Dizajn i odabir fotonaponskih temelja i nosača ključni su čimbenici u osiguravanju dugoročnog stabilnog rada solarnih fotonaponskih sustava za proizvodnju električne energije. Prilikom projektiranja, u potpunosti razmotrite sigurnost, trajnost i ekonomičnost strukture, dok također određujete najprikladnije rješenje na temelju specifičnih okruženja instalacije i scenarija primjene.
Osnovni dizajn fotonapona
1. Provjera vertikalne nosivosti: Sve vrste temelja moraju proći provjeru vertikalne nosivosti za tlačnu i vlačnu čvrstoću kako bi se osiguralo da temelj može izdržati pritisak ili napetost odozgo.
2. Provjera vodoravne nosivosti: Za temelje od pilota, osim vertikalne nosivosti, treba također provesti provjeru vodoravne nosivosti kako bi se osigurala njihova stabilnost pod bočnom silom.
3. Provjera ukupne stabilnosti: Posebno za mikročelične pilote, treba osigurati da na ukupnu stabilnost cijelog sustava ne utječu vanjski čimbenici.
4. Osnovne dimenzije i dubina: Specifične dimenzije i dubina ukopa temelja određuju se na temelju izračunatog momenta prevrtanja, otpora izvlačenja i drugih parametara. Na primjer, početno postavljena osnovna veličina je 400 mm x 400 mm, a razmak ovisi o specifičnim zahtjevima.
Dizajn nosača
1. Odabir materijala: Uobičajeni materijali za fotonaponske nosače uključuju aluminijsku leguru (Al6005-T5 površina anodizirana), nehrđajući čelik (304), pocinčane čelične dijelove (Q235 vruće pocinčano), itd. Svaki materijal ima svoje karakteristike, kao što je aluminijska legura koja je lagana i jednostavna za ugradnju, ali ima relativno nisku nosivost; Iako nehrđajući čelik ima visoku cijenu, dobro se ponaša u teškim uvjetima; Dijelovi od pocinčanog čelika imaju dobru isplativost, ali su relativno teški.
2. Strukturni oblik: Odaberite fiksne, podesive nagibe ili nosače za automatsko praćenje prema različitim scenarijima primjene. Fiksni nosač prikladan je za područja s malom promjenom kuta osvjetljenja; Nosač za praćenje prilagođava svoj kut s položajem sunca tijekom dana, čime se poboljšava učinkovitost proizvodnje električne energije.
3. Učinak rasipanja topline: Neki novi dizajni nosača poboljšavaju cirkulaciju zraka optimiziranjem rasporeda komponenti, što pomaže u poboljšanju učinka rasipanja topline fotonaponskih sustava i time povećava radnu učinkovitost.
Primjer dizajna
Primjena stambenih krovova: Za kose krovove dizajnirajte nosače paralelne s krovom, obično oko 10-15 cm udaljene od površine krova, kako biste olakšali ventilaciju i odvođenje topline. S obzirom na problem starenja stambenih zgrada, dizajn konzole osigurava da može izdržati dodatna opterećenja.
Komercijalne zgrade: u takvim projektima, dizajn fotonaponskih nosača ne samo da bi trebao zadovoljiti zahtjeve čvrstoće, krutosti i stabilnosti, već također biti u skladu sa standardima otpornosti na seizmiku, vjetar i koroziju. Osim toga, uzmite u obzir faktore kao što su lokalni klimatski uvjeti i standardi projektiranja zgrade.
Poljoprivredna fotonaponska elektrana: prihvaćajući integrirani dizajn i odvojenu metodu ugradnje, fotonaponski moduli postavljaju se na visoke nosače i održavaju pod određenim kutom kako bi se povećao prijem sunčevog zračenja. Ova metoda postiže proizvodnju električne energije na brodu bez utjecaja na korištenje zemljišta ispod, kao što je sadnja usjeva ili uzgoj.
Referenca parametra
Veličina komponente: pod pretpostavkom da je veličina komponente 2094 mm x 1038 mm, s debljinom od približno 35 mm i težinom od približno 20 kg/㎡.
Parametri opterećenja vjetrom: Prema standardu GB{{0}}, koeficijent oblika opterećenja vjetrom μ s=1.3, koeficijent varijacije visine tlaka vjetra μ z ovisi o kategoriji hrapavosti tla (AD ), a osnovni tlak vjetra ω 0 određen je povijesnim meteorološkim podacima lokacije zahvata.
Osnovne dimenzije: Za neovisni temelj, jedna konfiguracija je {{0}}.4m duljine x 0.4m širine x 0.5m visine; Za trakaste temelje, to je 0.8m dužine x 0.4m širine x 0.4m visine.
Nekoliko uobičajenih metoda procjene i njihovih karakteristika za procjenu nosivosti zgrada:
1. Analiza crteža dizajna
Procjenitelji će donijeti preliminarne prosudbe na temelju nacrta arhitektonskog projekta. U projektnim nacrtima obično je jasno naznačeno koji su zidovi nosivi, koji su u pravilu deblji i nalaze se na ključnim mjestima zgrade, kao što su temelji, između etaža i ispod krova. Projektne nacrte znanstveno planiraju građevinski inženjeri na temelju ukupne strukture i raspodjele opterećenja zgrade, dajući važne informacije o položaju i debljini nosivih zidova.
2. Uviđaj na licu mjesta
Osim oslanjanja na projektne nacrte, neizostavan dio je i uviđaj na licu mjesta. To uključuje provjeru ispunjavaju li stvarni materijali i struktura zida projektne zahtjeve putem vizualnog pregleda i upotrebe profesionalnih alata i tehnika kao što su ultrazvučno ispitivanje i uzorkovanje jezgre. Ova metoda pruža intuitivnije razumijevanje stanja zida i može identificirati postojeće probleme kao što su pukotine ili starenje materijala.
3. Statička detekcija
Statičko ispitivanje odnosi se na korištenje specijalizirane opreme (kao što su senzori tlaka, uređaji za prikupljanje podataka itd.) za mjerenje nosivosti tla ili strukture u statičkom stanju. Ova metoda je prikladna za novogradnje ili kada su potrebni precizni rezultati. Dobivanje vrlo točnih podataka ovom metodom također znači veće troškove i tehničke zahtjeve.
4. Dinamičko otkrivanje
Za konstrukcije koje zahtijevaju ocjenu njihove izvedbe pod dinamičkim opterećenjima, kao što su mostovi, ceste itd., koriste se metode dinamičke detekcije. To znači simuliranje čimbenika kao što su vibracije ili udarci u stvarnim situacijama uporabe kako bi se testirao odgovor strukture u tim uvjetima. Iako ova metoda može pružiti informacije koje su bliske scenarijima iz stvarnog života, ona također zahtijeva složene operativne procese i podršku.
5. Analiza proračuna računalne simulacije
Računalna simulacija je moderno tehnološko sredstvo koje nam omogućuje izradu virtualnog modela za detaljnu mehaničku analizu. Proces evaluacije uključuje prikupljanje informacija o projektiranju i podacima o konstrukciji, statusu kvalitete izgleda i korištenju zgrade, nakon čega slijedi strukturalni pregled i verifikacija, te konačno donošenje zaključaka i davanje preporuka. Prednost ove metode leži u brzini, relativno niskoj cijeni i širokoj primjeni, posebice u područjima industrijske gradnje i tvorničkih zgrada.
6. Stvarna metoda mjerenja
Stvarna metoda mjerenja odnosi se na izravno mjerenje konstrukcije na licu mjesta, uključujući faktore kao što su veličina i materijal, kako bi se procijenila njezina nosivost. Prednost ove metode je u tome što može izravno odražavati stvarno stanje strukture, ali također zahtijeva profesionalnu mjernu opremu i tehničku podršku, a na nju mogu utjecati pogreške mjerenja.
7. Empirijska pravila
U nedostatku detaljnih informacija, empirijska pravila mogu poslužiti kao brza metoda procjene. Ova se metoda oslanja na prošlo iskustvo i uzorke za procjenu nosivosti konstrukcije. Iako je jednostavan i izvediv, njegova je točnost niska i može dati samo grube rezultate.
8. Ispitivanje nosivosti
Kako bi se dobila najtočnija granična vrijednost nosivosti poda, ponekad se provode ispitivanja nosivosti na licu mjesta. Ovaj eksperiment uključuje punjenje vreća s pijeskom ili vode u serijama sve dok se vrijednost deformacije podnih greda i ploča ne približi navedenoj granici. Iako je ovaj pristup najizravniji i najučinkovitiji, on je i najdugotrajniji i najintenzivniji, obično se primjenjuje samo u posebno važnim situacijama.
