Dizajn i odabir fotonaponskih temelja i nosača ključni su faktori u osiguravanju dugoročnog stabilnog rada solarnih fotonaponskih sistema za proizvodnju energije. Prilikom projektovanja, u potpunosti uzmite u obzir sigurnost, izdržljivost i ekonomičnost konstrukcije, istovremeno određujući najprikladnije rješenje na osnovu specifičnih instalacijskih okruženja i scenarija primjene.
Osnovni dizajn fotonapona
1. Vertikalna provjera nosivosti: Sve vrste temelja moraju biti podvrgnute provjeri vertikalne nosivosti za čvrstoću na pritisak i zatezanje kako bi se osiguralo da temelj može izdržati pritisak ili napetost odozgo.
2. Provjera horizontalne nosivosti: Za temelje od šipova, osim vertikalne nosivosti, potrebno je izvršiti i provjeru horizontalne nosivosti kako bi se osigurala njihova stabilnost pod bočnom silom.
3. Provjera ukupne stabilnosti: Posebno za mikro čelične šipove, treba osigurati da na ukupnu stabilnost cijelog sistema ne utiču vanjski faktori.
4. Osnovne dimenzije i dubina: Specifične dimenzije i dubina ukopa temelja određuju se na osnovu izračunatog momenta prevrtanja, otpora na izvlačenje i drugih parametara. Na primjer, početna osnovna veličina je 400 mm x 400 mm, a razmak ovisi o specifičnim zahtjevima.
Dizajn nosača
1. Odabir materijala: Uobičajeni materijali za fotonaponske nosače uključuju aluminijsku leguru (Al6005-T5 površina eloksirana), nehrđajući čelik (304), dijelovi od pocinčanog čelika (Q235 vruće pocinčani) itd. Svaki materijal ima svoje karakteristike, kao što je aluminijska legura koja je lagana i jednostavna za ugradnju, ali ima relativno nisku nosivost; Iako nehrđajući čelik ima visoku cijenu, dobro se ponaša u teškim okruženjima; Dijelovi od pocinčanog čelika imaju dobru isplativost, ali su relativno teški.
2. Strukturni oblik: Odaberite fiksni, podesivi nagib ili automatske nosače za praćenje prema različitim scenarijima primjene. Fiksni nosač je pogodan za područja sa malom promenom ugla osvetljenja; Nosač za praćenje prilagođava svoj ugao u odnosu na položaj sunca tokom dana, čime se poboljšava efikasnost proizvodnje energije.
3. Performanse odvođenja toplote: Neki novi dizajni nosača poboljšavaju cirkulaciju vazduha optimizujući raspored komponenti, što pomaže u poboljšanju efekta odvođenja toplote fotonaponskih sistema i na taj način povećava efikasnost rada.
Primjer dizajna
Primjena krovova u stambenim objektima: Za kosim krovovima, dizajnirajte konzole paralelne s krovom, obično oko 10-15 cm udaljene od površine krova, kako biste olakšali ventilaciju i odvođenje topline. S obzirom na problem starenja stambenih zgrada, dizajn nosača osigurava da može izdržati dodatna opterećenja.
Komercijalne zgrade: U takvim projektima, dizajn fotonaponskih nosača ne samo da treba da zadovolji zahtjeve čvrstoće, krutosti i stabilnosti, već i da bude u skladu sa standardima otpornosti na seizmiku, vjetar i koroziju. Pored toga, uzmite u obzir faktore kao što su lokalni klimatski uslovi i standardi za projektovanje zgrada.
Poljoprivredna fotonaponska elektrana: usvajanjem integriranog dizajna i odvojene metode instalacije, fotonaponski moduli se postavljaju na visoke nosače i održavaju pod određenim kutom kako bi se maksimalno povećao prijem sunčevog zračenja. Ovom metodom se postiže proizvodnja električne energije na brodu bez utjecaja na korištenje zemljišta ispod, kao što je sadnja usjeva ili uzgoj.
Referenca parametra
Veličina komponente: Pod pretpostavkom da je veličina komponente 2094 mm x 1038 mm, sa debljinom od približno 35 mm i težinom od približno 20 kg/㎡.
Parametri opterećenja vjetrom: Prema GB{{0}} standardu, koeficijent oblika opterećenja vjetrom μ s=1.3, koeficijent varijacije visine pritiska vjetra μ z zavisi od kategorije hrapavosti tla (AD ), a osnovni pritisak vjetra ω 0 određen je istorijskim meteorološkim podacima lokacije projekta.
Osnovne dimenzije: Za nezavisni temelj, jedna konfiguracija je {{0}}.4m dužine x 0.4m širine x 0,5m visine; Za trakaste temelje je 0,8m dužine x 0,4m širine x 0,4m visine.
Nekoliko uobičajenih metoda procjene i njihovih karakteristika za procjenu nosivosti zgrada:
1. Analiza crteža dizajna
Procjenitelji će donijeti preliminarne procjene na osnovu crteža arhitektonskog projekta. U projektnim crtežima obično je jasno označeno koji zidovi su nosivi, koji su uglavnom deblji i nalaze se na ključnim pozicijama zgrade, kao što su temelji, između spratova i ispod krova. Projektni crteži su naučno planirani od strane građevinskih inženjera na osnovu ukupne strukture i raspodjele opterećenja zgrade, dajući važne informacije o lokaciji i debljini nosivih zidova.
2. Uviđaj na licu mjesta
Osim oslanjanja na dizajnerske crteže, uviđaj na licu mjesta je također neizostavan dio. Ovo uključuje provjeru da li stvarni materijali i struktura zida zadovoljavaju zahtjeve dizajna kroz vizualnu inspekciju i korištenje profesionalnih alata i tehnika kao što su ultrazvučno testiranje i uzorkovanje jezgra. Ova metoda pruža intuitivnije razumijevanje stanja zida i može identificirati postojeće probleme kao što su pukotine ili starenje materijala.
3. Statička detekcija
Statičko ispitivanje se odnosi na upotrebu specijalizirane opreme (kao što su senzori pritiska, uređaji za prikupljanje podataka, itd.) za mjerenje nosivosti tla ili konstrukcije u statičkom stanju. Ova metoda je pogodna za nove zgrade ili kada su potrebni precizni rezultati. Dobivanje vrlo tačnih podataka ovom metodom također znači veće troškove i tehničke zahtjeve.
4. Dinamička detekcija
Za konstrukcije koje zahtijevaju procjenu njihovih performansi pod dinamičkim opterećenjima, kao što su mostovi, putevi itd., koriste se metode dinamičke detekcije. To znači simuliranje faktora kao što su vibracije ili udar u stvarnim situacijama korištenja kako bi se testirala reakcija konstrukcije u tim uvjetima. Iako ova metoda može pružiti informacije koje su bliske scenarijima iz stvarnog života, ona također zahtijeva složene operativne procese i podršku.
5. Računalna simulacija proračunske analize
Kompjuterska simulacija je moderno tehnološko sredstvo koje nam omogućava da kreiramo virtuelni model za detaljnu mehaničku analizu. Proces evaluacije uključuje prikupljanje informacija o projektnim i građevinskim podacima, statusu kvaliteta izgleda i korištenju zgrade, nakon čega slijedi pregled i verifikacija konstrukcije, te na kraju donošenje zaključaka i davanje preporuka. Prednost ove metode je u brzoj brzini, relativno niskoj cijeni i širokoj primjeni, posebno u oblastima industrijske gradnje i fabričkih zgrada.
6. Stvarna metoda mjerenja
Stvarna metoda mjerenja odnosi se na direktno mjerenje strukture na gradilištu, uključujući faktore kao što su veličina i materijal, kako bi se procijenila njena nosivost. Prednost ove metode je u tome što može direktno odražavati pravo stanje konstrukcije, ali zahtijeva i profesionalnu mjernu opremu i tehničku podršku, a na nju mogu utjecati i greške u mjerenju.
7. Empirijska pravila
U nedostatku detaljnih informacija, empirijska pravila mogu poslužiti kao brza metoda procjene. Ova metoda se oslanja na prošlo iskustvo i obrasce za procjenu nosivosti konstrukcije. Iako jednostavan i izvodljiv, njegova preciznost je niska i može dati samo grube rezultate.
8. Ispitivanje nosivosti
Kako bi se dobila što preciznija granična vrijednost nosivosti poda, ponekad se provode ispitivanja nosivosti na licu mjesta. Ovaj eksperiment uključuje punjenje vreća pijeska ili vode u serijama dok se vrijednost deformacije podne grede i ploča ne približi određenoj granici. Iako je ovaj pristup najdirektniji i najefikasniji, ujedno je i najzahtjevniji i radno intenzivniji, obično se primjenjuje samo u posebno važnim situacijama.
