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太阳能光伏板防水支架的方方面面!

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2022年2月11日
太阳能光伏板防水支架

太阳能光伏板防水支架

光伏支架产品的功能和用途:

光伏支架是指安装、固定太阳能组件的结构:

根据不同的安装方式,支架分为固定式和跟踪式;

根据不同的组件类型,支架分为适用晶硅的和适用非晶硅的;

根据不同的产品材质,支架分为铝合金、碳钢、HDPE等;

根据不同的安装地点,支架分为地面系统和屋面系统;

根据矩阵的排布方向,支架分为横向系统和纵向系统;

根据不同的光伏应用级别:支架分为民用、非民用和电站级;

无论怎样分类,支架产品的终极用途其实就是解决两个问题点:太阳能板和轨道之间的固定连接,轨道和基部(地面或屋面)的固定和连接,并保证其可靠性。

这里所指的光伏支架都是通常意义上的产品,单纯作为光伏发电系统的固定部分。将光伏发电系统进行功能性扩展以达到更优化的效应,比如:BIPV,车棚,凉棚等不再讨论范围之内。

太阳能光伏板防水支架

光伏支架产品的设计理念:

支架产品作为光伏系统的固定部分,必须保证其在光伏系统有效期内的可靠性。一般组件寿命可达25年,即安装支架必须在光伏发电有效期内保证:安全性、适用性、耐久性;

安全性表现为系统的强度:对于系统上的荷载(恒载、风荷载、雪荷载、地震荷载等)进行验算;

适用性表现为系统的刚度:对于系统的挠度变形进行控制使其达到合理的寿命期间;

耐久性表现为对环境在时间维度的承受能力,比如:表面抗氧化、耐腐性等;

要保证产品设计的可靠性,需要了解材料标准、材料力学和结构力学;现代的设计基本采用有限元分析,常用软件:PKPM, SAP2000, ANSYS等;

对于铝合金类,需要设计安装方式、支撑件以及连接件;

安装方式需要达到结构简单、安装快捷的特点;

支撑件和连接件的设计需要达到强度要求、刚度要求及耐久性;

碳钢主要采用市面上的标准型材和标准件。

太阳能光伏板防水支架

太阳能光伏支架行业标准:

不同地区有不同标准,光伏支架的验算基本引用对应地区的标准里的计算方法和力学模型。

太阳能光伏板防水支架

中国地区:

  • GB50009-2001建筑结构荷载规范
  • GB 50017-2003钢结构设计规范
  • GB 50429-2007铝合金结构设计规范
  • GBJ5-88木结构设计规范
  • GBT3098.1-2000紧固件机械性能 螺栓 螺钉和螺柱规范
  • GBT13912-2002钢铁制件热浸镀锌规范

欧洲地区:

  • EN 1990:2002+A1:2005 Eurocode — Basis of structural design(结构设计标准)
  • EN 1991-1-3:2003 Eurocode 1:Actions on structures-Part 1-3:General actions-Snow loads (雪荷载)
  • EN 1991-1-4:2005 Eurocode 1:Actions on structures-Part 1-4:General actions-Wind actions (风荷载)
  • EN 1993-1-1:2005 Eurocode 3: Design of steel structures —Part 1-1: General rules and rules for Buildings (钢结构设计标准)
  • EN 1999-1-1:2007+A1:2009 Eurocode 9: Design of aluminium structures —Part 1-1: General structural rules (铝合金结构设计标准)

日本地区:

  • JIS C8955 光伏阵列支架设计标准
  • JIS C8956家用光伏阵列(屋顶安置型)的结构设计及施工方法
  • JIS C 8960 太阳能发电术语
  • JIS G 3101 普通结构用轧制钢材
  • JIS G 3106 焊接结构用轧制钢材
  • JIS G 3114 焊接结构用耐大气腐蚀热轧钢材
  • JIS G 3302 热浸镀锌钢板和钢带
  • JIS G 3350 普通结构用轻型钢材
  • JIS G 3444 普通结构用碳钢管
  • JIS G 3466 普通结构用方形碳钢管
  • JIS H 4100 铝和铝合金挤压型材
  • JIS H 8641 热浸镀锌

澳洲地区:

  • AS 1170 – Loading Code (荷载标准)
  • Part 1 Dead and Live Loads (恒载和活载)
  • Part 2 Wind Forces (风荷载)
  • Part 3 Snow Loads (雪荷载)
  • AS 4100 – Steel Structures Code (钢结构标准)
  • AS 3600 – Concrete Structures Code (水泥结构标准)
  • AS 1252 – High Strength Structural Bolting Code (高强度螺栓标准)
  • AS 1684 – Light Timber Framing Code 轻型木结构标准
  • AS 1720 – SAA Timber Engineering Code SAA 木结构建筑标准
  • AS 4600 – SAA Cold-Formed Steel Structures Code 冷弯型钢结构标准

北美地区:

  • ASCE 7-10建筑物和其他结构最小设计荷标准

太阳能光伏支架系统应用:

光伏系统一般分为民用、非民用和电站级。

民用一般为住宅用户,通常利用空间将光伏系统安装在屋顶的光伏发电系统。不同地区的屋面结构不同,以欧美地区为例,他们的屋顶结构通常是木梁上面铺设檩条,檩条上覆盖陶瓷瓦片;当然还有平瓦屋顶、沥青瓦屋顶等;此类光伏系统对应的支架产品一般为挂钩、轨道和压块等配件。

非民用一般指利用大型的物流仓库屋面、工厂企业屋面、商用建筑屋面等建立光伏系统发电。由于这些建筑屋面一般是水泥构造,或金属彩钢板屋面,此类应用对应的支架产品通常为压载式、夹紧固定式。主要以不破坏屋面结构,并且不影响屋面排水为原则。如果需要穿透屋面,那么必须解决好防水和积水问题。

电站级一般建立在光照资源丰富,地广人稀的地方,占用大面积土地建立光伏发电,高压并网,远途输送。这种应用种类对应的光伏支架一般为碳钢或铝合金结构,基础通常为水泥基础、桩基等,不同的基础取决于项目地址的土壤状况、项目预算和施工周期等因素。

太阳能光伏板防水支架

太阳能光伏支架市场特点:

一般意义上支架产品分为国内市场和国外市场,国外市场又分为:欧洲市场、北美市场、日韩市场、东南亚市场、澳洲市场等。

不同的市场有不同的特点:比如发达国家由于政策扶持,光伏市场非常发达;社会环保意识较高,地面安装系统的基础部分多采用对地面破坏程度较小的桩基;人工成本较高,所以对支架产品要求轻便、快捷、易装、安装允许偏差可控等,一般采取铝合金结构。

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