Projeto e íon da estrutura de montagem do módulo solar fotovoltaico
Projeto e seleção da estrutura de montagem do módulo solar fotovoltaico
Tendo em vista a relação direta entre a geração de energia do módulo solar fotovoltaico e a intensidade da luz solar, o tempo, bem como a colocação e inclinação dos painéis solares, tendo em vista a situação atual que a maioria dos suportes não podem ser ajustados no ângulo e na potência eficiência de geração é relativamente baixa, um projeto pode ser projetado de acordo com diferentes latitudes.
Suporte do sistema PV para ajustar o ângulo da área. Neste artigo, o método de conexão, material, seleção de tipo e análise de carga do sistema de suporte do módulo fotovoltaico são analisados e explicados em detalhes. Ao mesmo tempo, o módulo fotovoltaico não só pode ajustar o ângulo horizontal de acordo com as necessidades, mas também tem alta resistência, que pode ser usado em ventos de alta velocidade e áreas com neve. Use, tenha um certo significado de promoção e possibilidade de inscrição。starwin é umfabricantes de prateleiras solares na China.
1. Introdução
Atualmente, no contexto de escassez global de fornecimento de energia e problemas ambientais cada vez mais graves, o desenvolvimento sustentável da economia e da sociedade tem sido muito desafiado, e o desenvolvimento e uso de energia renovável limpa e segura tem recebido grande atenção. Embora existam muitos tipos de fontes de energia alternativas renováveis que têm sido utilizadas, a energia hidrelétrica, a energia eólica e a energia das marés são muito pequenas para atender às necessidades humanas em termos de energia total disponível. Por ser uma energia renovável rica em recursos, amplamente distribuída e de uso permanente, a energia solar tem grande potencial de desenvolvimento e aproveitamento. Especialmente no século 21, a indústria de geração de energia solar fotovoltaica está se desenvolvendo muito rapidamente. A geração de energia solar fotovoltaica não só substituirá algumas fontes convencionais de energia em um futuro próximo, mas também se tornará o principal órgão do suprimento de energia mundial e trará mudanças revolucionárias ao desenvolvimento energético. De acordo com a previsão do European Joint Commission Research Centre (JRC), até o final do século 21, as energias renováveis representarão mais de 80% da estrutura energética, da qual a energia solar representará mais de 60%, integralmente demonstrando sua importante posição estratégica.
A estrutura de montagem do módulo solar fotovoltaico é um componente importante para a fixação de painéis solares. Sob a premissa de obter a máxima eficiência de geração de energia dos painéis solares, garantir a segurança e a confiabilidade do suporte é uma questão de reflexão e pesquisa para os fabricantes de módulos fotovoltaicos. De acordo com as necessidades das diferentes formas de geração de energia solar fotovoltaica, os sistemas de suporte são geralmente divididos em suportes solares de pilar único, suportes solares de pilar duplo, suportes solares de matriz, suportes solares de telhado, suportes solares de parede, suportes de série de sistema de rastreamento e outras especificações e modelos. Os métodos de instalação são divididos em sistema de instalação no solo, sistema de instalação no telhado e sistema de instalação de suporte integrado para economia de energia do prédio.
2. Design do suporte do módulo fotovoltaico
2.1 Estrutura de suporte do módulo fotovoltaico
Atualmente, a maioria dos suportes de montagem de módulos solares fotovoltaicos comerciais não podem ajustar o ângulo. O uso de métodos de rastreamento para geração de energia solar desperdiça muitos recursos humanos e materiais, e a relação insumo-produto é limitada até certo ponto. Este trabalho projeta um suporte de sistema fotovoltaico que pode ajustar o ângulo de acordo com diferentes latitudes. (conforme mostrado na Figura 1) o sistema de suporte pode ajustar o ângulo horizontal de acordo com as necessidades. Não é apenas adequado para o uso de centrais fotovoltaicas terrestres, mas também pode ser utilizado no telhado. Utilizado em centrais elétricas, o ângulo de instalação do suporte pode ser ajustado rapidamente durante o processo de instalação, evitando a desvantagem que o módulo fotovoltaico convencional o suporte não pode ajustar rapidamente o ângulo de instalação. Ao mesmo tempo, o suporte do módulo adota uma estrutura de aço de alto carbono e a superfície é de material galvanizado por imersão a quente, que tem baixo custo, alta resistência, forte resistência à corrosão de materiais selecionados e pode ser usado em áreas com ambientes relativamente hostis. Este sistema inclui um suporte principal triangular 1; um mecanismo de conexão de suporte 2; uma placa de posicionamento de escala 3; um orifício de posicionamento 4; um pino de escala do tipo êmbolo 5; uma placa de suporte 6; uma placa de prensagem 7; uma luva de rolamento 8; uma haste de conexão 9; A estrutura principal do sistema é uma estrutura soldada triangular, de estrutura simples e que pode suportar carga suficiente. O conjunto da bateria é fixado ao mecanismo de conexão de suporte por parafusos e o ângulo é ajustado por um dial. A placa de posicionamento da escala é fixada pelo pino de escala do tipo êmbolo. A placa de suporte, a placa de pressão e a luva do rolamento são usadas com a placa de posicionamento da escala. A biela e o apoio para os pés são usados para aumentar a resistência do suporte do módulo fotovoltaico.
2.2. Método de conexão do suporte do módulo fotovoltaico
Ao instalar o sistema de montagem do módulo fotovoltaico, a base é fixada por parafusos embutidos, conforme mostrado na Figura 2. O suporte do pé na parte inferior do suporte é colocado na base e conectado à base por parafusos e, em seguida, os módulos de bateria são instalados. Os módulos fotovoltaicos são conectados ao mecanismo de suporte 2 por meio de parafusos. O ângulo necessário é ajustado pela placa de posicionamento da escala 3 e o pino de posicionamento 5, e a instalação é concluída. Um grupo. Quando a matriz de energia solar é conectada, os dois conjuntos de suportes de módulo adjacentes são fixados pela folha de fixação 11 para aumentar sua resistência
2.3 Seleção de material do suporte do módulo fotovoltaico
Atualmente, os sistemas de stents solares fotovoltaicos comumente usados em meu país são divididos em três tipos: stents de concreto, stents de aço e stents de liga de alumínio. Os suportes de concreto são usados principalmente em usinas fotovoltaicas de grande porte. Devido ao seu peso próprio, eles só podem ser colocados no campo e em áreas com boa base. No entanto, eles têm alta estabilidade e podem suportar painéis solares de grande escala. Os suportes de liga de alumínio são geralmente usados em aplicações de energia solar em telhados de edifícios civis. A liga de alumínio tem as características de resistência à corrosão, peso leve, bela aparência e durabilidade, mas sua baixa capacidade de carga não pode ser aplicada a projetos de usinas de energia solar.
O suporte de aço projetado neste artigo tem desempenho estável, tecnologia de fabricação madura, alta capacidade de carga, fácil instalação, excelente desempenho anticorrosivo, bela aparência e design de conexão exclusivo, instalação conveniente e rápida, ferramentas de instalação simples e universais, usando estruturas materiais anti-corrosão de aço e aço inoxidável zero Componentes, a vida útil é de mais de 20 anos.
2.4 Análise da carga de suporte do módulo fotovoltaico
A resistência do suporte inclui principalmente o cálculo da carga fixa (o peso do componente e outros), a carga do vento e a carga da neve. A carga do vento se refere à pressão do vento que sopra da frente do suporte (a favor do vento) e a pressão do vento que sopra da parte de trás do suporte (contra o vento). A resistência à flexão e a quantidade de flexão do material, a flambagem (compressão) e a resistência à tração do braço de suporte e as mudanças estruturais causadas pela vibração e assentamento normais do solo e do telhado.
2.4.1 Análise de força da carga de neve
A carga de neve é mostrada na fórmula 2-1:
S = Cs * P * Zs * As (2-1)
Onde S é a carga da neve, Cs é o coeficiente de inclinação e P é a massa unitária média da neve (equivalente à massa de 1cm de neve e à massa de 1m2 de área). Geralmente, a área é 19,6N ou mais, e a área com neve é 29,4N ou mais. Zs é a cobertura de neve vertical mais profunda (cm) no solo e As é a área de neve. O volume de neve projetado do painel de células solares é definido como o volume de neve vertical mais profundo (Zs) no solo. No entanto, se o volume de neve for reduzido devido à varredura frequente de neve, o valor Zs pode ser reduzido de acordo com a situação.
2.4.2 Análise de força da carga de velocidade do vento
O suporte do módulo fotovoltaico projetado neste artigo é verificado se a resistência e a deflexão atendem aos requisitos sob a velocidade do vento de décimo vento (27m / s).
2.4.2.1 Verificação de estresse normal
Quando a viga de suporte do módulo fotovoltaico é dobrado em uma direção, a tensão normal é conforme mostrado na fórmula 2-2:
(2-2)
Onde Mx é o momento fletor da mesma seção da viga no plano de máxima rigidez (eixo x); Wnx é o módulo da seção líquida (módulo da seção de flexão) em relação ao eixo x; é o valor de projeto da resistência do aço. De acordo com a fórmula 2-2, o estresse normal é mostrado na fórmula 2-3:
Após verificar o manual de hardware, o valor do projeto é [f], σmax <[f], portanto, atende aos requisitos de resistência.
2.4.2.2 Verifique a deflexão
A deflexão máxima do vão da viga é mostrada na fórmula 2-4:
Onde l0 é o vão calculado da viga; S é a viga simplesmente suportada que está relacionada à forma de carga e às condições de suporte e atua sobre cargas uniformemente distribuídas. S = 5/384; E é o módulo de elasticidade; M é o momento fletor máximo no meio do vão; EI é a rigidez à flexão da seção. O cálculo longitudinal é igual ao anterior.
2.4.2.3 Resistência à tração e compressão do braço de suporte traseiro
2.4.2.3.1 Vento de frente
A carga de pressão do vento W atua como uma carga de tração no braço de suporte e se torna uma carga de sopro para cima (força de elevação). A tensão de tração é mostrada na fórmula 2-5:
Na fórmula, P é a tensão de tração; A é a área da seção transversal do braço de suporte. Verifique o valor de projeto da resistência à tração do aço Q235 [f], <[f], para que não haja problema.
2.4.2.3.2 Ocasiões a favor do vento
Quando o suporte do componente é comprimido com um comprimento maior do que a largura da seção transversal, a probabilidade de falha por flexão é maior do que falha por compressão. Isso é chamado de flambagem da coluna, e a carga neste momento é chamada de carga de flambagem. A carga de flambagem (fórmula euleriana) é mostrada na fórmula 2-6:
Onde está a carga de flambagem; é o momento de inércia da seção axial; é o coeficiente determinado pelas condições de suporte em ambas as extremidades, e é 1 quando as dobradiças em ambas as extremidades são articuladas; é o coeficiente elástico longitudinal do material; L é o comprimento axial. O processo de cálculo da resistência à tração e à compressão do suporte dianteiro é igual ao do suporte traseiro.
3. Candidatos em potencial
A atual situação energética internacional é relativamente grave e os países estão se esforçando para encontrar novas fontes de energia que possam substituir a energia fóssil convencional. Além disso, a segurança da geração de energia nuclear é questionável. A energia eólica e hidrelétrica são muito afetadas pelas regiões e estações do ano. No entanto, a energia solar é uma fonte de energia limpa inesgotável e inesgotável que atrai atenção e utiliza. Com a ampla promoção e aplicação de sistemas solares fotovoltaicos de solo e telhado em grande escala em todo o mundo, a geração de energia solar fotovoltaica tornou-se uma das fontes indispensáveis de geração de energia no fornecimento de energia. Ao mesmo tempo, a fim de garantir a operação confiável, segura e estável dos sistemas de módulo fotovoltaico, é necessário que os vários componentes do módulo solar tenham boa resistência ao vento, resistência à pressão da neve e resistência à corrosão. A instalação do suporte do módulo solar fotovoltaico projetada neste artigo não apenas atende ao desempenho de resistência ao vento, resistência à pressão da neve e resistência à corrosão, mas também pode ser totalmente adequada para energia solar de matriz terrestre e sistemas de energia solar de telhado. O suporte do módulo solar fotovoltaico tem uma boa perspectiva de aplicação em futuras aplicações de geração de energia fotovoltaica.
Com base nas deficiências dos suportes do módulo solar fotovoltaico convencional e combinados com as características da geração de energia solar, este artigo projeta um novo tipo de suporte do módulo solar fotovoltaico. A estrutura de design único do módulo fotovoltaico permite que o módulo seja ajustável em ângulo de acordo com as diferentes regiões, de modo a aproveitar ao máximo os recursos de energia solar locais e atingir a eficiência máxima de geração de energia do módulo solar. Ao mesmo tempo, a análise detalhada e prática do método de conexão do módulo fotovoltaico, seleção de material e análise de força de carga de suporte fazem com que ele tenha boas propriedades físicas, como resistência a terremotos, resistência ao vento, resistência à pressão da neve e resistência à corrosão, de modo que os módulos fotovoltaicos pode ser usado em uma área geográfica mais ampla.
