आपल्या देशाच्या हरित अर्थव्यवस्थेच्या जलद विस्तारामुळे, मोनो क्रिस्टलाइन सिलिकॉन/पॉली क्रिस्टलाइन सिलिकॉन फोटोव्होल्टेइक वीज निर्मिती आणि थिन-फिल्म BIPV तंत्रज्ञान परिपक्व होत आहे. उपयोग, रचना, बांधकाम आणि एकूण खर्च या बाबतीत स्टीलच्या संरचनांचे इतर प्रकारच्या संरचनांपेक्षा लक्षणीय फायदे आहेत. परिणामी, सध्याच्या अँगल स्टील माउंटिंग सिस्टीमची जागा घेण्यासाठी एका नवीन प्रकारच्या स्टील स्ट्रक्चर फोटोव्होल्टेइक माउंटिंग सिस्टीमचा विकास आणि उत्पादन करणे अत्यावश्यक आहे.
१. स्टील प्रकारचा सोलर स्टील ब्रॅकेट
सौर पीव्ही सपोर्टची साधी रचना आणि लहान आकारमान या वैशिष्ट्यांमुळे, सध्या स्टीलच्या निवडीमध्ये हलक्या क्षमतेचे स्ट्रक्चरल स्टील आणि लहान-सेक्शनचे सामान्य स्ट्रक्चरल स्टील वापरले जाते.
हलके स्ट्रक्चरल स्टील: या संज्ञेमध्ये गोल स्टील, लहान अँगल स्टील आणि पातळ-भिंतीचे स्टील यांचा समावेश होतो. जेव्हा अँगल स्टीलचा वापर आधारभूत घटक म्हणून केला जातो, तेव्हा स्टीलच्या मजबुतीचा प्रभावीपणे उपयोग होऊ शकतो आणि ते संपूर्ण फ्रेमच्या स्थापनेसाठी उपयुक्त ठरते. सध्या, सौर आधाराशी संबंधित राष्ट्रीय मानक अँगल स्टीलमध्ये, पर्यायी मॉडेल्सची संख्या कमी आहे, त्यामुळे सौर ऊर्जा उद्योगाच्या सध्याच्या वेगवान विकासाशी जुळवून घेण्यासाठी अतिरिक्त लहान अँगल स्टील मॉडेल्सची आवश्यकता आहे. पातळ-भिंतीचे स्टील पर्लिन्स सामान्यतः १.५-५ मिमी जाडीच्या पातळ-भिंतीच्या स्टील प्लेट्सपासून बनवले जातात, ज्यांना कोल्ड-फॉर्मिंग किंवा कोल्ड-रोलिंग करून विविध क्रॉस-सेक्शन आणि व्यासांची पातळ-भिंतीची स्टील उत्पादने तयार केली जातात.
हॉट-रोल्ड सेक्शन स्टीलच्या तुलनेत, थिन-वॉल्ड सेक्शन स्टीलची फिरण्याची त्रिज्या ५०-६०% ने वाढवता येते आणि सेक्शनचा जडत्व क्षण (inertia moment) व प्रतिरोध क्षण (resistance moment) ०.५ ते ३ पटीने वाढवता येतो. परंतु, थिन-वॉल्ड स्टीलवर बहुतेक प्रक्रिया कारखान्यातच केली जात असल्यामुळे, फोटोव्होल्टेइक पॅनेलसाठी स्क्रू होल पाडण्याकरिता उच्च-सुस्पष्टतेने छिद्रे पाडण्याची गरज असते. स्टील सेक्शन लहान असल्यामुळे, अवजारांनी काम करणे अवघड होते आणि बांधकाम अधिक कठीण होते. कारखान्यात ड्रिल बटणावर प्रक्रिया केल्यानंतर, गंजरोधक करण्यासाठी हॉट-डिप गॅल्व्हनायझिंग करता येते आणि जागेवर नेऊन स्थापित करता येते. सध्या, बहुतेक घरगुती पॅनेल थेट थिन-वॉल्ड स्टीलसोबत जोडून स्थापित करता येत नाहीत आणि त्यांना दुसऱ्या सहाय्यक स्थिर संरचनेला (जसे की प्रेस ब्लॉक) जोडावे लागते.
फोटोव्होल्टेइकमध्ये सामान्यतः आय-टाइप, एच-टाइप, एल-टाइप आणि विविध डिझाइनच्या गरजेनुसार प्रोफाइल केलेले क्रॉस-सेक्शन्स वापरले जातात. हे सहसा कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील किंवा लो-अलॉय स्टीलपासून बनवलेले असते, जे बांधायला सोपे आणि कमी खर्चाचे असते. याच्या प्रक्रिया पद्धती देखील विविध आहेत, ज्यामध्ये वेल्डिंग सेक्शनसाठी वेगवेगळ्या जाडीच्या स्टील प्लेटची निवड केली जाते. फॅक्टरीमध्ये डिझाइनच्या गरजेनुसार वेल्डिंग प्रक्रियेद्वारे स्टीलला आकार दिला जातो. या आकार देण्याच्या पद्धतीमुळे फोटोव्होल्टेइक प्रकल्पाच्या वेगवेगळ्या स्ट्रक्चरल भागांवर येणाऱ्या बलांची गणना करता येते आणि वेगवेगळ्या भागांमध्ये वेगवेगळ्या जाडीच्या स्टील प्लेट वापरता येतात, जे हॉट-रोल्ड एकाच स्टील प्लेटवरील बलांपेक्षा अधिक तर्कसंगत आहे.
२. सौर ऊर्जा सहाय्यक पोलादी सामग्रीच्या कार्यक्षमतेच्या आवश्यकतांनुसार, सौर ऊर्जा पोलादी बांधकामाच्या पोलादी सामग्रीमध्ये खालील कार्यक्षमता असणे आवश्यक आहे:
१). तन्यता आणि परावर्तन शक्ती. उच्च परावर्तन बिंदूमुळे पोलादी घटकांचा छेद कमी होऊ शकतो, बांधकामाचे वजन कमी होते, पोलादाची बचत होते आणि प्रकल्पाचा एकूण खर्च कमी होतो. उच्च तन्यता शक्तीमुळे संरचनेची एकूण सुरक्षितता वाढू शकते आणि तिची विश्वसनीयता सुधारू शकते.
२). कणखरपणा आणि थकवा प्रतिरोध. चांगल्या लवचिकतेमुळे रचना निकामी होण्यापूर्वी लक्षणीयरीत्या विकृत होऊ शकते, ज्यामुळे कर्मचाऱ्यांना वेळेवर समस्या ओळखून सुधारणात्मक उपाययोजना करता येतात. चांगल्या लवचिकतेचा उपयोग स्थानिक कमाल ताण, सौर पॅनेल बसवण्याचा कोन, सक्तीने बसवण्याची पद्धत आणि अंतर्गत बलाचे पुनर्वितरण करण्यासाठी केला जाऊ शकतो, जेणेकरून रचनेतील किंवा काही घटकांमधील मूळ ताण केंद्रीकरणाचे ताण वितरण एकसमान होण्याकडे कल असतो आणि रचनेची एकूण भार सहन करण्याची क्षमता सुधारते. उत्तम कणखरपणामुळे आघाती भाराने नुकसान झाल्यावर रचना अधिक ऊर्जा शोषून घेऊ शकते, जे विशेषतः वाळवंटी वीज केंद्रांसाठी आणि जोरदार वाऱ्याच्या संपर्कात येणाऱ्या छतावरील वीज केंद्रांसाठी महत्त्वाचे आहे. उत्तम थकवा प्रतिरोधामुळे रचना वारंवार येणाऱ्या वाऱ्याच्या भारांना तोंड देण्याच्या क्षमतेतील बदलांना अधिक प्रतिरोधक बनते.
३). प्रक्रियेचा वेग. थंड स्थितीत काम करण्याची क्षमता, गरम स्थितीत काम करण्याची क्षमता आणि वेल्डिंग करण्याची क्षमता ही सर्व चांगल्या कार्यक्षमतेची उदाहरणे आहेत. फोटोव्होल्टेइक स्टील स्ट्रक्चर्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या ॲल्युमिनियमवर केवळ विविध रचना आणि घटकांमध्ये सहजपणे मशीनिंग करता आले पाहिजे असे नाही, तर त्यावर अशा प्रकारे मशीनिंग केले पाहिजे की त्याची मजबुती, लवचिकता, कणखरपणा आणि थकवा प्रतिरोधकता या गुणधर्मांशी कोणतीही तडजोड होणार नाही.
४). सेवेचा कालावधी. सौर पीव्ही प्रणालीचे डिझाइन आयुष्य २० वर्षांपेक्षा जास्त असल्यामुळे, चांगली गंज-प्रतिरोधक क्षमता ही देखील माउंटिंग प्रणालीच्या गुणवत्तेचा एक महत्त्वाचा निर्देशक आहे. जर आधाराचे आयुष्य खूप कमी असेल, तर त्यामुळे संरचनेच्या एकूण स्थिरतेला हानी पोहोचेल, परताव्याचा कालावधी वाढेल आणि प्रकल्पाचा एकूण आर्थिक लाभ कमी होईल.
५). मागील अटींनुसार, सौर स्टील स्ट्रक्चर स्टीलची खरेदी, उत्पादन आणि विक्री सोपी असावी.
३. नवीन पिढीच्या सौर पोलादी संरचनात्मक आधारांचे तांत्रिक मूल्यांकन
सध्या अँगल स्टील सोलर एनर्जी सपोर्टच्या वापरावर अधिकाधिक अटी लागू होत आहेत, याचे सर्वात महत्त्वाचे कारण म्हणजे सध्या स्टीलची गुणवत्ता एकसारखी नाही, स्थापनेसाठी जागेवर मोठ्या प्रमाणात ड्रिलिंग करावे लागते, परंतु ड्रिलिंगनंतर स्टीलला सहज गंज लागतो, त्यामुळे गंजण्याची प्रक्रिया मंदावण्यासाठी आणि सेवा आयुष्य वाढवण्यासाठी या अँगल स्टील ब्रॅकेट्सच्या जागी नवीन प्रकारच्या ब्रॅकेटची आवश्यकता आहे.
नवीन सौर ऊर्जा समर्थनाची प्राथमिक रचना खालीलप्रमाणे आहे:
१). विशिष्ट आकाराच्या कोल्ड-फॉर्म्ड पातळ-भिंतींच्या स्टील सपोर्ट स्ट्रक्चर्सची एक प्रणाली. विशिष्ट आकाराचे कोल्ड-फॉर्म्ड पातळ-भिंतींचे स्टील ही एक हलक्या गेजची स्टील स्ट्रक्चरल प्रणाली आहे, जी बॅचमध्ये तयार केली जाऊ शकते, वेगाने उभारली जाऊ शकते आणि पूर्णपणे कार्यान्वित असते. विशिष्ट आकाराच्या कोल्ड-फॉर्म्ड पातळ-भिंतींच्या स्टील स्ट्रक्चर प्रणालीचा स्टील स्ट्रक्चर ब्रॅकेट हा पूर्वनिर्मित कोल्ड-फॉर्म्ड पातळ-भिंतींच्या स्टीलपासून बनवलेल्या स्टील स्ट्रक्चर फ्रेमचा एक प्रकार आहे, जो कामाच्या ठिकाणी बोल्टने एकत्र जोडला जातो.
२). कारखान्यात तयार केलेली एकसंध स्टील माउंटिंग प्रणाली. पर्लिन्ससह असलेली पूर्वनिर्मित स्टील फ्रेम, संपूर्ण पीव्ही अॅरे तयार करण्यासाठी पॅनेल्ससोबत जोडण्यापूर्वी, जागेवरच तयार करून निश्चित केली जाऊ शकते. या स्टील स्ट्रक्चर ब्रॅकेटच्या स्थापनेसाठीच्या आवश्यकता खूप उच्च आहेत, वापरलेले स्टील सर्वोच्च दर्जाचे असते, पृष्ठभागावरील प्रक्रिया उत्तम असते आणि यशस्वी जोडणी सुनिश्चित करण्यासाठी फोटोव्होल्टेइक घटक निर्मात्यांशी लवकर संवाद साधणे आवश्यक असते.
३). बीम-कॉलम फ्रेम असलेली कर्टन वॉल फोटोव्होल्टेइक सपोर्ट स्ट्रक्चर सिस्टीम. पीव्ही कर्टन वॉलसाठी बीम-कॉलम फ्रेम स्टील स्ट्रक्चर माउंटिंग सोल्यूशन वापरणे योग्य आहे. कमी पार्श्वीय ताठरतेमुळे, जेव्हा संरचनेची किंवा मजल्याची उंची जास्त असते, तेव्हा आधारभूत फ्रेम संरचना तयार करण्यासाठी पार्श्वीय ब्रेस लावावे लागतात. उंच इमारतींच्या फोटोव्होल्टेइक कर्टन वॉलच्या डिझाइनमध्ये हायब्रीड संरचना तयार करण्यासाठी स्टील स्ट्रक्चर आणि कास्ट-इन-प्लेस एम्बेडेड एलिमेंट्सचा वारंवार वापर केला जातो, ज्यामुळे संपूर्ण संरचनेची पार्श्वीय प्रतिकारशक्ती सुधारते, आवश्यक स्टीलचे प्रमाण कमी होते आणि त्यामुळे एकूण खर्च कमी होतो.
४. नवीन कोल्ड-फॉर्म्ड थिन-वॉल सोलर सपोर्ट घटकांची स्थापना:
१). स्टील स्ट्रक्चरच्या घटकांसाठी असलेले नाविन्यपूर्ण कोल्ड-फॉर्म्ड थिन-वॉल सौर ऊर्जा सपोर्ट, कारखान्यात विविध स्टील-प्लास्टिक मिश्रित कनेक्टर्स वापरून तयार केले जाते. स्टील-प्लास्टिक मिश्रित कनेक्टर्सचे अनेक प्रकार उपलब्ध आहेत, जे विविध इन्स्टॉलेशन परिस्थितींशी जुळवून घेऊ शकतात.
२). नवीन कोल्ड-फॉर्म्ड थिन-वॉल सौर ऊर्जा सपोर्ट वजनाने हलका असतो आणि त्यात अधिक माउंटिंग होल्स असतात. सर्वसाधारणपणे, इंडिपेंडेंट फाउंडेशन हा प्राथमिक पाया असतो, ज्यामध्ये आवश्यकतेनुसार प्रबलित काँक्रीटचा कनेक्शन बीम जोडला जातो. खराब भूवैज्ञानिक परिस्थिती असलेल्या ठिकाणी स्ट्रिप फाउंडेशन किंवा क्रॉस फाउंडेशन वापरले जाऊ शकतात, परंतु राफ्ट फाउंडेशन शक्यतो टाळले पाहिजेत. वरच्या कॉलमचे तळ सर्व बिजागरीचे असतात, तर अंतर्भूत घटक एकतर इन्सर्टेड कॉलम बेस किंवा वॉटरप्रूफ काँक्रीटमध्ये आच्छादित केलेले एम्बेडेड बोल्ट असतात. दोन्ही प्रकार प्रक्रियेसाठी सोपे, बांधण्यासाठी सुलभ आणि चांगल्या प्रकारे जोडलेले असतात.
