太阳能光伏组件阵列用支架设计基础

摘要:将太阳能光伏组件阵列安装在地面上或者房屋顶上,以及住在的平屋顶上的场合。首先打好牢固的地基,然后再作支架设计。支架(支持物)大部分都是钢结构。下面就保证机械强度(...


将太阳能光伏组件阵列安装在地面上或者房屋顶上,以及住在的平屋顶上的场合。首先打好牢固的地基,然后再作支架设计。支架(支持物)大部分都是钢结构。下面就保证机械强度(strength)的设计参数(parameter),即预定荷重、支架材料(Material)和支架允许应力等进行介绍。
支架式安装从下端到上端高度为4米以下的太阳能电池(Battery)阵列的使用。结构设计时把允许应力设计作为基本,设计用的荷重是以等价静态荷重为前提。
假象荷重
作为太阳能电池(Battery)阵列用支架设计时的假象荷重,有持久作用的固定(fixed)荷重和自然界外力的风压(wind pressure)荷重、积雪荷重及地震荷重等。此外,也有因温度(temperature)变化产生的"温度荷重",但是在除了焊合结构的长部件以外的支撑(sustain)物中,与其他荷重相比很小,因此忽略不计。

风压(wind pressure)荷重
在设计太阳能电池(Battery)阵列安装用的支架结构时,在假想荷重中最大的荷重一般是风压(wind pressure)荷重(也称风荷重)。太阳能铝边框以氧化成不同的颜色,表面同时也可以做喷涂处理。包装方式:纸箱或托盘包装,也可以根据客户的要求来包装。不同尺寸和规格的产品可以按照客户的图纸或样品来生产。在电池阵列中因风引起的损坏多数在强风时发生。这里规定(guī dìng)的风压(wind pressure)荷重只适用于防止因强风导致(cause)的破坏(vandalism)为目的的设计。
积雪荷重
设计时的积雪荷重由下式算出:
S=CS×P×ZS×AS
S ——积雪荷重(N);CS ——坡度系数;P ——雪的平均单位(unit)质量(相当于积雪1cm的质量,N/㎡);ZS ——地上垂直最深积雪量(cm)。AS ——积雪面积(阵列面的面积)(㎡)。
地震荷重
设计用地震的计算,一般的地方由(式3.1),多雪区域由(式3.2)计算。
K=C1×G(式3.1)
K=C1×(G+0.35)(式3.1)
K ——地震荷重(N);C1 ——地震层抗剪系数;G ——固定(fixed)荷重(N);S ——积雪荷重(N)。

材料(Material)及其允许应力
材料(Material)的选定
太阳能电池(Battery)阵列用支架的构成材料(Material),除特别的场合外,一般使用符号JIS标准的钢材、铝(Al)合金(alloy)或者与此同等质量的材料
允许应力
结构用钢材。太阳能铝边框强度及牢固性强、抗拉力性能强、弹性率、刚性、金属疲劳值高、耐紫外线能力强、稳固性能好、使用年限时间长。 对于荷重的设计应力的结构用钢材应力度以下的各项作为标准,短期荷重对于设计应力则以下列各项的1.5倍作为标准。
结构用铝(Al)合金(alloy)。太阳能铝边框以氧化成不同的颜色,表面同时也可以做喷涂处理。包装方式:纸箱或托盘包装,也可以根据客户的要求来包装。不同尺寸和规格的产品可以按照客户的图纸或样品来生产。对于荷重的设计应力,结构结构用铝合金(熔点660℃)的允许应力度以下的各项作为标准,短期荷重对于设计应力,则以下列各项的1.5倍作为标准。




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