太阳能支架材料、安装方式的选择,需要较严格的计算才能确定。另外,受安装地点的质地、气候、环境等因素影响,耐候性也是选择的依据之一。如质地松软的安装地点可以采用地锚的方式固定,若历史特大风速或特大雪量都在一定范围内,则可以适当选择既能满足要求,成本又较低的材料。
目前,太阳能支架的材料主要有铝合金(Al6005-T5 表面阳极氧化)、不锈钢(304)、 镀锌钢件(Q235 热镀锌)等,其中以不锈钢材料成本是特别高的,耐候性好,可回收利用价值高;
铝合金支架一般用在民用建筑屋顶太阳能应用上,铝合金具有耐腐蚀、质量轻、美观耐用的特点,但其承载力低,无法应用在大型太阳能电站项目上。另外,铝合金的价格比热镀锌后的钢材稍高。
镀锌钢支架性能稳定,制造工艺成熟,承载力高,安装简便,广泛应用于民用、工业太阳能光伏和太阳能电站中。其中,型钢均为工厂生产,规格统一,性能稳定,防腐性能优良,外形美观。值得一提的是,组合型钢支架系统,其现场安装,只需要使用特别设计的连接件将槽钢拼装即可,施工速度快,无需焊接,从而保证了防腐层的完整性。这种产品的缺点是连接件工艺复杂,种类繁多,对生产制造、设计要求高,因此价格不菲。镀锌钢的另一缺点是材料最终回收利用价值不如前两种高。
目前最普遍应用的为镀锌钢支架,主要采用型钢作为主材,所谓型钢是一种有一定截面形状和尺寸的条型钢材,其主要类型有工字钢、槽钢、角钢、圆钢、方钢、C型钢、H型钢等。
定义:
在光伏支架的前后立柱下面分别设置钢筋混凝土独立基础,由基础底板(垫层)与底板上面的基础短柱组成。短柱顶部设置预埋件(钢板或地脚螺栓)与上部的光伏支架相连,需要一定的埋深和一定的基础底面积;基础地板上覆土,用基础自重和基础覆土重力共同抵抗环境荷载导致的上拔力,用较大的基础底面积来分散光伏支架向下的垂直荷载,用基础底面和土壤之间的摩擦力以及基础侧面与土壤的阻力来抵挡水平荷载。
优点:
传力途径明确,受力可靠,适用范围广,施工无需专门的施工机械,抗水平荷载的能力最强,抗洪抗风。
缺点:
所需的钢筋混凝土工程量大,人工多,土方开挖及回填量大,施工周期长,对环境的破坏力大。这种基础的局限性太大,在当今的光伏发电站已经很少使用。
光伏支架钢材与铝材在外观,截面多样性等方面的对比
(1)外观:铝合金型材有很多种表面处理方式,如阳极氧化、化学抛光、氟碳喷涂、电泳涂漆等。外表美观并能适应各种强腐蚀作用的环境。
钢材则一般采用热浸镀锌、表面喷涂、油漆涂层等方式。外观差于铝合金型材。在防腐蚀方面也差于铝型材。
(2)截面多样性:铝合金型材一般加工方式有挤压、铸造、折弯、冲压等方式。挤压生产是目前主流生产方式,通过开挤压模的方式,可以达到生产出任意任意截面型材,并且生产速度比较快。
钢材则一般采用辊压、铸造、折弯、冲压等方式。目前辊压是生产冷弯型钢的主流生产方式。截面则需要通过辊压轮组来调节,但一般机器定型后只能生产同类产品,尺寸方面调节,而截面形状无法改变,如C型钢、Z型钢等截面。辊压生产方式则比较固定,生产速度比较快。