Med den hurtige vækst i vores lands grønne økonomi modnes monokrystallinsk silicium/polykrystallinsk silicium solcelleanlæg og tyndfilms BIPV-teknologi. Stålkonstruktioner har betydelige fordele i forhold til andre typer konstruktioner med hensyn til brugsfunktion, design, konstruktion og samlede omkostninger. Som følge heraf er det afgørende at udvikle og fremstille en ny type stålkonstruktions solcelleanlæg til at erstatte det nuværende vinkelmonteringssystem i stål.
1. Ståltype solbeslag af stål
Letvægtskonstruktionsstål og almindeligt konstruktionsstål med lille tværsnit anvendes i øjeblikket i valget af stål på grund af de enkle strukturer og det lille volumen af solcellepaneler.
Let konstruktionsstål: Dette udtryk refererer til rundt stål, lille vinkelstål og tyndvægget stål. Når vinkelstål anvendes som et bærende element, kan det effektivt udnytte stålets styrke og er nyttigt til den samlede rammeinstallation. I øjeblikket er den nationale standard for vinkelstål i forhold til solunderstøtning få valgfrie modeller, så der er behov for yderligere små vinkelstålmodeller for at tilpasse sig den nuværende hurtige udvikling inden for solenergiindustrien. Tyndvæggede stålåse er typisk lavet af 1,5-5 mm tykke tyndvæggede stålplader, der koldformes eller koldvalses for at fremstille tyndvæggede stålprodukter med varierende tværsnit og diametre.
Sammenlignet med varmvalset profilstål kan rotationsradiusen for tyndvægget profilstål øges med 50-60%, og inertimomentet og modstandsmomentet for profilen kan øges med 0,5-3 gange, men fordi tyndvægget stål for det meste forarbejdes på fabrikken, er der behov for højpræcisionsboring af huller og fotovoltaiske paneler efter skruehullet. Fordi stålprofilen er lille, er værktøjer vanskelige at bearbejde, og konstruktionen er mere vanskelig efter fabrikkens forarbejdning af boreknappen, kan varmgalvaniseres rustfrit og transporteres til installationsstedet. I øjeblikket kan de fleste husholdningspaneler ikke kobles direkte til tyndvægget stålinstallation og skal fastgøres til en anden fast hjælpestruktur (f.eks. en presseblok).
Fotovoltaiske anlæg, der ofte anvendes, har generelt I-type, H-type, L-type og varierede designbehov for profilerede tværsnit og er normalt konstrueret af kulstofkonstruktionsstål eller lavlegeret stål, som er let at bygge og billigt. Forarbejdningsmetoderne er også forskellige, hvor svejseprofilstålet vælges med forskellige tykkelser af stålpladen. I henhold til designkravene i fabrikkens svejseprocesformstål kan denne formningsmetode beregnes i henhold til kræfterne på forskellige strukturelle dele af det fotovoltaiske projekt, og stålplader med forskellige tykkelser kan anvendes på forskellige dele, hvilket er mere rimeligt end kraften på varmvalset engangsstålplade.
2. Krav til ydeevne for stålmaterialer til solenergiunderstøttelse: Stålmaterialet i solenergistålkonstruktionen skal have følgende ydeevne:
1). Træk- og flydespænding. En høj flydespænding kan mindske tværsnittet af stålelementer, reducere konstruktionsvægten, spare stål og sænke de samlede projektomkostninger. Høj trækstyrke kan øge en konstruktions samlede sikkerhedsreserve og forbedre dens pålidelighed.
2). Sejhed og udmattelsesmodstand. God plasticitet kan forårsage betydelig deformation af strukturen før svigt, hvilket giver personalet mulighed for at identificere og implementere korrigerende handlinger i tide. God plasticitet kan også bruges til at justere den lokale spidsbelastning, vinklen på solpanelinstallationen, brugen af tvungen installation og strukturens plasticitet for at producere intern kraftfordeling, således at strukturen eller nogle komponenters oprindelige spændingskoncentration i strukturens spændingsfordeling har tendens til at blive ensartet og forbedre strukturens samlede bæreevne. Bedre sejhed gør det muligt for strukturen at absorbere mere energi, når den ødelægges af en stødbelastning, hvilket er især vigtigt for ørkenkraftværker og tagkraftværker, der er udsat for kraftig vind. Bedre udmattelsesmodstand kan også gøre strukturen mere modstandsdygtig over for variationer i evnen til at modstå gentagne vindbelastninger.
3). Bearbejdningshastigheden. Koldbearbejdelighed, varmbearbejdelighed og svejsbarhed er alle eksempler på god bearbejdelighed. Aluminium, der anvendes i solcellekonstruktioner af stål, skal ikke kun let kunne bearbejdes til forskellige strukturer og komponenter, men det skal også bearbejdes på en sådan måde, at styrken, plasticiteten, sejheden og udmattelsesmodstanden ikke kompromitteres.
4). Brugsvarighed. Da et solcelleanlægs designlevetid er mere end 20 år, er god korrosionsbeskyttelse også en vigtig indikator for monteringssystemets kvalitet. Hvis støttelevetiden er for kort, vil det skade konstruktionens samlede stabilitet, hvilket forlænger tilbagebetalingsperioden og reducerer projektets samlede økonomiske fordel.
5). I overensstemmelse med de foregående betingelser bør stål til solcellekonstruktioner være nemt at købe, fremstille og sælge.
3. Teknisk evaluering af nye generationer af solcellebaserede stålkonstruktioner
Brugen af solenergistøtter i vinkelstål er i øjeblikket underlagt flere og flere betingelser. Den vigtigste årsag er, at stålkvaliteten er ujævn i øjeblikket, installationen kræver et stort antal boringer på stedet, men efter boring ruster stålet let, så en ny type beslag er nødvendig for at erstatte disse vinkelstålbeslag for at bremse korrosionen og forlænge levetiden.
Den primære struktur for den nye solenergistøtte er som følger:
1). Et system af specialformede, koldformede, tyndvæggede stålstøttekonstruktioner. Specialformet, koldformet, tyndvægget stål er et letvægts stålkonstruktionssystem, der kan fremstilles i batcher, bygges hurtigt og være fuldt funktionsdygtigt. Stålkonstruktionsbeslaget i et specialformet, koldformet, tyndvægget stålkonstruktionssystem er en type stålkonstruktionsramme lavet af præfabrikeret, koldformet, tyndvægget stål, der boltes sammen på arbejdsstedet.
2). Et fabriksfremstillet monolitisk stålmonteringssystem. Den præfabrikerede stålramme med åse kan konstrueres og fastgøres på stedet, før den kombineres med paneler for at danne hele PV-panelet. Installationskravene til dette stålkonstruktionsbeslag er ret høje, det anvendte stål er af højeste kvalitet, overfladebehandlingsprocessen er god, og tidlig kommunikation med producenter af solcellekomponenter er nødvendig for at sikre en vellykket montering.
3). Solcellebaseret bærende struktur til facadevægge med en bjælke-søjleramme. Det er hensigtsmæssigt at bruge en monteringsløsning i stålkonstruktionen med bjælke-søjleramme til facadevægge. På grund af dens lave laterale stivhed bør de laterale afstivere monteres, når konstruktionens eller etagens højde er høj. Stålkonstruktion og indstøbte elementer anvendes ofte til at producere en hybridstruktur i designet af højhuse med solcellebaserede facadevægge, hvilket kan forbedre hele konstruktionens antilaterale evne, samtidig med at den nødvendige mængde stål reduceres og dermed de samlede omkostninger sænkes.
4. Installation af nye koldformede tyndvæggede solcelleunderstøtningskomponenter:
1). Den innovative koldformede tyndvæggede solenergiunderstøtning til stålkonstruktionselementer fremstilles på fabrikken ved hjælp af forskellige stål-plast-blandede forbindelsesstykker. Der findes flere varianter af stål-plast-blandede forbindelsesstykker, der kan tilpasses forskellige installationsforhold.
2). Den nye koldformede tyndvæggede solenergiunderstøtning er lettere i vægt og har flere monteringshuller. Generelt er det uafhængige fundament det primære fundament, med den armerede betonforbindelsesbjælke tilføjet efter behov. Strimlfundamenter eller tværfundamenter kan anvendes på steder med dårlige geologiske forhold, men tømmerflådefundamenter bør undgås så meget som muligt. De øvre søjlefundamenter er alle hængslede, mens de indlejrede komponenter enten er indsatte søjlefundamenter eller indlejrede bolte indkapslet i vandtæt beton. Begge typer er enkle at bearbejde, nemme at bygge og godt forbundet.
