طراحی و انتخاب پایه فتوولتائیک و پشتیبانی

طراحی و انتخاب پایه‌ها و براکت‌های فتوولتائیک، عوامل کلیدی در تضمین عملکرد پایدار طولانی‌مدت سیستم‌های تولید برق فتوولتائیک خورشیدی هستند. هنگام طراحی، ایمنی، دوام و اقتصاد سازه را به طور کامل در نظر بگیرید و همچنین بر اساس محیط های نصب خاص و سناریوهای کاربردی، مناسب ترین راه حل را تعیین کنید.

طراحی پایه فتوولتائیک

1. تأیید ظرفیت باربری عمودی: همه انواع پایه ها باید برای استحکام فشاری و کششی مورد تأیید ظرفیت باربری عمودی قرار گیرند تا اطمینان حاصل شود که فونداسیون می تواند فشار یا کشش از بالا را تحمل کند.

2. تأیید ظرفیت باربری افقی: برای پایه های شمع، علاوه بر ظرفیت باربری عمودی، تأیید ظرفیت باربری افقی نیز باید انجام شود تا از پایداری آنها تحت نیروی جانبی اطمینان حاصل شود.

3. تأیید پایداری کلی: به خصوص برای شمع های فولادی میکرو، باید اطمینان حاصل شود که پایداری کلی کل سیستم تحت تأثیر عوامل خارجی قرار نمی گیرد.

4. ابعاد و عمق پایه: ابعاد خاص و عمق دفن فونداسیون بر اساس لنگر واژگونی محاسبه شده، مقاومت کشش و سایر پارامترها تعیین می شود. به عنوان مثال، اندازه اولیه مجموعه اولیه 400 میلی متر در 400 میلی متر است و فاصله بستگی به نیازهای خاص دارد.

طراحی براکت

1. انتخاب مواد: مواد متداول براکت فتوولتائیک شامل آلیاژ آلومینیوم (Al6005-T5 سطح آنودایز شده)، فولاد ضد زنگ (304)، قطعات فولادی گالوانیزه (گالوانیزه گرم Q235)، و غیره است. هر ماده دارای ویژگی‌های خاص خود است. مانند آلیاژ آلومینیوم سبک وزن و نصب آسان، اما ظرفیت باربری نسبتاً کم. اگرچه فولاد ضد زنگ هزینه بالایی دارد، اما در محیط های سخت عملکرد خوبی دارد. قطعات فولادی گالوانیزه مقرون به صرفه هستند، اما نسبتا سنگین هستند.

2. فرم ساختاری: براکت های ردیابی ثابت، قابل تنظیم یا ردیابی خودکار را با توجه به سناریوهای مختلف برنامه انتخاب کنید. براکت ثابت برای مناطقی با تغییر کمی در زاویه روشنایی مناسب است. براکت ردیاب زاویه خود را با موقعیت خورشید در طول روز تنظیم می کند و در نتیجه راندمان تولید برق را بهبود می بخشد.

3. عملکرد اتلاف گرما: برخی از طرح‌های جدید براکت‌ها با بهینه‌سازی چیدمان اجزا، گردش هوا را بهبود می‌بخشند، که به بهبود اثر اتلاف گرما در سیستم‌های فتوولتائیک و در نتیجه افزایش راندمان کار کمک می‌کند.

نمونه طراحی

کاربرد سقف مسکونی: برای سقف‌های شیب‌دار، براکت‌هایی را به موازات سقف، معمولاً حدود 10-15 سانتی‌متر از سطح سقف دورتر طراحی کنید تا تهویه و اتلاف گرما تسهیل شود. با توجه به مشکل قدیمی ساختمان های مسکونی، طراحی براکت تضمین می کند که می تواند بارهای اضافی را تحمل کند.

ساختمان های تجاری: در این گونه پروژه ها، طراحی براکت های فتوولتائیک نه تنها باید الزامات استحکام، سختی و پایداری را برآورده کند، بلکه باید استانداردهای مقاومت لرزه ای، باد و خوردگی را نیز رعایت کند. علاوه بر این، عواملی مانند شرایط آب و هوایی محلی و استانداردهای طراحی ساختمان را در نظر بگیرید.

نیروگاه فتوولتائیک کشاورزی: ​​با اتخاذ یک طراحی یکپارچه و روش نصب جداگانه، ماژول های فتوولتائیک بر روی براکت های بالا نصب می شوند و در یک زاویه خاص نگهداری می شوند تا دریافت تابش خورشیدی به حداکثر برسد. این روش بدون تأثیر بر کاربری زمین زیر، مانند کاشت محصولات یا پرورش، به تولید برق روی برد می‌رسد.

مرجع پارامتر

اندازه قطعه: با فرض اینکه اندازه قطعه 2094mm x 1038mm، با ضخامت تقریبی 35mm و وزن تقریبا 20kg/㎡ باشد.

پارامترهای بار باد: طبق استاندارد GB{{0}}، ضریب شکل بار باد μ s=1.3، ضریب تغییرات ارتفاع فشار باد μ z به دسته زبری زمین بستگی دارد (AD ) و فشار پایه باد ω 0 توسط داده های هواشناسی تاریخی محل پروژه تعیین می شود.

ابعاد اصلی: برای یک پایه مستقل، یک پیکربندی {{0}}.4m طول x 0.4m عرض x 0.5m ارتفاع است. برای پی های نواری، طول آن 0.8 متر x 0.4 متر عرض x 0.4 متر ارتفاع است.

چندین روش ارزیابی رایج و ویژگی های آنها برای ارزیابی ظرفیت باربری ساختمان ها:

1. تجزیه و تحلیل طراحی طراحی

ارزیابان بر اساس نقشه های طراحی معماری قضاوت اولیه را انجام خواهند داد. در نقشه های طراحی معمولاً به وضوح مشخص می شود که کدام دیوارها دیوارهای باربر هستند که عموماً ضخامت بیشتری دارند و در موقعیت های کلیدی ساختمان مانند پی، بین طبقات و زیر سقف قرار دارند. نقشه های طراحی به صورت علمی توسط مهندسان سازه بر اساس ساختار کلی و توزیع بار ساختمان برنامه ریزی می شود و اطلاعات مهمی در مورد مکان و ضخامت دیوارهای باربر ارائه می دهد.

2. بررسی در محل

علاوه بر تکیه بر نقشه های طراحی، بررسی در محل نیز یک بخش ضروری است. این شامل بررسی اینکه آیا مصالح و ساختار واقعی دیوار با الزامات طراحی از طریق بازرسی بصری و استفاده از ابزارها و تکنیک‌های حرفه‌ای مانند آزمایش اولتراسونیک و نمونه‌برداری هسته مطابقت دارد یا خیر، می‌شود. این روش درک شهودی تری از وضعیت دیوار ارائه می دهد و می تواند مسائل موجود مانند ترک ها یا پیری مواد را شناسایی کند.

3. تشخیص استاتیک

آزمایش استاتیک به استفاده از تجهیزات تخصصی (مانند سنسورهای فشار، دستگاه های جمع آوری داده ها و غیره) برای اندازه گیری عملکرد باربری زمین یا سازه در حالت ایستا اشاره دارد. این روش برای ساختمان های جدید یا زمانی که به نتایج دقیق نیاز است مناسب است. به دست آوردن داده های بسیار دقیق از طریق این روش نیز به معنای هزینه ها و الزامات فنی بالاتر است.

4. تشخیص پویا

برای سازه هایی که نیاز به ارزیابی عملکرد آنها تحت بارهای دینامیکی دارند، مانند پل ها، جاده ها و غیره، از روش های تشخیص دینامیکی استفاده می شود. این به معنای شبیه سازی عواملی مانند ارتعاش یا ضربه در شرایط استفاده واقعی برای آزمایش پاسخ سازه در این شرایط است. اگرچه این روش می تواند اطلاعاتی نزدیک به سناریوهای واقعی ارائه دهد، اما به فرآیندهای عملیاتی و پشتیبانی پیچیده نیز نیاز دارد.

5. تحلیل محاسباتی شبیه سازی کامپیوتری

شبیه سازی کامپیوتری یک وسیله فن آوری مدرن است که به ما امکان می دهد یک مدل مجازی برای تجزیه و تحلیل مکانیکی دقیق ایجاد کنیم. فرآیند ارزیابی شامل جمع آوری اطلاعات در مورد طراحی و داده های ساخت و ساز، وضعیت کیفیت ظاهری، و استفاده از ساختمان، به دنبال بررسی ساختاری و تایید، و در نهایت نتیجه گیری و ارائه توصیه ها است. مزیت این روش در سرعت بالا، هزینه نسبتاً کم و کاربرد گسترده آن به ویژه در زمینه ساخت و سازهای صنعتی و ساختمان های کارخانه است.

6. روش اندازه گیری واقعی

روش اندازه‌گیری واقعی به اندازه‌گیری مستقیم سازه در محل، از جمله عواملی مانند اندازه و متریال، به منظور ارزیابی ظرفیت باربری آن اشاره دارد. مزیت این روش این است که می تواند به طور مستقیم وضعیت واقعی سازه را منعکس کند، اما همچنین نیاز به تجهیزات اندازه گیری حرفه ای و پشتیبانی فنی دارد و ممکن است تحت تأثیر خطاهای اندازه گیری قرار گیرد.

7. قواعد تجربی

در غیاب اطلاعات دقیق، قوانین تجربی می توانند به عنوان یک روش تخمین سریع عمل کنند. این روش برای ارزیابی ظرفیت باربری سازه بر تجربیات و الگوهای گذشته متکی است. اگرچه ساده و عملی است، اما دقت آن پایین است و فقط می تواند نتایج نادرستی ارائه دهد.

8. تست تحمل بار

برای به دست آوردن دقیق ترین مقدار حدی ظرفیت باربری کف، گاهی اوقات آزمایش های باربری در محل انجام می شود. این آزمایش شامل بارگیری کیسه های شن یا آب به صورت دسته ای است تا زمانی که مقدار تغییر شکل تیرها و دال های کف به حد تعیین شده نزدیک شود. اگرچه این رویکرد مستقیم‌ترین و مؤثرترین است، اما زمان‌برترین و پر زحمت‌ترین است که معمولاً فقط در موقعیت‌های به‌ویژه مهم اتخاذ می‌شود.