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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。
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。屋面按倾斜角度分为坡面和平面两种,所以屋面光伏系统的倾斜角度有多种选择,对于坡屋面通常采用平铺的方式顺应屋顶坡度布置,也可以采用与屋顶成一定倾角的布置方式,但是这种做法相对比较复杂,案例较少;对于平屋面则有平铺和倾斜一定角度两种选择。针对不同的屋面材料,会有不同的支架系统。
当太阳光线垂直于电池面板时,太阳能接收到的太阳能大,发电功率也高。但是地球时时刻刻都在进行公转和自转,因此太阳光线角度是时刻都在发生变化的。而固定支架,因为电池面板是固定的,因此不能尽量让太阳光线垂直电池面板,不能充分利用太阳能。因此跟踪系统是尽量去对准太阳,使太阳光线在电池面板单位面积的接收到的太阳光线更多,从而增加发电量。目前而言,跟踪系统包括单周跟踪系统与双轴跟踪系统两大类,单轴跟踪系统又分为水平单轴跟踪系统和斜单轴跟踪系统。
镀锌钢支架性能稳定,制造工艺成熟,承载力高,安装简便,广泛应用于民用、工业太阳能光伏和太阳能电站中。其中,型钢均为工厂生产,规格统一,性能稳定,防腐性能优良,外形美观。值得一提的是,组合型钢支架系统,其现场安装,只需要使用特别设计的连接件将槽钢拼装即可,施工速度快,无需焊接,从而了防腐层的完整性。这种产品的缺点是连接件工艺复杂,种类繁多,对生产制造、设计要求高,因此价格不菲。镀锌钢的另一缺点是材料终回收利用价值不如前两种高。
太阳能光伏支架是太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳能面板设计的特殊的支架。一般材质有铝合金、碳钢及不锈钢。太阳能支架系统相关产品材质为碳钢和不锈钢,碳钢表面做热镀锌处理,户外使用30年不生锈。太阳能光伏支架系统的特点是无焊接、无钻孔、可调、可重复利用。
合理的光伏支架形式能够提升系统抗风抗雪载的能力,合理运用光伏支架系统在承载方面的特性,可以进一步对其尺寸参数做优化,节约材料,进一步降低光伏系统成本。光伏组件支架基础上作用的荷载主要有:支架及光伏组件自重(恒荷载)、风荷载、雪荷载、温度荷载及地震荷载。其中起控制作用的主要是风荷载,因此基础设计应风荷载作用下基础的稳定,在风荷载作用下,基础有可能出现拔起、断裂等破坏现象,基础设计应能在此作用力下不出现破坏。
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