Са брзим ширењем зелене економије наше земље, фотонапонска производња енергије од монокристалног силицијума/поликристалног силицијума и технологија танкослојних BIPV панела сазревају. Челичне конструкције имају значајне предности у односу на друге врсте конструкција у погледу употребе, функције, дизајна, конструкције и укупних трошкова. Због тога је развој и производња новог типа система за монтажу фотонапонских система од челичне конструкције који ће заменити тренутни систем за монтажу угаоног челика од кључне је важности.
1. Носач соларног челика од челика
Лагани конструкциони челик и обични конструкциони челик малог пресека тренутно се користе при избору челика због карактеристика једноставне структуре и мале запремине соларне фотонапонске подршке.
Лаки конструкциони челик: Овај термин се односи на округли челик, челик са малим углом и танкозидни челик. Када се угаони челик користи као носећи елемент, може ефикасно искористити чврстоћу челика и користан је за целокупну инсталацију рама. Тренутно, национални стандард за угаони челик у односу на соларни носач је мали, опциони модели су малобројни, па су потребни додатни модели челика са малим углом како би се прилагодили тренутном брзом развоју индустрије соларне енергије. Танкозидне челичне греде се обично израђују од танкозидних челичних плоча дебљине 1,5-5 мм које се хладно обликују или хладно ваљају како би се направили танкозидни челични производи различитих попречних пресека и пречника.
У поређењу са топло ваљаним профилним челиком, радијус ротације танкозидног профилног челика може се повећати за 50-60%, а момент инерције и момент отпора профила могу се повећати за 0,5-3 пута, али пошто се танкозидни челик углавном обрађује у фабрици, потребно је високо прецизно бушење рупа и фотонапонских панела након рупе за завртањ. Пошто је челични профил мали, алати су тешки за рад, а конструкција је тежа након фабричке обраде, бушење је могуће, топло цинковање је отпорно на рђу, транспорт до места монтаже. Тренутно, већина кућних панела не може се директно спојити са танкозидним челичним инсталацијама и мора се причврстити на другу помоћну фиксну конструкцију (као што је прес блок).
Фотонапонски системи који се често користе углавном садрже I-тип, H-тип, L-тип и различите потребе дизајна профилисаних попречних пресека, а обично су направљени од угљеничног конструкционог челика или нисколегираног челика, који је једноставан за израду и јефтин. Методе обраде су такође разноврсне, при чему се челик за заваривање бира са различитим дебљинама челичне плоче, према захтевима дизајна у фабрици за заваривање обраде обликованог челика. Овај метод обликовања може се израчунати према силама на различитим структурним деловима фотонапонског пројекта, а челична плоча различите дебљине може се користити на различитим деловима, што је разумније од силе на топло ваљаној једнократној челичној плочи.
2. Захтеви за перформансе челичног материјала за носаче соларне енергије, челични материјал челичне конструкције за соларну енергију мора имати следеће перформансе:
1). Затезна чврстоћа и граница течења. Висока граница течења може смањити пресек челичних елемената, смањити тежину конструкције, уштедети челик и смањити укупне трошкове пројекта. Висока затезна чврстоћа може повећати укупну резерву сигурности конструкције и побољшати њену поузданост.
2). Жилавост и отпорност на замор. Добра пластичност може проузроковати значајну деформацију структуре пре отказа, омогућавајући особљу да благовремено идентификује и спроведе корективне мере. Добра пластичност се такође може користити за подешавање локалног вршног напрезања, угла инсталације соларних панела, употребе присилне инсталације и пластичности структуре за стварање унутрашње прерасподеле силе, тако да структура или неке компоненте оригиналне концентрације напрезања расподеле напрезања структуре теже да се уједначе и побољшају укупну носивост структуре. Боља жилавост омогућава структури да апсорбује више енергије када је уништи ударним оптерећењем, што је посебно важно за пустињске електране и кровне електране изложене јаким ветровима. Боља отпорност на замор такође може учинити структуру отпорнијом на варијације у способности да издржи поновљена оптерећења ветра.
3). Брзина обраде. Хладна обрадивост, врућа обрадивост и заварљивост су све примери добре обрадивости. Алуминијум који се користи у фотонапонским челичним конструкцијама не само да мора бити лако машински обрађен у различите структуре и компоненте, већ мора бити обрађен и на такав начин да се не угроже чврстоћа, пластичност, жилавост и отпорност на замор.
4). Трајање употребе. Пошто је пројектовани век трајања соларног ПВ система дужи од 20 година, добре антикорозивне перформансе су такође важан показатељ квалитета система за монтажу. Ако је век трајања носача прекратак, то ће оштетити укупну стабилност конструкције, продужавајући период поврата инвестиције и смањујући укупну економску корист пројекта.
5). У складу са претходним условима, челик за соларне челичне конструкције требало би да буде једноставан за куповину, производњу и продају.
3. Техничка евалуација челичних конструкционих носача соларне енергије нове генерације
Употреба носача соларне енергије од угаоног челика тренутно је подложна све већем броју услова, а најважнији разлог је тај што је квалитет челика тренутно неуједначен, инсталација захтева велики број бушења на лицу места, али након бушења челик лако рђа, па је потребан нови тип носача да би се ови носачи од угаоног челика заменили како би се успорила корозија и продужио век трајања.
Примарна структура нове подршке за соларну енергију је следећа:
1). Систем носача од специјално обликованих хладно обликованих танкозидних челичних конструкција. Специјално обликовани хладно обликовани танкозидни челик је систем конструкције од лаког челика који се може производити у серијама, брзо градити и бити потпуно оперативан. Носач челичне конструкције специјално обликованог система хладно обликоване танкозидне челичне конструкције је врста оквира челичне конструкције направљеног од префабрикованог хладно обликованог танкозидног челика који се спаја вијцима на градилишту.
2). Фабрички направљен монолитни челични систем за монтажу. Префабриковани челични оквир са гредама може се конструисати и причврстити на лицу места пре него што се комбинује са панелима како би се формирао цео фотонапонски низ. Захтеви за инсталацију овог носача челичне конструкције су прилично високи, коришћени челик је највишег квалитета, процес површинске обраде је добар, а потребна је рана комуникација са произвођачима фотонапонских компоненти како би се осигурала успешна монтажа.
3). Систем носеће конструкције за фотонапонске зидне завесе са оквиром од греда и стубова. Погодно је користити решење за монтажу челичне конструкције са оквиром од греда и стубова за фотонапонске зидне завесе. Због мале бочне крутости, када је висина конструкције или спрата велика, бочне подупираче треба поставити тако да формирају носећу конструкцију оквира. Челична конструкција и елементи уграђени на лицу места се често користе за производњу хибридне структуре у пројектовању високих фотонапонских зидних завеса, што може побољшати антилатералне способности целе конструкције уз смањење количине потребног челика и тиме смањити укупне трошкове.
4. Уградња нових хладно обликованих танкозидних компоненти за соларне носаче:
1). Иновативни хладно обликовани танкозидни носач соларне енергије за челичне конструкције израђује се у фабрици коришћењем различитих мешаних конектора од челика и пластике. Постоји неколико варијанти мешаних конектора од челика и пластике који се могу прилагодити различитим условима инсталације.
2). Нови хладно обликовани танкозидни носач за соларну енергију је лакши и има више монтажних рупа. Генерално, независни темељ је примарни темељ, а по потреби се додаје армиранобетонска спојна греда. Тракасти темељи или унакрсни темељи могу се користити на местима са лошим геолошким условима, али темеље са сплавовима треба избегавати колико год је то могуће. Горње основе стубова су све шарнирне, док су уграђене компоненте или уметнуте основе стубова или уграђени вијци обложени водоотпорним бетоном. Обе врсте су једноставне за обраду, лаке за изградњу и добро повезане.
