光伏发电系统支架设计
光伏发电系统光伏支架设计

光伏发电系统光伏支架设计1光伏支架应结合工程实际选用材料、设计结构方案和构造措施,保证支架结构在运输、安装和使用过程中满足强度、稳定性和刚度要求,并符合抗震、抗风和防腐等要求。
2光伏支架材料宜采用钢材,材质的选用和支架设计应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的规定。
3支架应按承载能力极限状态计算结构和构件的强度、稳定性以及连接强度,按正常使用极限状态计算结构和构件的变形。
4按承载能力极限状态设计结构构件时,应采用荷载效应的基本组合或偶然组合。
荷载效应组合的设计值应按下式验算:YoS≤RYo 重要性系数。
光伏支架的设计使用年限宜为25年,安全等级为三级,重要性系数不小于0.95;在抗震设计中,不考虑重要性系数;S荷载效应组合的设计值;R 结构构件承载力的设计值,在抗震设计时,应除以承载力抗震调整系数勿£,感£按现行国家标准{构筑物抗震设计规范}GB50191的规定取值5按正常使用极限状态设计结构构件时,应采用荷载效应的标准组合。
荷载效应组合的设计值应按下式验算:s≤cS荷载效应组合的设计值;C结构构件达到正常使用要求所规定的变形限值6在抗震设防地区,支架应进行抗震验算。
7支架的荷载和荷载效应计算应符合下列规定:a.风荷载、雪荷载和温度荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009中25年一遇的荷载数值取值。
地面和楼顶支架风荷载的体型系数取1.3。
建筑物立面安装的支架风荷载的确定应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的要求。
b.无地震作用效应组合时,荷载效应组合的设计值应按下式计算:c.无地震作用效应组合时,位移计算采用的各荷载分项系数均应取1.0;承载力计算时,无地震作用荷载组合值系数应符合表的规定。
无地震作用组合荷载组合值系数d.有地震作用效应组合时,荷载效应组合的设计值应按下式计算:e.有地震作用效应组合时,位移计算采用的各荷载分项系数均应取1.0;承载力计算时,有地震作用组合的荷载分项系数应符合表的规定。
屋顶分布式光伏发电的支架结构设计

屋顶分布式光伏发电的支架结构设计工作单位:清源科技股份有限公司福建厦门361101摘要:近几年环境恶化和能源紧张已经成为全球化的问题,随着社会的不断进步和人们生活水平的提升,这两大问题受到了更多的重视。
为有效缓解环境恶化和能源枯竭的问题,屋顶分布式光伏发电在城市中得到了广泛的应用。
本文针对屋顶分布式光伏发电的结构和支架结构设计进行了分析和研究。
关键词:屋顶分布式光伏发电;支架结构;设计研究城市化的快速发展让大型住宅区、工业厂房和商业街区的数量逐年增加,采用太阳能发电能够有效缓解电能的消耗,也能够缓解国家电网的压力。
采用屋顶分布式光伏发电能够迎合国家绿色环保的要求,也能够减轻城市的用电负担。
屋顶分布式光伏发电的组成包括光伏电池组件、组串式逆变器、支架结构、电缆。
光伏电池组件能够将阳光的辐射转化成电能,发出的电量能够供应就近的建筑进行内部消耗和使用,有效降低电缆传输的消耗。
1、分布式光伏发电的设计要点1.1组件布局和倾角设计分布式光伏发电系统的整体与局部的设计过程中最重要的部分是光伏组件布局和倾角的设计。
从环保、经济、安全等多方面角度进行需求分析和可行性的评估后,光伏发电组在型号和重量方面应当结合屋顶的实际情况进行选择,屋顶屋面的结构是否能够承受整个组件,同时也需要对运行监测和安装维护的对应措施进行科学合理的配置,采用可视化分析方法来对屋顶分布式光伏发电系统的布局和支架结构的设计方案进行综合分析。
许多分布式光伏发电组件和支架结构的设计都需要考虑到经纬度、光照时间、光照强度等数据参数,在倾角的设计方面应当结合当地的资源数据,充分结合GIS系统的数据参数,从经济和环保的角度来进行倾角的设计。
倾角的设计需要与地面的水平方向保持一致,同时也应当考虑到系统组装和发电过程中存在的性能问题和安全隐患。
1.2支架以及组件方阵间距设计确定好整体的结构布局和发电系统的倾斜角以后,设计师需要结合建筑具体的地理位置和实际情况来对支架结构和光伏组件方阵之间的间距进行设计,确保东西方向和南北方向的间距能够在科学合理的范围内。
光伏发电支架安装结构及施工方法

光伏发电支架安装结构及施工方法一、引言光伏发电作为一种可再生能源的重要形式,越来越受到人们的关注和广泛应用。
而光伏发电支架作为光伏发电系统的重要组成部分,起着固定光伏组件并使其正确朝向太阳的作用。
本文将介绍光伏发电支架的安装结构和施工方法,希望能为光伏发电系统的建设提供实用的参考。
二、光伏发电支架的安装结构光伏发电支架的安装结构主要包括支架框架、地基和固定装置三个部分。
1. 支架框架支架框架是光伏发电支架的主体结构,通常由支撑柱、横梁和斜撑组成。
支撑柱负责支撑整个支架框架,横梁用于连接支撑柱,增加支架的稳定性,而斜撑则起到加固支架的作用。
支架框架的结构应该具备足够的强度和刚度,以适应各种气象条件下的使用。
2. 地基地基是支撑整个光伏发电支架的重要组成部分,它的稳固性直接影响光伏发电系统的安全运行。
地基的选址应考虑土壤的承载力和抗风能力,以及施工方便性等因素。
常见的地基类型包括混凝土基础、桩基和地脚螺栓等。
3. 固定装置固定装置用于将光伏组件固定在支架框架上,保证光伏组件正确朝向太阳。
常见的固定装置有倾斜固定装置和转动固定装置。
倾斜固定装置通过调整安装角度来确保光伏组件获得最大的太阳辐射,而转动固定装置可实现光伏组件的跟踪太阳运动,进一步提高发电效率。
三、光伏发电支架的施工方法光伏发电支架的施工方法主要包括以下步骤:1. 确定安装位置根据项目设计和现场条件,确定光伏发电支架的安装位置。
在选择安装位置时,要考虑地形地貌、太阳辐射状况以及周围环境等因素,以确保光伏发电系统的发电效率和稳定性。
2. 打地基根据设计要求,在安装位置上进行地基的施工。
首先清理地面,然后根据地基类型进行相应的处理,如混凝土基础的施工、桩基的打桩等。
3. 安装支架框架根据支架框架的设计图纸和施工方案,安装支架框架。
首先进行支撑柱的固定,然后根据设计要求安装横梁和斜撑,确保整个支架框架的稳定性。
4. 安装固定装置根据光伏组件的类型和设计要求,选择合适的固定装置,并按照安装说明进行安装。
光伏发电系统钢结构固定支架技术规范

光伏发电系统钢结构固定支架技术规范光伏发电系统钢结构固定支架是光伏发电系统中的重要组成部分,其稳定性和可靠性直接影响光伏组件的发电效率和系统的寿命。
为了确保光伏发电系统的安全运行,有必要对光伏发电系统钢结构固定支架进行技术规范。
以下是光伏发电系统钢结构固定支架技术规范的内容。
一、材料要求:1、支架主要材料应为热镀锌钢材,材质要求符合国家标准。
2、支架材料的厚度应根据设计要求进行选择,确保支架的强度和稳定性。
二、制造要求:1、支架焊缝的质量应符合相关规范的要求,焊缝应均匀,没有裂纹或缺陷。
2、焊接后的支架应进行热镀锌处理,热镀锌应符合国家标准,并进行必要的质量检测。
三、设计要求:1、支架的设计应根据光伏组件的尺寸和布置要求进行,确保组件的安装和维护工作的顺利进行。
2、支架的结构强度应满足设计要求,能够承受光伏组件的重量和外部风荷载。
3、支架的倾角和朝向应根据光伏组件的最佳发电效率进行调整,确保光伏电池板的太阳辐射接收最大化。
四、安装要求:1、支架的安装应符合国家安全规范的要求,并经过负责人员的安全检查和确认。
2、支架的基础应选择坚实、稳定的地面,基础场地应根据设计要求进行钢筋混凝土基础的浇筑。
五、维护要求:1、定期检查支架的焊缝和热镀锌涂层的质量,如果发现缺陷应及时修复或更换。
2、定期清理支架和光伏组件表面的灰尘和污垢,确保光伏组件的发电效率。
3、定期检查和调整支架的倾角和朝向,确保光伏组件的最佳发电效率。
光伏发电系统钢结构固定支架技术规范的制定和实施,对于提高光伏发电系统的运行效率和安全性具有重要意义。
只有充分考虑光伏组件的尺寸和布置要求,合理选择材料和进行制造加工,严格按照设计和安装要求进行施工和维护,才能确保光伏发电系统钢结构固定支架的稳定性和可靠性,从而实现光伏发电系统的长期稳定运行。
光伏支架结构设计规程

光伏支架结构设计规程1光伏支架结构设计规程光伏电站是一种可利用太阳能的光伏发电技术,是现代能源发电的重要组成部分。
在物理层面对光伏电站设备的支撑结构必须进行有效稳固的规划和安装。
光伏支架结构作为光伏发电机组周围的重要设备,根据不同的环境条件和光伏发电机组安装需求,其设计要素还需经过专业的紧急计算。
因此,制定一套有效的光伏支架结构设计规程对于保证支架的安装质量及其稳定性和耐久性至关重要。
一、材料要求钢支架的使用必须是经过特殊处理的普通钢结构,防腐处理方法有涂装、镀锌钢、喷锌钢。
钢支架结构件应在用料、架设、成型等方面按国家规定施工,使用时表面应及时检查并涂刷保护漆,以确保支架结构抗腐蚀能力。
二、设计标准(1)光伏支架安装距地面高度以正常选用支架限定,不得低于3m。
(2)贴板时,每肩贴板件应尽量保持水平,切勿畸变贴板。
(3)建议将抗风、抗拉力试验的负载系数60%作为参考值,以确保光伏支架抗风能力。
(4)支架接口形式可使用螺栓连接、焊接等连接三、安装要求(1)选择的基础必须符合要求,地质条件必须好,基础应稳定、牢固,不受地基沉降影响。
(2)钢支架安装时应以耐久及自重计算,重点检查螺栓,接接头处应加固。
(3)检查时严禁使用弯曲的支架或者变形的头芯等构件,要确认支架的稳固性。
(4)检查时,将支架支撑平台的安装高度确认后,确保支架的安装完全按照要求垂直,无任何变形。
以上就是关于光伏支架结构设计规程内容。
它要求严格按照材料、设计标准以及安装要求对光伏支架进行制作和安装,以确保它们稳定牢固,运行可靠。
通过科学合理的设计,力求最大化太阳能光伏发电机组的效率,从而实现环境保护和经济效益的双重目标。
光伏支架方案

光伏支架方案随着环境保护的意识逐渐增强,可再生能源的利用也成为了一个热门话题。
在可再生能源中,光伏发电是一种十分重要的方式。
光伏发电利用太阳能转化为电能,具有绿色、清洁、可持续的特点。
然而,光伏发电系统的稳定性和可靠性问题一直是制约其大规模应用的关键难题之一。
其中,光伏支架方案的选择和设计,对光伏发电系统的运行效率和性能有着重要的影响。
目前,市场上存在着各种不同的光伏支架方案,如地面支架、屋顶支架和太阳能追踪支架等。
不同的光伏场地条件和需求,对支架方案有着不同的要求。
下面我们将分析几种常见的光伏支架方案,并探讨它们的特点和适用场景。
首先,地面支架是一种主要用于大规模光伏电站的支架方案。
地面光伏电站通常布设在平坦的区域,地面支架通过将光伏组件安装在支架上,使其倾斜角度与太阳光的入射角度相匹配,从而最大化光伏组件的发电效率。
此外,地面支架的设计还需考虑灌溉、防腐蚀和承重等因素。
地面支架能够最大限度地利用太阳能资源,使光伏电站的发电效率达到最优化。
其次,屋顶支架是一种常见的光伏支架方案,适用于住宅、商业建筑等需要光伏发电的屋顶。
屋顶支架有多种形式,如固定支架、斜坡支架、屋顶安装砖等。
屋顶支架一方面能够最大限度地利用建筑物的屋顶空间,不占用额外土地资源,另一方面能够有效避免阴影和遮挡对光伏组件的影响。
然而,屋顶支架需要注意建筑物结构的承重能力和防水问题,同时还需考虑工程安装的成本和时限。
除了地面支架和屋顶支架外,太阳能追踪支架是另一种常见的光伏支架方案。
太阳能追踪支架通过安装跟踪器,使光伏组件能够随着太阳的轨迹进行调整,以获得最大的太阳辐射能量。
太阳能追踪支架具有优化发电效率的特点,尤其适用于光照强度波动较大的地区。
然而,太阳能追踪支架的设计和制造相对复杂,成本也相对较高,需要更加精确的控制和维护。
除了以上几种常见的光伏支架方案外,还存在其他一些创新性的支架方案。
例如,水上光伏支架利用水面来散热,并提供了一种新的场地选择。
光伏支架优化设计

光伏支架优化设计光伏支架是将太阳能电池板固定在地面或屋顶上的支撑结构,用于最大限度地吸收太阳能。
光伏支架设计的优化对于提高光伏发电系统的效率和可靠性至关重要。
首先,光伏支架的优化设计应考虑以下几个方面:1.结构材料的选择:光伏支架需要具备耐候性、耐腐蚀性和强度要求,常见的材料有铝合金、钢材和不锈钢等。
铝合金具有重量轻、耐腐蚀和可回收利用等优点,是目前使用最广泛的材料。
2.安装角度的确定:太阳能电池板的安装角度会直接影响光伏系统的发电效率。
在设计光伏支架时,应根据所处地区的纬度和倾斜角度来确定安装角度,以使太阳能电池板能最大限度地接受太阳辐射。
3.结构稳定性:光伏支架在面对恶劣天气条件时需要具备良好的稳定性。
支架的结构设计应考虑抗风性能,以防止强风对系统的破坏。
此外,还要考虑根基的稳固性以及地面或屋顶的承重能力。
4.维护和安全性考虑:光伏支架的设计应方便维护和保养。
例如,考虑到检修电池板和清理杂物的需要,可设计可移动的支架结构。
此外,还要考虑结构的安全性,以防止意外事故的发生。
5.成本效益:光伏支架的设计应兼顾质量和成本之间的平衡。
在材料选择、结构设计和制造工艺方面,应选取适合的方案,以降低制造成本并提高系统的寿命。
其次,光伏支架优化设计的方法主要包括结构分析、模拟仿真和优化算法等。
1.结构分析:对光伏支架的结构进行力学分析,确定其受力情况和强度要求,为后续设计提供依据。
常见的结构分析方法包括有限元分析和各向异性理论等。
2.模拟仿真:通过计算机模拟和仿真软件,对光伏支架进行性能分析和优化。
例如,可以利用仿真软件对支架结构在不同气候条件下的承载能力和稳定性进行仿真,以验证设计的合理性。
3.优化算法:应用优化算法对光伏支架进行优化设计,以实现最佳性能。
常见的优化算法包括遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法等。
通过调整设计变量和约束条件,优化算法可以找到最优的支架设计方案。
最后,光伏支架优化设计的应用可以提高光伏发电系统的效率和可靠性。
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是在用户侧并网的自发自用,余电上网的绿色能源,由于屋顶分布式光伏发电是近两年才出现的新兴事物,很多设计人员不知晓光伏发电系统在屋面的设计方式,因此该文从以下3个方面浅析屋顶光伏支架的设计要点。
1 屋顶形式分类在确定光伏支架结构形式时首先需要明确所装光伏系统的屋面是何形式的。
目前适合装光伏系统的屋面主要分为两大类:一是屋面面积较大的轻钢结构彩钢瓦屋面;二是现浇混凝土屋面。
屋面形式不同采用的支架结构形式也不同。
彩钢瓦是用彩涂钢卷经专门的机器轧制成型,而后装于屋面檩条,从而形成防水的彩钢瓦屋面,目前常用的彩钢瓦有角弛型彩钢瓦,180度咬合彩钢瓦,360度咬合彩钢瓦;而混凝土屋面就是由混凝土现浇而成的屋面。
2 光伏支架结构设计2.1 支架结构设计原理为了不破坏原建筑的防水层,影响正常的生产工作,彩钢瓦屋面的支架主要采用与彩钢瓦瓦型配套的专用夹具和导轨与彩钢瓦固定,以保证整个支架系统的稳定可靠(如图1所示)。
对于混凝土屋面,为了不破坏建筑的防水层,影响正常的生产工作,一般采用水泥墩安装方式,靠水泥墩与光伏组件自身重量固定在混泥土屋面(如图2所示)。
2.2 屋面支架结构材料的选用2.2.1 支架结构材料及材质要求彩钢瓦屋面整个支架系统的材料主要包括:铝合金夹具、铝合金立柱、铝合金横梁、铝合金导轨、铝合金压块;而混凝土屋面整个支架系统的材料主要包括:混凝土基础,钢立柱、钢横梁、钢导轨。
由于光伏系统的设计使用年限为25年,因此整个支架系统的材料需要具备非常好的防腐蚀性能,彩钢瓦屋面铝合金材料的材质建议使用6005-T5及以上的材料,混凝土屋面的钢支架材料建议选用材质不低于Q235B,热镀锌含量不低于65 μm。
2.2.2 彩钢瓦屋面夹具、导轨的选用对于彩钢瓦屋面,在设计时首先需要确定彩钢瓦的瓦型,依据彩钢瓦瓦型选用与之配套的专用夹具,通过不锈钢螺栓与彩钢瓦紧密连接,并以此作为整个支架系统的基础。
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新能源科学与工程学院光伏系统设计与施工课程设计学院:新能源科学与工程学院专业班级: 11级光伏发电2班学生姓名:学号: 1103030239指导教师:实施时间:2013.11.18—2013.11.22项目课程成绩:一、课程设计目的:课程设计是《光伏系统设计与施工》课程的一个总结性教学环节,是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。
在整个教学计划中,它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。
课程设计不同于平时的作业,在设计中需要学生自己做出决策,即自己确定方案,选择流程,查取资料,进行过程和设备计算,并要对自己的选择做出设计和核算,经过反复的分析比较,择优选定最理想的方案和合理的设计。
所以,课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。
通过课程设计,学生应该注重以下几个能力的训练和培养:1. 查阅资料,选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力;2. 树立既考虑技术上的先进性又考虑经济上的合理性正确设计思想,在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力;3. 用简洁的文字或清晰的图表来表达自己设计思想的能力;4.综合运用了以前所学的各门课程的知识(高数、CAD制图、机械制图、计算机等等)使相关学科的知识有机地联系起来;5.运用太阳能光伏发电系统设计与施工中的知识解决工程中的实际问题。
二、课程设计日程安排:实施时间实习内容安排地点2013年11月18日讲解任务、设计原理及要求主附西多媒体52013年11月19日学生选定实验室电池组件对其长度及质量进行测量,讲解参观学习实验室屋顶及学习地面电站支架,对关键部位的连接进行深入观测。
主A210教室2013年11月20日针对新余地区的光伏并网电站,对给定的电池组件进行荷载计算,包括风压荷载计算,下载相关支架图片手绘制图纸主A210教室2013年11月21日出具图纸(用CAD制图),打印报告,请指导教师批阅并给出评语主A210教室2013年11月22日提交设计书、答辩报告书、分组交叉答辩主A210教室三|、课程设计任务:1、光伏发电系统支架设计书2、光伏发电系统支架设计图纸:支架整体及侧面的CAD制图3、课程设计答辩四、课程设计成绩本课程设计成绩的评定为百分制,其中支架设计书/满分40、支架CAD制图的设计图纸满分30、课程设计答辩30分。
课程设计的总成绩=光伏发电系统支架设计书+光伏发电系统支架设计图纸:支架整体及侧面的CAD制图+课程设计答辩成绩。
前言近两百年来,人类在不断地以爆炸式的增长的方式向地球索取能源,使得化石能源行将消耗殆尽并导致环境日益恶化。
为此,世界各国政府,科技界和产业界已经共同认识到,大力开发和利用太阳能石建立起清洁和可持续发展的能源体系的必由之路。
太阳辐射能完全可以转化为人类所需要的能源,并且资源无限,清洁干净。
太阳能光伏发电是开发和利用太阳能的最灵活最方便的方式,近年来得到了飞速的发展。
专家们预言,到21世纪中叶,太阳能光伏发电将发展成为重要的发电方式,在世界可持续发展的能源结构中占有相当的比例。
本次设计的主要是用于安放太阳电池组件的支架结构。
目前我国普遍使用的太阳能光伏系统支架从材质上分,主要有混凝土支架、钢支架和铝合金支架等三种。
混凝土支架主要应用在大兴光伏电站上,因其自重大,只能安放在野外且基础较好的地区,但稳定性高,可以支撑尺寸巨大的电池板。
铝合金支架一般用在民用建筑屋顶太阳能应用上,铝合金具有耐腐蚀、质量轻、美观耐用的特点,但其承载力低,无法应用在太阳能电站项目上。
另外,铝合金的价格比热镀锌后的钢材稍高。
而钢支架性能稳定,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。
目录第一章新余太阳能资源 (1)1.1气候条件 (1)1.2地理位置 (1)1.3气象资料 (1)第二章太阳电池方阵支架设计 (2)2.1 支架强度的计算 (2)2.2设计对象 (2)2.3 荷重计算 (2)2.4 支撑臂支点确定 (3)2.5光伏阵列钢支架的设计 (3)2.6 钢材的分类 (3)2.7 钢结构的设计 (3)2.8光伏发电系统组件方阵的倾角 (3)2.9光伏发电系统组件阵列 (4)第三章接地防雷 (5)3.1接地体的埋设 (5)3.2避雷针的安装 (5)附图2 (6)附图3 (7)附图4 (8)第一章新余太阳能资源1.1气候条件新余市年平均气温15.3℃,历史极端最高气温39.1℃,极端最低气温-17.7℃;年降水量961~1048毫米,日最大降雨量2142毫米;年日照时数1700小时,太阳辐射和日照时数较为匮乏,但可利用。
1.2地理位置江西新余市位于北纬27°33′~28°05′,东经114°29′~115°24′,属于亚热带湿润性气候,具有四季分明、气候温和、日照充足、雨量充沛、无霜期长、严冬较短的特征。
1.3气象资料新余基本气象如下表所示:年平均水平辐射量斜面辐射量气温最低气温相对湿度日照时数最长连续阴雨天数13094KJ/㎡13714KJ/㎡29.4℃-5.7℃74%—84%1655h 5天第二章太阳电池方阵支架设计太阳能电池方阵支架设计的基本思想就是满足组件载重需求,包括风压和雨水环境等因素。
2.1 支架强度的计算在太阳能电池阵列用的支架设计时,为了使其成为能够承受各种荷载的支架,要考虑支架的材料选型,以及数量,再设计确定强度。
本光伏发电系统的支架,采用6块电池排列成三行两列的形式排放。
光伏组件选择240Wp多晶硅光伏组件,组件效率14.12%。
2.2设计对象本套系统太阳能电池组件采用LDK所生产的电池组件重15.6kg/个,用于左右的4个T形角钢框架(L500×50×50)和7组螺母,螺栓安装。
4个角钢框上面横拉2根框架角钢,2个支撑臂(2000×50×25mm),下端基座上面采用竖向2根钢管(L900×50×25mm),以及螺母螺栓若干固定。
支架相对水平有27.6°角。
根据新余市实际气候条件本套光伏发电系统中强度计算只考虑固定荷重G,暴风雨的风压荷重W和积雪荷重S的短期复合荷重。
新余地区最大风速不超过12级(32.6m/s),本系统设计风速为40 m/s,积雪厚度不超过20cm,取积雪深度为20cm。
雨水冲击力1000N。
2.3 荷重计算(1)固定荷重G组件质量Gm=20kg×6=120kg=1182N 角钢框自重Gk=4.43kg/m ×4.2m×2=37.2kg=364.7N 框架自重Gn=1.36 kg/m×2.06m×7=19.6kg=192N 其他结构材料,螺母,螺栓等G=3kg=29N 固定荷重G=1182+364.7+192+29=1768(N)(2)风压荷重(W)W=1/2×(Cw×ρ×V02×S)×α×I×J 式中Cw为风力系数通过查阅资料可知顺风时Cw=1.06,逆风时Cw=1.43;Ρ为空气密度=1.274N·s2/m4;V为风速=40m/s;S面积=1.586×0.808×6=7.7 m2;α为高度补正系数=(h/h0)1/5, h为阵列的地面以上高度这里取值为 2.5m,h0为基准地面以上高度10m,所以α=(h/h0)1/5=(2.5/10)1/5 =0.758;I为用途系数=本光伏发电系统为通常光伏发电系统所以系数取1,J为环境系数=本光伏发电系统没有障碍物的平坦地,系数取1.15。
当风从阵列前方吹来(顺风)的时候风压负荷W为:W=1/2×1.06×1.274×402×7.7×0.758×1×1.15+1000=8251N 当风从阵列后方吹来(逆风)的时候风压负荷W1为W1=1/2×1.43×1.274×402×7.7×0.758×1×1.15=9780N 该风压对太阳能电池方阵作为上吹荷重起作用。
总荷重顺风时候总荷重G+W=1768+8251=10019N逆风时候总荷重G- W1=1768-9780=-8012N。
2.4 支撑臂支点确定角钢框架受到均布荷重的悬空横梁由两根1500×50×50mm角钢支撑,四根500×50×50mm角支撑于地面。
钢通过设计考虑,所使用的角钢材料为SS400时候短期弯曲允许力在其承受范围内。
负荷设计确保安全。
2.5光伏阵列钢支架的设计设计光伏发电系统的支架,要考虑的是支架的倾角以及其受力情况以及太阳电池的排布,在该系统中,采用6块电池排列成6行。
电池的规格为宽240wp多晶硅太阳电池,长1956mm、宽992mm、厚50mm、重20kg。
2.6 钢材的分类钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。
为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。
钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等,其中,钢材按照型材可以分为普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边和不等边角钢及螺纹钢等。
本套系统主要使用的钢材为角钢,角钢有等边角钢和不等边角钢两种。
等边角钢以“L肢宽×肢厚”表示,不等边角钢以“L长肢宽×短肢宽×肢厚”表示,单位为mm,如L63×5,L100×80×8。
计算公式:F=d(2b-d)+0.2146(rr-2qq) d为边厚,b为边宽,r为内圆角半径。
2.7 钢结构的设计系统的结构设计为的是可以使系统朝向和最佳倾角不变,并且能够抵御自然界是对其的影响,因此,结构必须牢固。
在各种结构里,三角形结构最为牢固,所以,本系统的结构采用三角形结构太阳能电池板铺设在结构的斜面上,作为一个整体,所采用的钢为槽钢,角钢,扁钢。
在系统的斜面固上固定太阳能电池板的材质则为不锈钢的铝合金。
各种钢筋之间采用焊接或螺丝固定。
通过计算设计选取了SS400材质的角钢,将6块电池组件两串三并地方形式铺在支架上,角度为38°,2根横向支架,四根角钢框架,两根竖直支架,两个支撑臂,底座横向两根角钢支架,竖向两根圆钢连接支架,螺栓螺母若干。
2.8光伏发电系统组件方阵的倾角在光伏发电系统设计中,光伏组件方阵的放置形式和放置角度对光伏系统接受的太阳辐射有很大影响,从而影响到光伏发电系统的发电能力。
与光伏组件放置相关的有以下两个角度参量:太阳电池组件倾角,太阳电池组件方位角。