的影响并找出行之有效的方式予以解决,也只有这样光伏支架优化设计工作才能顺利进行。
然而在实际中发现,光伏支架优化设计过程中,并未充分考虑好光伏电站方阵同光伏支架两者之间的关系,土地效用并未最大限度显现出来,极大程度上提升了光伏电站建设成本。
2 光伏电站支架及基础设计光伏电站工程条件复杂,在建设场内有冲沟、岩石,若处理不当将会引发塌方。
论光伏支架结构方案设计与选型
论光伏支架结构方案设计与选型一、光伏支架结构方案设计1.结构类型选择(1)固定支架:适用于地形平坦、光照充足的地区,结构简单,安装方便。
(2)可调支架:适用于地形复杂、光照不均匀的地区,可根据实际情况调整支架角度,提高发电效率。
(3)跟踪支架:适用于光照强度大、要求发电效率高的地区,采用跟踪系统,使光伏板始终面向太阳,提高发电量。
2.结构设计要点(1)安全性:确保支架结构在各种气候条件下都能稳定运行,防止因风力、积雪等外界因素导致的损坏。
(2)经济性:在满足安全性的前提下,力求降低成本,提高经济效益。
(3)可维护性:设计时应考虑维护方便,减少后期运维成本。
二、光伏支架结构选型1.材料选择(1)碳钢:价格低廉,强度较高,但易腐蚀,适用于气候条件较好、腐蚀性较小的地区。
(2)不锈钢:耐腐蚀性强,强度高,但价格较贵,适用于腐蚀性较强的地区。
(3)铝合金:重量轻,耐腐蚀性好,强度较高,价格适中,适用于多种环境。
2.结构选型要点(1)根据项目需求:根据项目规模、地形条件、气候环境等因素,选择合适的结构类型。
(2)考虑成本与效益:在满足项目需求的前提下,综合考虑成本与效益,选择性价比高的结构材料。
(3)考虑施工难度:选择施工难度较低的结构类型,降低施工风险。
三、光伏支架结构方案实施1.施工准备:根据设计方案,编制施工方案,明确施工流程、人员分工、材料准备等。
2.施工过程:严格按照施工方案进行施工,确保施工质量。
3.验收与调试:施工完成后,进行验收与调试,确保支架结构安全、稳定运行。
4.运维管理:建立健全运维管理制度,定期检查、维护支架结构,确保长期稳定运行。
光伏支架结构方案设计与选型是光伏发电项目的重要组成部分,直接影响着项目的发电效率和经济效益。
在方案设计与选型过程中,要充分考虑项目需求、地形条件、气候环境等因素,确保支架结构安全、经济、稳定运行。
在这个充满挑战与机遇的时代,光伏发电作为清洁能源的重要组成部分,正逐步走进我们的生活。
屋顶分布式光伏支架结构设计浅析
屋顶分布式光伏支架结构设计浅析摘要:基于对绿色能源的发展要求,我国政府十分重视光伏发电行业的发展。
由于传统地面光伏占地面积大,其发展受到了一定的限制。
而屋顶分布式光伏由于不占用或极少占用土地,受到了国家和行业的高度重视。
屋顶分布式光伏即在已经建成的建筑物的屋顶上安装光伏组件,由于不同的屋顶所选用的支架结构形式也不尽相同,所以在光伏发电系统的支架设计中,应着重考虑屋顶的形状、结构的承载力、固定方式、抗风能力、支架材料的选用等。
为此,本文以光伏支架的设计实际为基础,对屋顶分布式光伏支架结构的设计要点进行简单的论述。
关键词:屋顶分布式光伏;支架结构;设计1引言为了缓解我国的能源危机和环境问题,我国政府制定一系列的政策,以鼓励发展和推广光伏行业。
但是国内土地资源日益紧缺,普通的地面光伏电站由于占地面积过大,发展受到了限制。
而屋顶分布式光伏由于不占用或极少占用土地,受到了国家和行业内的高度重视。
除此之外,屋顶光伏利用的是闲置的屋顶,能盘活屋顶业主的固定资产,增加其收益;屋顶布置光伏组件后,能降低建筑内部的温度,增加生产生活的舒适性,降低夏天降温的成本。
可见,实施屋顶光伏项目将是一个多赢的局面,屋顶光伏必然是光伏行业发展的一个热门方向。
屋顶分布式光伏系统包括光伏组件、逆变器、支架结构和电缆等。
光伏组件是一种把外界的太阳能辐射转变成电能的能源转换设备,当太阳光照射到一定程度时,输出的电压会上升,然后由逆变器将其转化成交流电能,再将电能输送到负荷,这样可以在邻近的建筑物内进行消纳,降低电缆的损耗。
钢结构彩钢瓦屋顶的支架结构,主要是与彩钢瓦配合使用的特殊夹具、导轨与彩钢瓦进行固定,以确保整体结构的稳定性和可靠性。
在混凝土屋顶上,应避免损坏防水材料,从而影响建筑的质量,通常采用配重式素混凝土基础,依靠基础和光伏支架结构本身的重量,将其固定在混凝土屋顶上。
2屋顶光伏阵列布置原则2.1 保证光伏发电系统效率按照相关规范要求,光伏组件在冬至日9点至15点之间不能有阴影遮挡。
柔性光伏支架结构设计探讨
柔性光伏支架结构设计探讨摘要:柔性光伏支架是一种大跨度、多连跨结构,为在两端固定点间张拉预应力钢丝绳,固定点采用刚性结构和外侧斜拉钢绞线提供支反力,其具有可灵活调节、占地面积小、场地平整度低的特点,广泛适用于各种地形地貌,具有广阔的应用前景。
基于此,本文详细的分析了柔性光伏支架结构设计。
关键词:柔性光伏支架;适用性;结构设计在“双碳”战略背景下,光伏产业因其绿色和可持续发展特点而越来越受欢迎。
而柔性光伏支架的提出克服了复杂地形的限制,能适应山地、荒坡、水池、渔塘、林地等复杂地形条件,占地面积小、场地适应性强,使光伏支架成为光伏产业与农业、林业、渔业等产业之间的桥梁,是提高单位面积太阳能利用率、促进多产业融合的有效途径,具有巨大经济价值。
一、柔性光伏支架概述柔性光伏支架即为在成排的钢索上安装光伏板,钢索两端由刚性支撑连接,同时为了减少两端顶部支撑的弯矩,支撑两端多采用外部张拉斜拉索或内部刚性斜支撑。
柔性光伏支架采用“悬、拉、挂、撑、压”的工艺,能有效规避山地起伏、植被较高等不利因素,将原先受环境制“不可利用”的土地变废为宝,大幅提升土地的利用率。
柔性支架的特点为:①跨度大且跨度范围灵活可调。
②土地空间利用率最大化。
③操作方式灵活,通风性能好,发电效率高。
④相比传统光伏支架,柔性光伏支架抗裂性能好。
⑤用钢材量少,承重小,造价低。
⑥场地基础要求小,预装性强,极大地缩短了施工周期。
二、柔性光伏支架结构特性柔性光伏支架是指由柔性承重索、钢立柱、钢斜柱或斜拉索、钢梁及基础组成的一种支架,具有结构简单、材料使用少、质量轻、建设周期短等传统支架所缺乏的优点。
柔性光伏支架的承重索采用钢绞线等柔性组件,此类柔性组件具有弹性模量大、松弛率低、强度高等优点,能进行大跨度张拉,从而规避场地的起伏等不利因素,所以柔性光伏支架能因地制宜,受地形地貌的限制条件少。
与主要承受竖向荷载的普通刚性支架受力特点不同,柔性光伏支架采用的承重索需进行预应力张拉,形成一定的刚度以铺设光伏组件,张拉的承重索索力会对支架产生较大的水平荷载,此外,承重索传给柱顶的水平拉力会使基础产生较大的剪力和拉拔力。
光伏发电系统支架设计
光伏发电系统支架设计一、支架选材支架选材是支架设计的首要环节,它直接关系到支架的稳定性和耐久性。
支架一般采用高强度铝合金材料或镀锌钢材料制作,这些材料具有较高的强度和良好的耐腐蚀性能,能够抵御长期的风雨侵蚀。
二、结构设计支架的结构设计主要考虑支架的整体稳定性和承载能力。
支架一般采用三角形结构,分为框架支架和架桩支架两种形式。
框架支架是指由钢管或铝合金型材制作而成的支架,它具有较高的稳定性和承载能力,适用于大型光伏发电站。
架桩支架则是指由钢管或铝合金型材制作而成并固定在地面上的支架,它适用于小型光伏发电系统。
三、安装方式支架的安装方式主要有悬挂式和支撑式两种。
悬挂式安装方式是指将支架悬挂在墙面或屋顶上,并通过螺栓或焊接固定。
支撑式安装方式是指将支架直接支撑在地面上,并通过钢桩或混凝土基座固定。
安装方式的选择应根据光伏发电系统的具体情况以及安装环境来定。
四、固定方式支架的固定方式主要有焊接、螺栓固定和地脚螺栓固定三种。
焊接是将支架与基座进行密封焊接,使之成为一个整体,具有较高的稳定性,适用于大型光伏发电系统。
螺栓固定是通过螺栓将支架与基座连接起来,易于安装和拆卸,适用于小型光伏发电系统。
地脚螺栓固定是将支架的基座埋入地下并通过螺栓固定,具有较高的稳定性和抗风能力,适用于地埋式光伏发电系统。
五、地理环境地理环境是支架设计中需要考虑的最重要的因素之一、不同地区的气候、地质和地形条件会对支架的设计和安装产生重大影响。
在选择支架的类型和安装方式时,应充分考虑地区的风速、地震烈度、地下水位和土壤承载力等因素,确保支架的稳定性和安全性。
总之,光伏发电系统支架设计需要综合考虑选材、结构设计、安装方式、固定方式和地理环境等多个因素。
只有在充分考虑这些因素的基础上,才能设计出稳定、安全的支架,提高光伏发电系统的发电效率和使用寿命。
屋顶分布式光伏发电支架结构设计浅析
屋顶分布式光伏发电支架结构设计浅析【摘要】为了满足绿色发展需求,可再生能源发展势不可当,其中太阳能以其清洁、安全、取之不尽、用之不竭等显著优势,已成为发展最快的可再生能源。
目前光伏发电适用越发广泛,为了强化其适用性,屋顶分布式光伏发电逐渐发展突出。
这一技术不需要占用过多土地面积,实现小型的光伏发电系统,为当地居民提供电能供给。
本文简要介绍了屋顶分布式光伏发电,重点分析了光伏发电支架结构设计的要点与问题。
【关键词】分布式光伏发电;支架;结构设计屋顶分布式光伏发电支架系统设计工作具有较高的复杂性,需要保障屋顶分布式光伏发电支架系统各个组件装配部件的耐候性。
注意保障结构牢固性和可靠性,需要有效承受大气侵蚀和风、雪荷载等。
保障安装过程的安全性和可靠性,利用最小的安装成本达到最大的使用效果,减少后续维护次数,这些在方案选择时需要综合考虑。
一、屋顶分布式光伏发电概述(1)分布式光伏发电概述分布式光伏发电是一种能够充分利用屋顶、院落和建筑体等具有可建设性质的空间,来进行光伏发电系统的建设,实现空间的充分利用。
目前常见分布式光伏发电系统有两类,并网式和离网式。
两者的组成不同,离网式主要是由直流箱、太阳能电池组成的方阵、逆变器和能源储蓄装置等设备组成。
并网式发电系统则多出了交流配电箱和其他并网设备装置。
(2)光伏支架概述光伏支架按照能否跟踪太阳转动区分为固定支架和跟踪支架。
固定支架以机械结构为主,主要由立柱、主梁、檩条、基础等部件构成。
跟踪支架构成包括结构系统(可旋转支架)、驱动系统、控制系统(通讯控制箱、传感器、云平台、电控箱等部件)三大系统,除机械结构更为复杂外,其控制系统还涉及算法层面的优化设计。
虽然支架不是光伏产业链中最被重视的环节,但却是支撑固定整个光伏系统的重要设备,也被称为光伏电站"骨骼"。
支架制作是光伏产业链中耗钢量最多的地方,也是光伏产业链中与钢厂联系最紧密的环节。
此外需要综合利用铝合金阳极氧化和超厚热镀锌以及不锈钢等技术工艺,光伏支架结构要具备牢固性和可靠性,同时要承受大气侵蚀和风、雪荷载等。
光伏发电系统支架设计
光伏发电系统支架设计
1.材料选择:支架需要使用耐候性好、抗腐蚀、强度高的材料,如不
锈钢、铝合金等。
这样可以保证支架在户外环境下长期使用不会受到损坏。
2.结构设计:支架的结构应该牢固稳定,能够承受各种气候条件下的
风载荷和地面震动等外力。
支架结构可以采用框架式设计,增加其稳定性
和强度。
3.调节角度:支架设计需要具备可调节太阳能电池板角度的功能,以
便能够根据太阳的高度和光照强度来调整太阳能电池板的倾斜角度。
这样
可以增加太阳能电池板的吸光面积,提高光伏发电的效率。
4.防盗设计:考虑到光伏发电系统一般安装在户外环境,需要采取一
些措施来防止被盗。
支架设计可以采用密封和加锁装置,以防止不法分子
对太阳能电池板进行盗窃。
5.维护保养:支架设计应该便于维护保养,以便更好地清洁和修复太
阳能电池板。
支架的结构设计应该简单、易于拆卸和安装,方便维护人员
进行日常维护操作。
在实际支架设计中,需要根据具体的场地情况和太阳能电池板的尺寸
来确定支架设计方案。
设计者需要考虑支架的型号选用、支架与地面的固
定方式、支架的调整角度方式等。
此外,还需要进行光伏发电系统的负荷
计算,以确保支架的稳定性和安全性。
总之,光伏发电系统支架设计是光伏发电系统中至关重要的一环。
只
有通过合理的支架设计,才能保证太阳能电池板能够在最佳的角度和位置
接收到阳光,提高光伏发电的效率。
因此,在设计过程中,需要充分考虑
材料选择、结构设计、调节角度、防盗设计和维护保养等因素,以满足实际场地情况和需求。
光伏支架结构设计研究
光伏支架结构设计研究摘要:随着国家能源结构的调整以及相关产业政策的出台,⽬前国内光伏电站的建设进⽬了⽬个⽬潮期。
光伏发电是一种新型的电能生产方式,它具有无污染、高利用价值等优点,所以具有很大的发展潜力。
本文结合实际工程经验,简单地介绍了光伏支架结构的设计。
关键词:能源短缺;可再生能源;光伏发电;光伏支架结构1.光伏电站的特点和光伏支架结构设计难点1.1光伏电站特点光伏电站除了需要大量的资金、人力和物力之外,其建设还需要对各种自然条件进行全面的考量,主要有地形地貌、日照时间、气象条件等因素。
当前,土地资源紧缺,具有良好建设条件的土地正日益减少,而我国的用电量每年都在增长,因此光伏电站往往规划建设在滩涂、丘陵、⽬壁、沙漠等场地,此类场地虽地形地貌复杂,但日照时间长,为建设光伏电站提供很好的太阳能资源。
此类场地作为建筑的不利地段,建设光伏电站是提高土地利用率的重要举措。
此类场地地质条件及其复杂,给光伏支架结构设计提出了更高的要求。
1.2光伏支架结构设计难点在光伏支架结构的设计中,需要对光伏支架的安装方式、地基基础等因素的影响进行全面的分析,并找到有效的方法来解决,只有这样光伏支架结构设计工作才能顺利进行。
但在实践中,往往没有充分考虑到光伏支架结构与光伏组件的相互影响,导致光伏支架结构的建造成本大幅提高。
1.光伏支架结构的发展现状光伏支架结构是光伏发电系统的主要结构部件,对光伏支架进行结构设计具有非常重要的意义。
光伏支架主要有单列柱单坡结构、双(多)列柱单坡结构、独立柱结构,以及以平面桁架、立体桁架、空腹桁架等整体受弯为主的结构和以实腹钢拱、平面或立体桁架形式的拱形结构等整体受压为主的结构。
1.光伏支架结构体系选型因地制宜选择双列单坡支架结构、单列单坡支架结构或独立柱结构。
在每个结构单元或温度区段应分别设置稳定结构的支撑体系且柱间支撑与横向或水平支撑应同时设置;当柱间支撑当采用带张紧装置的圆钢十字形交叉支撑时,圆钢与构件的夹角应在30°~60°范围内;对刚度要求较大的支架结构可采用十字形交叉型钢支撑。
论光伏支架结构方案设计与选型
论光伏支架结构方案设计与选型光伏发电是一种新兴的绿色能源,具有清洁、可再生等显著优点,被越来越多的国家和地区采用。
光伏支架是光伏发电系统中的重要组成部分,起着固定光伏电池板,保障系统运行稳定的作用。
本文主要探讨光伏支架结构方案设计与选型的相关问题。
一、光伏支架的结构方案设计光伏支架的结构方案设计首先要考虑支架的稳定性,通常可以采用钢架、铝合金架等材料进行制作。
钢架的强度、耐氧化性和耐腐蚀能力都比较强,且价格相对便宜,但易生锈;铝合金架的强度虽然不如钢架,但具有良好的耐腐蚀性、轻量化等优势。
因此,不同的应用场景可能需要不同的支架结构材料。
其次,光伏支架的角度和高度的设计也非常重要。
支架的角度应根据当地纬度、季节、气候等条件来确定。
例如,夏季日照时间长,太阳高度角大,应该采用较短的支架高度和较倾斜的安装角度,以提高光伏电池板的发电效率;冬季日照时间短,太阳高度角低,应该采用较高的支架高度和较接近水平的安装角度,以保证光伏电池板的散热和防止积雪等。
最后,光伏支架的安装方式也要根据实际情况进行合理设计。
一般情况下,支架可以采用脚手架式、地脚螺栓式、夹紧式等安装方式,脚手架式适用于平坦的场地,地脚螺栓式适用于地质较硬的地方,夹紧式适用于在平衡点上悬挂的细长结构体,如斜面屋顶等。
二、光伏支架的选型光伏支架的选型涉及到多个因素,如地理环境、安装场所、光伏电池板品牌等多个方面考虑。
首先,地理环境是决定支架选型的重要因素。
地域、气候、地形和地质都是影响支架选型的因素。
山区、沙漠、海岸等特殊地貌场所,选择支架要注意耐腐蚀性、防风和抗震能力等。
其次,光伏电池板的品牌、尺寸、重量等也是影响支架选型的因素。
不同品牌、尺寸、重量的光伏电池板都需要不同的支架选型,以保证支架的稳定性和光伏电池板的正常运行。
再次,安装高度和安装角度等也需要考虑到支架的选型。
不同场所、不同季节时的安装高度、安装角度需要不同的支架选型。
这些因素都涉及到支架的结构设计和制造材料的选型。
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浅谈光伏行业项目光伏支架结构设计
发表时间:2017-12-29T09:46:18.377Z 来源:《建筑知识》2017年22期作者:司立新
[导读] 光伏发电系统主要分为独立光伏发电、分布式光伏发电、并网光伏发电。
(河北新烨工程技术有限公司河北宣化 075000)
【摘要】光伏发电系统主要分为独立光伏发电、分布式光伏发电、并网光伏发电。
目前我们最常见的就是分布式光伏发电、并网光伏发电项目。
主要设备由太阳能电池组件、逆变器、汇交箱、光伏支架等组成。
其中对于基建部分钢结构专业主要任务是光伏支架的设计、施工。
檩条的强度、稳定、变形均影响组件的安全性。
【关键词】光伏发电;电池组件;光伏支架;U型钢;檩条
【中图分类号】TU391 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)22-0035-02
1.光伏行业现状
早在1839年,法国科学家贝克雷尔(Becqurel)就发现,光照能使半导体材料的不同部位之间产生电位差。
这种现象后来被称为“光生伏特效应”,简称“光伏效应”。
1954年,美国科学家恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室首次制成了实用的单晶硅太阳电池,诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。
20世纪70年代后,随着现代工业的发展,全球能源危机和大气污染问题日益突出,传统的燃料能源正在一天天减少,对环境造成的危害日益突出,这个时候,全世界都把目光投向了可再生能源,希望可再生能源能够改变人类的能源结构,维持长远的可持续发展。
太阳能以其独有的优势而成为人们重视的焦点。
丰富的太阳辐射能是重要的能源,是取之不尽、用之不竭的、无污染、廉价、人类能够自由利用的能源。
截至2011年底,中国共有电池企业约115家,总产能为36.5GW左右。
其中产能1GW以上的企业共14家,占总产能的53%;在100MW 和1GW之间的企业共63家,占总产能的43%;剩余的38家产能皆在100MW以内,仅占全国总产能的4%。
规模、技术、成本的差异化竞争格局逐渐明晰。
国内前十家组件生产商的出货量占到电池总产量的60%。
中国太阳能光伏发电发展潜力巨大,配合积极稳定的政策扶持,到2030年光伏装机容量将达1亿千瓦,年发电量可达1300亿千瓦时,相当于少建30多个大型煤电厂。
2.光伏发电单元组成
光伏发电系统主要分为独立光伏发电、分布式光伏发电、并网光伏发电。
目前我们最常见的就是分布式光伏发电、并网光伏发电项目。
光伏发电主要设备主要由太阳能电池组件、逆变器、汇交箱、光伏支架等组成。
其中对于基建部分钢结构专业主要任务是光伏支架的设计、施工。
3.光伏支架设计
以现行国家规范《光伏发电站设计规范》《太阳能发电支架基础技术规范》为指导,结合钢结构设计理论进行光伏钢支架设计。
光伏支架各种形式如图:
a.单立柱固定式支架
b.双立柱固定式支架
3.3 支架檩条设计
目前光伏电站檩条最常见的材料主要有冷弯薄壁C型钢、冷弯薄壁U型钢,U型钢是光伏行业衍生出来的新的构件形式,被广泛使用。
檩条计算主要按《冷弯薄壁型钢结构技术规范》中受弯构件公式采用。
由于光伏组件倾角要求,故檩条考虑双向受弯构件计算公式进行设计,不建议采用《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022-2015中公式计算檩条强度。
门规中檩条计算强度公式考虑了蒙皮效应,且与原强度公式做了较大的修改。
a.《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》檩条强度计算公式:
4.支架结构设计(略)
综上所述,在当前社会背景下,太阳能资源的应用愈加广泛,对太阳能能源的开发和利用也逐渐成为受到政府和社会高度重视的热点问题。
因此支架结构设计也受到了各个部门的重视,用钢量受到光伏开发单位的重视,节约建造成本,为企业实现更好的经济效益。
参考文献
[1]《PKPM-STS应用讲解》.
[2]《门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义》.
[3]赵玉文,王文静等.《中国光伏产业发展报告》.。