Med den snabba expansionen av vårt lands gröna ekonomi mognar solcellsproduktion med monokristallint kisel/polykristallint kisel och tunnfilms-BIPV-teknik. Stålkonstruktioner har betydande fördelar jämfört med andra typer av konstruktioner vad gäller användningsfunktion, design, konstruktion och totalkostnad. Som ett resultat av detta är det avgörande att utveckla och tillverka en ny typ av solcellsmonteringssystem för stålkonstruktioner för att ersätta det nuvarande vinkelmonteringssystemet i stål.
1. Ståltyp av solstålfäste
Lätt konstruktionsstål och vanligt konstruktionsstål med liten sektion används för närvarande vid val av stål på grund av egenskaperna hos enkel struktur och liten volym solcellsstöd.
Lätt konstruktionsstål: Denna term avser runt stål, smalvinkelstål och tunnväggigt stål. När vinkelstål används som stödelement kan det effektivt utnyttja stålets styrka och är användbart för den övergripande stominstallationen. För närvarande är den nationella standarden för vinkelstål i förhållande till solstöd få valfria modeller, så ytterligare modeller av smalvinkelstål behövs för att anpassa sig till den nuvarande snabba utvecklingen av solenergiindustrin. Tunnväggiga stålåsar tillverkas vanligtvis av 1,5-5 mm tjocka tunnväggiga stålplåtar som kallformas eller kallvalsas för att tillverka tunnväggiga stålprodukter med varierande tvärsnitt och diametrar.
Jämfört med varmvalsat profilstål kan rotationsradien för tunnväggigt profilstål ökas med 50-60 %, och tröghetsmomentet och motståndsmomentet för profilen kan ökas med 0,5-3 gånger. Men eftersom tunnväggigt stål mestadels bearbetas i fabriken finns det ett behov av högprecisionsborrning av hål och solpaneler efter skruvhålet. Eftersom stålprofilen är liten är verktygen svåra att bearbeta och konstruktionen är svårare att bearbeta efter fabriksbearbetning av borrknappen, vilket gör det rostfritt genom varmförzinkning och transport till installationsplatsen. För närvarande kan de flesta hushållspaneler inte kopplas direkt till tunnväggigt stål utan måste fästas vid en annan fast hjälpstruktur (t.ex. ett pressblock).
Solceller som ofta används innehåller generellt I-typ, H-typ, L-typ och varierande designbehov för profilerade tvärsnitt och är vanligtvis tillverkade av kolkonstruktionsstål eller låglegerat stål, vilket är lätt att bygga och lågt kostar. Bearbetningsmetoderna är också olika, där svetsprofilstålet väljs med olika tjocklekar av stålplåt, enligt designkraven i fabriken för svetsning av formstål. Denna formningsmetod kan beräknas utifrån krafterna på olika konstruktionsdelar av det solcellsprojektet, och stålplåt med olika tjocklekar kan användas på olika delar, vilket är mer rimligt än kraften på varmvalsad engångsstålplåt.
2. Prestandakraven för stålmaterial för solenergistöd, stålmaterialet i solenergistålkonstruktionen ska ha följande prestanda:
1). Draghållfasthet och sträckgräns. En hög sträckgräns kan minska tvärsnittet på stålelement, minska konstruktionsvikten, spara stål och sänka de totala projektkostnaderna. Hög draghållfasthet kan öka en konstruktions totala säkerhetsreserv och förbättra dess tillförlitlighet.
2). Seghet och utmattningsbeständighet. God plasticitet kan orsaka att konstruktionen deformeras avsevärt innan den går sönder, vilket gör det möjligt för personal att identifiera och implementera korrigerande åtgärder i god tid. God plasticitet kan också användas för att justera den lokala toppspänningen, vinkeln på solpanelinstallationen, användningen av forcerad installation och konstruktionens plasticitet för att producera intern kraftfördelning, så att strukturen eller vissa komponenters ursprungliga spänningskoncentration i konstruktionens spänningsfördelning tenderar att bli enhetlig och förbättra konstruktionens totala bärförmåga. Bättre seghet gör att konstruktionen kan absorbera mer energi när den förstörs av en stötbelastning, vilket är särskilt viktigt för ökenkraftverk och takkraftverk som utsätts för starka vindar. Bättre utmattningsbeständighet kan också göra konstruktionen mer motståndskraftig mot variationer i förmågan att motstå upprepade vindbelastningar.
3). Bearbetningshastigheten. Kallbearbetbarhet, varmbearbetbarhet och svetsbarhet är alla exempel på god bearbetbarhet. Aluminium som används i solcellskonstruktioner av stål måste inte bara vara lätt att bearbeta till olika strukturer och komponenter, utan det måste också bearbetas på ett sådant sätt att styrkan, plasticiteten, segheten och utmattningsbeständigheten inte komprometteras.
4). Användningstid. Eftersom den dimensionerande livslängden för ett solcellssystem är mer än 20 år, är god korrosionsskyddsprestanda också en viktig indikator på monteringssystemets kvalitet. Om stödets livslängd är för kort kommer det att skada konstruktionens övergripande stabilitet, vilket förlänger återbetalningsperioden och minskar projektets totala ekonomiska nytta.
5). I enlighet med föregående villkor bör stålkonstruktioner för solceller vara enkla att köpa, tillverka och sälja.
3. Teknisk utvärdering av nya generationens solcellsstöd i stål
Användningen av solenergistöd i vinkelstål utsätts för allt fler villkor, den viktigaste anledningen är att stålkvaliteten är ojämn för närvarande, installationen kräver ett stort antal borrningar på plats, men efter borrning är stålet lätt att rosta, så en ny typ av fäste krävs för att ersätta dessa vinkelstålfästen för att bromsa korrosionen och förlänga livslängden.
Den primära strukturen för det nya solenergistödet är följande:
1). Ett system av specialformade kallformade tunnväggiga stålstödkonstruktioner. Specialformat kallformat tunnväggigt stål är ett lätt stålkonstruktionssystem som kan tillverkas i omgångar, byggas snabbt och vara fullt funktionellt. Stålkonstruktionsfästet i ett specialformat kallformat tunnväggigt stålkonstruktionssystem är en typ av stålkonstruktionsram tillverkad av prefabricerat kallformat tunnväggigt stål som bultas ihop på arbetsplatsen.
2). Ett fabrikstillverkat monolitiskt stålmonteringssystem. Den prefabricerade stålramen med åsar kan konstrueras och monteras på plats innan den kombineras med paneler för att bilda hela solpanelsanläggningen. Installationskraven för detta stålkonstruktionsfäste är ganska höga, det använda stålet är av högsta kvalitet, ytbehandlingsprocessen är bra och tidig kommunikation med tillverkare av solcellskomponenter krävs för att säkerställa en lyckad montering.
3). Stödkonstruktion för solcellsfasader med balk-pelarram. Det är lämpligt att använda en monteringslösning för stålkonstruktion med balk-pelarram för solcellsfasader. På grund av dess låga laterala styvhet bör sidostag monteras för att bilda den stödjande ramkonstruktionen när konstruktionens eller våningsplanets höjd är hög. Stålkonstruktion och platsgjutna inbäddade element används ofta för att producera en hybridstruktur vid konstruktionen av solcellsfasader för höga byggnader, vilket kan förbättra hela konstruktionens antilaterala förmåga samtidigt som mängden stål som krävs minskas och därmed den totala kostnaden sänks.
4. Installation av nya kallformade tunnväggiga solstödkomponenter:
1). Det innovativa kallformade tunnväggiga solenergistödet för stålkonstruktionselement tillverkas i fabriken med hjälp av olika stål-plastblandade kontakter. Det finns flera varianter av stål-plastblandade kontakter som kan anpassas till olika installationsförhållanden.
2). Det nya kallformade tunnväggiga solenergistödet är lättare i vikt och har fler monteringshål. Generellt sett är det oberoende fundamentet det primära fundamentet, med en armerad betongbalk som läggs till efter behov. Remsfundament eller tvärfundament kan användas på platser med dåliga geologiska förhållanden, men raftfundament bör undvikas så mycket som möjligt. De övre pelarfundamenten är alla gångjärnsförsedda, medan de inbäddade komponenterna antingen är infällda pelarfundament eller inbäddade bultar inneslutna i vattentät betong. Båda typerna är enkla att bearbeta, lätta att bygga och väl sammanfogade.
