Amb la ràpida expansió de l'economia verda del nostre país, la generació d'energia fotovoltaica de silici monocristal·lí/silici policristal·lí i la tecnologia BIPV de pel·lícula fina estan madurant. Les estructures d'acer tenen avantatges significatius sobre altres tipus d'estructures pel que fa a la funció d'ús, el disseny, la construcció i el cost general. Com a resultat, és fonamental desenvolupar i fabricar un nou tipus de sistema de muntatge fotovoltaic d'estructures d'acer per substituir l'actual sistema de muntatge angular d'acer.
1. Tipus d'acer del suport d'acer solar
Actualment, en la selecció d'acer s'utilitzen acers estructurals lleugers i acers estructurals ordinaris de secció petita a causa de les característiques d'estructura simple i petit volum de suport solar fotovoltaic.
Acer estructural lleuger: aquest terme fa referència a l'acer rodó, l'acer d'angle petit i l'acer de paret prima. Quan l'acer d'angle s'utilitza com a element de suport, pot fer un ús eficaç de la resistència de l'acer i és útil per a la instal·lació general del marc. Actualment, l'acer d'angle estàndard nacional en relació amb el suport solar, el model opcional és escàs, per la qual cosa es necessiten models addicionals d'acer d'angle petit per adaptar-se al ràpid desenvolupament actual de la indústria de l'energia solar. Les corretges d'acer de paret prima solen estar fetes de plaques d'acer de paret prima d'1,5-5 mm de gruix que es formen en fred o es laminen en fred per fabricar productes d'acer de paret prima amb diferents seccions transversals i diàmetres.
En comparació amb l'acer de secció laminat en calent, el radi de rotació de l'acer de secció de paret prima es pot augmentar en un 50-60%, i el moment d'inèrcia i el moment de resistència de la secció es poden augmentar en 0,5-3 vegades, però com que l'acer de paret prima es processa principalment a la fàbrica, hi ha una necessitat de forats de perforació d'alta precisió i panells fotovoltaics després del forat del cargol. Com que la secció d'acer és petita, les eines són difícils de treballar i la construcció és més difícil després del processament a la fàbrica del botó de perforació, es pot galvanitzar per immersió en calent a prova d'oxidació, transportar-lo al lloc d'instal·lació. Actualment, la majoria dels panells domèstics no es poden acoblar directament amb la instal·lació d'acer de paret prima i s'han de fixar a una altra estructura fixa auxiliar (com ara un bloc de premsa).
El fotovoltaic que s'utilitza amb freqüència generalment conté tipus I, tipus H, tipus L i diverses necessitats de disseny de seccions transversals perfilades, i normalment es construeix amb acer estructural al carboni o acer de baixa aleació, que és fàcil de construir i de baix cost. Els mètodes de processament també són diversos, i l'acer de la secció de soldadura es tria amb diferents gruixos de placa d'acer, segons els requisits de disseny en la fàbrica de processament de soldadura de l'acer de forma, aquest mètode de conformació es pot calcular segons les forces sobre les diferents parts estructurals del projecte fotovoltaic, i la placa d'acer amb diferents gruixos es pot utilitzar en diferents parts, cosa que és més raonable que la força sobre la placa d'acer d'un sol ús laminada en calent.
2. Els requisits de rendiment del material d'acer que suporta l'energia solar, el material d'acer de la construcció d'acer per a energia solar ha de tenir el rendiment següent:
1). Límit elàstic i de tracció. Un límit elàstic alt pot disminuir la secció dels elements d'acer, reduir el pes de la construcció, estalviar acer i reduir els costos totals del projecte. Una alta resistència a la tracció pot augmentar la reserva de seguretat general d'una estructura i millorar la seva fiabilitat.
2). Tenacitat i resistència a la fatiga. Una bona plasticitat pot fer que l'estructura es deformi significativament abans de la fallada, permetent al personal identificar i implementar accions correctives a temps. Una bona plasticitat també es pot utilitzar per ajustar la tensió màxima local, l'angle de la instal·lació del panell solar, l'ús de la instal·lació forçada i la plasticitat de l'estructura per produir una redistribució de la força interna, de manera que l'estructura o alguns components de la concentració de tensió original de la distribució de tensió de l'estructura tendeixin a uniformar-se i millorin la capacitat portant general de l'estructura. Una millor tenacitat permet que l'estructura absorbeixi més energia quan és destruïda per una càrrega d'impacte, cosa que és especialment important per a les centrals elèctriques del desert i les centrals elèctriques de les teulades exposades a vents forts. Una millor resistència a la fatiga també pot fer que l'estructura sigui més resistent a les variacions en la capacitat de suportar càrregues de vent repetides.
3). La velocitat de processament. La treballabilitat en fred, la treballabilitat en calent i la soldabilitat són exemples de bona treballabilitat. L'alumini utilitzat en estructures d'acer fotovoltaiques no només s'ha de mecanitzar fàcilment en diverses estructures i components, sinó que també s'ha de mecanitzar de manera que la resistència, la plasticitat, la tenacitat i la resistència a la fatiga no es vegin compromeses.
4). Durada del servei. Com que la vida útil dissenyada d'un sistema solar fotovoltaic és de més de 20 anys, un bon rendiment anticorrosió també és un indicador important de la qualitat del sistema de muntatge. Si la vida útil del suport és massa curta, es perjudicarà l'estabilitat general de l'estructura, allargant el període de recuperació i reduint el benefici econòmic general del projecte.
5). D'acord amb les condicions anteriors, l'acer per a estructures d'acer solar hauria de ser fàcil de comprar, fabricar i vendre.
3. Avaluació tècnica de suports estructurals d'acer solar de nova generació
L'ús de suports d'energia solar d'acer angular està actualment subjecte a cada cop més condicions, la raó més important és que la qualitat de l'acer és desigual en aquest moment, la instal·lació requereix un gran nombre de perforacions in situ, però després de la perforació l'acer s'oxida fàcilment, per la qual cosa es requereix un nou tipus de suport per substituir aquests suports d'acer angular per tal de frenar la corrosió i allargar la vida útil.
L'estructura principal del nou suport d'energia solar és la següent:
1). Un sistema d'estructures de suport d'acer de paret prima conformat en fred de formes especials. L'acer de paret prima conformat en fred de formes especials és un sistema estructural d'acer de calibre lleuger que es pot fabricar per lots, construir ràpidament i ser completament operatiu. El suport d'estructura d'acer d'un sistema d'estructura d'acer de paret prima conformat en fred de formes especials és un tipus de marc d'estructura d'acer fet d'acer de paret prima conformat en fred prefabricat que s'uneix amb cargols a l'obra.
2). Un sistema de muntatge d'acer monolític fabricat en fàbrica. L'estructura d'acer prefabricada amb corretges es pot construir i fixar in situ abans de combinar-la amb panells per formar tot el conjunt fotovoltaic. Els requisits d'instal·lació d'aquest suport d'estructura d'acer són força elevats, l'acer utilitzat és de la més alta qualitat, el procés de tractament superficial és bo i cal una comunicació primerenca amb els fabricants de components fotovoltaics per garantir un muntatge correcte.
3). Sistema d'estructura de suport fotovoltaic de mur cortina amb un marc de biga i columna. És apropiat utilitzar una solució de muntatge d'estructura d'acer de marc de biga i columna per a murs cortina fotovoltaics. A causa de la seva baixa rigidesa lateral, quan l'alçada de l'estructura o del pis és elevada, els tirants laterals s'han de col·locar per formar l'estructura del marc de suport. L'estructura d'acer i els elements encastats fosos in situ s'utilitzen amb freqüència per produir una estructura híbrida en el disseny de murs cortina fotovoltaics d'alta alçada, cosa que pot millorar la capacitat antilateral de tota l'estructura alhora que redueix la quantitat d'acer necessària i, per tant, redueix el cost total.
4. Instal·lació de nous components de suport solar de paret fina conformats en fred:
1). El suport d'energia solar de paret fina conformat en fred per a elements d'estructura d'acer es construeix a la fàbrica utilitzant diversos connectors mixtos d'acer i plàstic. Hi ha diverses varietats de connectors mixtos d'acer i plàstic que es poden adaptar a diverses condicions d'instal·lació.
2). El nou suport d'energia solar de paret prima conformat en fred és més lleuger i té més forats de muntatge. En general, la fonamentació independent és la fonamentació principal, amb la biga de connexió de formigó armat afegida segons calgui. Es poden utilitzar fonamentacions de tires o fonamentacions creuades en llocs amb males condicions geològiques, però s'han d'evitar tant com sigui possible les fonamentacions de bassa. Les bases de les columnes superiors són totes articulades, mentre que els components encastats són bases de columnes inserides o cargols encastats en formigó impermeable. Ambdós tipus són fàcils de processar, fàcils de construir i ben connectats.
