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光伏支架白皮书
日期:2014-08-01   [复制链接]
责任编辑:evan 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
作为光伏产业链的配套产品,支架系统一直不怎么“高大上”。这种看似简单,没有技术含量的产品却蕴含着很多要点;作为一名光伏支架的产品经理,我一一阐述关于光伏支架的方方面面,希望和大家共同交流分享。

产品的功能和用途

光伏支架是指安装、固定太阳能组件的结构。
根据不同的安装方式,支架分为固定式和跟踪式;
根据不同的组件类型,支架分为适用晶硅的和适用非晶硅的;
根据不同的产品材质,支架分为铝合金、碳钢、HDPE等;
根据不同的安装地点,支架分为地面系统和屋面系统;
根据矩阵的排布方向,支架分为横向系统和纵向系统;
根据不同的光伏应用级别:支架分为民用、非民用和电站级;

无论怎样分类,支架产品的终极用途其实就是解决两个问题点:太阳能板和轨道之间的固定连接,轨道和基部(地面或屋面)的固定和连接,并保证其可靠性。

我说明一点:这里所指的光伏支架都是通常意义上的产品,单纯作为光伏发电系统的固定部分。将光伏发电系统进行功能性扩展以达到更优化的效应,比如:BIPV,车棚,凉棚等不再讨论范围之内。

产品的设计理念
支架产品作为光伏系统的固定部分,必须保证其在光伏系统有效期内的可靠性。一般组件寿命可达25年,即安装支架必须在光伏发电有效期内保证:安全性、适用性、耐久性;
安全性表现为系统的强度:对于系统上的荷载(恒载、风荷载、雪荷载、地震荷载等)进行验算;
适用性表现为系统的刚度:对于系统的挠度变形进行控制使其达到合理的寿命期间;
耐久性表现为对环境在时间维度的承受能力,比如:表面抗氧化、耐腐性等;
要保证产品设计的可靠性,需要了解材料标准、材料力学和结构力学;现代的设计基本采用有限元分析,常用软件:PKPM, SAP2000, ANSYS等;
对于铝合金类,需要设计安装方式、支撑件以及连接件;
安装方式需要达到结构简单、安装快捷的特点;
支撑件和连接件的设计需要达到强度要求、刚度要求及耐久性;
碳钢主要采用市面上的标准型材和标准件。

行业标准
不同地区有不同标准,光伏支架的验算基本引用对应地区的标准里的计算方法和力学模型;

中国地区:
GB50009-2001建筑结构荷载规范
GB 50017-2003钢结构设计规范
GB 50429-2007铝合金结构设计规范
GBJ5-88木结构设计规范
GBT3098.1-2000紧固件机械性能 螺栓 螺钉和螺柱规范
GBT13912-2002钢铁制件热浸镀锌规范

欧洲地区:
EN 1990:2002+A1:2005 Eurocode — Basis of structural design(结构设计标准)
EN 1991-1-3:2003 Eurocode 1:Actions on structures-Part 1-3:General actions-Snow loads (雪荷载)
EN 1991-1-4:2005 Eurocode 1:Actions on structures-Part 1-4:General actions-Wind actions (风荷载)
EN 1993-1-1:2005 Eurocode 3: Design of steel structures —Part 1-1: General rules and rules for
Buildings (钢结构设计标准)
EN 1999-1-1:2007+A1:2009 Eurocode 9: Design of aluminium structures —Part 1-1: General structural rules (铝合金结构设计标准)

日本地区:
JIS C8955 光伏阵列支架设计标准
JIS C8956家用光伏阵列(屋顶安置型)的结构设计及施工方法
JIS C 8960 太阳能发电术语
JIS G 3101 普通结构用轧制钢材
JIS G 3106 焊接结构用轧制钢材
JIS G 3114 焊接结构用耐大气腐蚀热轧钢材
JIS G 3302 热浸镀锌钢板和钢带
JIS G 3350 普通结构用轻型钢材
JIS G 3444 普通结构用碳钢管
JIS G 3466 普通结构用方形碳钢管
JIS H 4100 铝和铝合金挤压型材
JIS H 8641 热浸镀锌

澳洲地区:
AS 1170 - Loading Code (荷载标准)
Part 1 Dead and Live Loads (恒载和活载)
Part 2 Wind Forces (风荷载)
Part 3 Snow Loads (雪荷载)
AS 4100 - Steel Structures Code (钢结构标准)
AS 3600 - Concrete Structures Code (水泥结构标准)
AS 1252 - High Strength Structural Bolting Code (高强度螺栓标准)
AS 1684 - Light Timber Framing Code 轻型木结构标准
AS 1720 - SAA Timber Engineering Code SAA 木结构建筑标准
AS 4600 - SAA Cold-Formed Steel Structures Code 冷弯型钢结构标准 

 
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来源:索比太阳能光伏网
 
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