1.1 存在的問題
太陽能光伏支架擁有許多優(yōu)點,如可重復(fù)利用、可靈活調(diào)整、材質(zhì)不生銹等,性能優(yōu)良,節(jié)省許多成本。目前,我國使用的太陽能光伏支架大多以材質(zhì)區(qū)分,主要材質(zhì)有混凝土、鋼、鋁三種。其中,混凝土支架重量較大,一般用于野外的大型電站,雖然有很強的穩(wěn)定性,但是對環(huán)境的要求較高,常用來與外形巨大的電池板搭配使用。鋁合金支架常應(yīng)用于民用建筑,鋁材質(zhì)輕巧而美觀,并且抗腐蝕,使用壽命較長,但無法應(yīng)用于大型光伏電站,而且成本較高。

1.2 解決的方法
我國太陽能光伏支架輕便,便于操作,因此選取的材質(zhì)多為鋼材質(zhì),其中以以下兩種鋼材質(zhì)為主:
1.2.1 輕型結(jié)構(gòu)鋼。輕型結(jié)構(gòu)鋼是一種十分輕便的材質(zhì),在安裝時,如果采取的是角鋼,那么可利用鋼的強度進行支架安裝,鑒于角鋼型號有限,采用小方鋼安裝能夠解決這一問題。薄壁型鋼也是輕型結(jié)構(gòu)鋼的一種,這種鋼很薄,是通過冷彎或冷軋制成的異型鋼。這種鋼材質(zhì)雖然輕便,卻無法直接與絕大多數(shù)電池板直接連接,因此需要利用鋁壓塊、高強螺栓輔助固定,便于安裝。
1.2.2 普通結(jié)構(gòu)鋼。普通結(jié)構(gòu)鋼的材料多為成本較低的碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金鋼,截面種類和加工方式多種多樣。太陽能光伏支架系統(tǒng)對于其截面有著固定要求。加工焊接型鋼時,根據(jù)厚度的不同和要求,進行焊接加工。通過計算不同位置的受力情況,采用不同厚度的鋼板,方便安裝,大大節(jié)約材料。
1.3 太陽能支架對鋼材性能的要求
太陽能支架對于鋼性能要求很高。要求鋼材具有強大的抗拉性,使結(jié)構(gòu)更加安全可靠。另外就是鋼材的屈服點,屈服點越高,截面就越小,越能節(jié)省材料和成本。具有良好的塑性的鋼材質(zhì),可以通過變形提醒結(jié)構(gòu)被破壞,使人們及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。提高鋼材質(zhì)塑性,有助于增強整個結(jié)構(gòu)的承載力。
良好的韌性有助于結(jié)構(gòu)更加牢固,即使遭遇外力破壞,也可以以充足的能量維系整個結(jié)構(gòu),提升結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。尤其是在環(huán)境條件惡劣的電站,由于風(fēng)力較大而產(chǎn)生的風(fēng)振效應(yīng),能夠因鋼材質(zhì)的強大韌性維系結(jié)構(gòu)的正常運行。此外,鋼的抗疲勞性也能夠使整個結(jié)構(gòu)更加牢固可靠,抵御外力的侵襲。
對于鋼材質(zhì)而言,加工性能是否良好也關(guān)系到結(jié)構(gòu)質(zhì)量。具備良好加工性能的鋼材質(zhì),可塑性很高,可以加工成結(jié)構(gòu)所需要的各種零部件,而且這些零部件無一例外,其強度、塑性等性能頗佳。
支架的使用壽命關(guān)系到太陽能光伏系統(tǒng)的使用壽命,因此要求支架要具有極佳的耐用性和抗腐蝕性能。牽一發(fā)而動全身,支架的好壞影響了整個結(jié)構(gòu),甚至對企業(yè)的經(jīng)濟效益造成嚴(yán)重的威脅。
對于支架鋼材質(zhì)的選擇要以價格和生產(chǎn)工藝為主,應(yīng)選擇價格便宜、易于生產(chǎn)加工的鋼。
1.4 新型太陽能支架技術(shù)性分析
角鋼材質(zhì)的太陽能支架有許多限制因素,究其原因,主要是受限于鋼材質(zhì)量,有好有壞,現(xiàn)場安裝時還要進行鉆孔,不能確保鋼材鉆孔后依然如舊,會因鉆孔而受到腐蝕。由此可見,角鋼支架迫切需要材料更新,尋求更新的材料替代角鋼,確保鉆孔后不易受到腐蝕的侵襲。其中異形冷彎薄壁型鋼是可以大批量工廠生產(chǎn)和現(xiàn)場組裝的鋼材質(zhì),具有節(jié)省材料、提前進行防腐處理、提高效率和壽命等優(yōu)點。異形冷彎薄壁型鋼式支架成為我國新型太陽能鋼結(jié)構(gòu)支架的一種。工廠預(yù)制整體式鋼支架的現(xiàn)場安裝也較為簡單,只要根據(jù)支架的模塊進行現(xiàn)場組裝即可,大大提高施工效率,常用于大規(guī)模電站中。這種新型太陽能鋼結(jié)構(gòu)支架對于材料和安裝的要求都很高。
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