光伏基础与支架的设计及选型
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2024-12-12 11:42
辽宁
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光伏基础与支架的设计及选型是确保太阳能光伏发电系统长期稳定运行的关键环节。设计时充分考虑结构的安全性、耐久性以及经济性，同时还要根据具体的安装环境和应用场景来确定最适合的方案。![]()
1.竖向承载力验算：所有类型的基础都必须进行抗压和抗拔的竖向承载力验算，保证基础能够承受来自上方的压力或拉力。2.水平承载力验算：对于桩基础，除了竖向承载力外，还要进行水平承载力验算，确保其在侧向力作用下的稳定性。3.整体稳定性验算：特别是微型钢桩，应确保整个系统的整体稳定性不受外界因素影响。4.基础尺寸与深度：根据计算得出的倾覆力矩、抗拔力等参数来决定基础的具体尺寸与埋设深度。例如，初步设定的基础尺寸是400mm x 400mm，间距则依据具体需求而定。1.材料选择：常见的光伏支架材料包括铝合金（Al6005-T5表面阳极氧化）、不锈钢（304）、镀锌钢件（Q235 热镀锌）等。每种材料都有其特点，如铝合金轻质且易于安装，但承载能力相对较低；不锈钢虽然成本较高，但在恶劣环境中表现出色；镀锌钢件成本效益较好，但重量较大。2.结构形式：根据不同的应用场景，选择固定式、倾角可调式或是自动跟踪式的支架。固定式支架适合于光照角度变化不大的地区；而跟踪式支架在一天中随着太阳的位置调整角度，从而提高发电效率。3.散热性能：一些新型支架设计通过优化组件布局来增强空气流通，有助于改善光伏系统的散热效果，进而提升工作效率。住宅屋顶应用：针对斜面屋顶的情况，设计与屋顶平行的支架，通常离屋顶表面约10~15cm左右，便于通风散热。考虑到住宅建筑存在老化问题，支架设计确保能承受额外的荷载。商业建筑：在此类项目中，光伏支架的设计不仅要满足强度、刚度和稳定性的要求，还应符合抗震、抗风和防腐蚀的标准。此外，考虑当地的气候条件、建筑设计规范等因素。农业光伏电站：采用一体化设计和分体安装的方式，将光伏组件安装在架高的支架上，并保持一定角度以最大化接收太阳辐射。这种方式实现板上发电的同时不影响下方的土地利用，比如种植作物或养殖。组件尺寸：假设组件尺寸为2094mm x 1038mm，厚度约为35mm，重量大约为20kg/㎡。风载参数：根据GB50797-2012标准，风荷载体形系数μs=1.3，风压高度变化系数μz取决于地面粗糙度类别（A-D），基本风压ω0则由项目所在地的历史气象数据确定。基础尺寸：对于独立基础而言，一个配置是0.4m长x0.4m宽x0.5m高；而对于条形基础，则是0.8m长x0.4m宽x0.4m高。![]()
评估人员会基于建筑设计图纸来进行初步判断。设计图纸中通常会明确标注哪些墙体是承重墙，这些墙体一般较厚，并位于建筑物的关键位置，如基础、楼层之间和屋顶下方。设计图纸由结构工程师根据建筑物的整体结构和荷载分布科学规划而成，因此它们提供了关于承重墙位置和厚度的重要信息。除了依赖设计图纸外，现场勘察也是不可或缺的一部分。这包括通过目视检查以及使用专业的工具和技术（如超声波检测、钻芯取样）来验证墙体的实际材料和结构是否符合设计要求。这种方法更直观地了解墙体的状态，并能发现存在的问题，比如裂缝或材料老化等。静态检测是指利用专门的设备（例如压力传感器、数据采集仪等）测量地面或结构在静止状态下的承重性能。此方法适用于新建建筑物或当需要精确的结果时使用。通过这种方式获得非常准确的数据，但是它也意味着更高的成本和技术要求。对于那些需要评估其在动态荷载下表现的结构，如桥梁、道路等，则采用动态检测的方法。这意味着要模拟实际使用情况中的振动或冲击等因素，以测试结构在这些条件下的反应。尽管这种方法能够提供接近真实场景的信息，但它同样需要复杂的操作流程和支持。计算机模拟是一种现代技术手段，它允许我们创建一个虚拟模型来进行详细的力学分析。评估过程涉及收集建筑物的设计建造资料、外观质量现状及使用情况等方面的信息，然后进行结构复核验算，最终得出结论并提出建议。这种方法的优势在于速度快、费用相对较低，而且应用广泛，尤其是在工业建筑厂房等领域。实测法指的是直接在现场对结构进行具体的测量，包括尺寸、材料等因素，从而评估其承重能力。这种方法的优点在于可以直接反映结构的真实状况，但同样需要专业的测量设备和技术支持，而且可能会受到测量误差的影响。在缺乏详细资料的情况下，经验法则可作为一种快速估算的方法。这种方法依赖于过去的经验和规律来评估结构的承重能力，虽然简单易行，但准确性较低，只能给出大致的结果。为了获得最真实的楼面承重能力极限值，有时会在现场进行承重测试试验。该试验通过分批加载沙袋或者水，直到楼面梁板变形值接近规范限值为止。这种做法虽然最为直接有效，但也最为耗时费力，通常只在特别重要的场合才会被采用。![]()
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