淺析太陽能光伏支架設(shè)備生產(chǎn)線應(yīng)用屋頂光伏支架的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

制造光伏支架設(shè)備的材料，不同于其他設(shè)備產(chǎn)品要能夠防止設(shè)備被腐蝕，因此在該設(shè)備的制造中常用混凝土材質(zhì)、鋼材質(zhì)和鋁合金材質(zhì)3種，這些材質(zhì)的特點(diǎn)如下：

1、對(duì)于光伏支架制造中的混凝土材質(zhì)來說，主要都用在大型光伏設(shè)備中，這種材質(zhì)特點(diǎn)多自重大，往往也只能安放在野外而且也需要安裝在基礎(chǔ)條件比較好的地區(qū)，該設(shè)備材料不但具有高的穩(wěn)定性，而且也   能支撐尺寸巨大的電池板。

2、對(duì)于光伏支架制造中的鋼材質(zhì)來說，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛用在工業(yè)太陽能和太陽能電站中，該設(shè)備有好的穩(wěn)定性、成熟的制造工藝、高的承載力性和安裝簡便性；其次這種材質(zhì)往往規(guī)格也比較統(tǒng)一、性能也非常穩(wěn)定，尤其在外觀和性能上都比較   。

3、對(duì)于光伏支架制造中的鋁合金材質(zhì)來說，常用在民用建筑屋頂太陽能上，該材質(zhì)具有好的蝕性、質(zhì)量往往也比較輕，也   有好的美觀性。下面介紹一下光伏支架設(shè)備生產(chǎn)線光伏支架的特點(diǎn)。

屋頂分布式光伏發(fā)電是在用戶側(cè)并網(wǎng)的自發(fā)自用，余電上網(wǎng)的綠色能源，由于屋頂分布式光伏發(fā)電是近兩年才出現(xiàn)的新興事物，很多設(shè)計(jì)人員不知曉光伏發(fā)電系統(tǒng)在屋面的設(shè)計(jì)方式，因此該文從以下3個(gè)方面淺析屋頂光伏支架的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

1、屋頂形式分類

太陽能光伏支架設(shè)備在確定光伏支架結(jié)構(gòu)形式時(shí)   先需要明確所裝光伏系統(tǒng)的屋面是何形式的。目前適合裝光伏系統(tǒng)的屋面主要分為兩大類：一是屋面面積較大的輕鋼結(jié)構(gòu)彩鋼瓦屋面；二是現(xiàn)澆混凝土屋面。屋面形式不同采用的支架結(jié)構(gòu)形式也不同。

彩鋼瓦是用彩涂鋼卷經(jīng)專門的機(jī)器軋制成型，而后裝于屋面凜條，從而形成的彩鋼瓦屋面，目前常用的彩鋼瓦有角弛型彩鋼瓦，180度咬合彩鋼瓦，360度咬合彩鋼瓦；而混凝土屋面就是由混凝土現(xiàn)澆而成的屋面。

2、光伏支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

為了不破壞原建筑的層，影響正常的生產(chǎn)工作，彩鋼瓦屋面的支架主要采用與彩鋼瓦瓦型配套的夾具和導(dǎo)軌與彩鋼瓦固定，以整個(gè)支架系統(tǒng)的穩(wěn)定。

對(duì)于混凝土屋面，為了不破壞建筑的層，影響正常的生產(chǎn)工作，一般采用水泥墩安裝方式，靠水泥墩與光伏組件自身重量固定在混泥土屋面。

2.2屋面支架結(jié)構(gòu)材料的選用

2.2.1支架結(jié)構(gòu)材料及材質(zhì)要求

彩鋼瓦屋面整個(gè)支架系統(tǒng)的材料主要包括：鋁合金夾具、鋁合金立柱、鋁合金橫梁、鋁合金導(dǎo)軌、鋁合金壓塊；而混凝土屋面整個(gè)支架系統(tǒng)的材料主要包括：混凝土基礎(chǔ)，鋼立柱、鋼橫梁、鋼導(dǎo)軌。由于光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使用年限為25年，因此整個(gè)支架系統(tǒng)的材料需要具備非常好的蝕性能，彩鋼瓦屋面鋁合金材料的材質(zhì)建議使用6005-T5及以上的材料，混凝土屋面的鋼支架材料建議選用材質(zhì)不低于Q235B，熱鍍鋅含量不低于65μm。

2.2.2彩鋼瓦屋面夾具、導(dǎo)軌的選用

對(duì)于彩鋼瓦屋面，在設(shè)計(jì)時(shí)   先需要確定彩鋼瓦的瓦型，依據(jù)彩鋼瓦瓦型選用與之配套的夾具，通過不銹鋼螺栓與彩鋼瓦緊密連接，并以此作為整個(gè)支架系統(tǒng)的基礎(chǔ)。由于夾具與彩鋼瓦固定后，是整個(gè)支架系統(tǒng)   穩(wěn)定的基礎(chǔ)，因此夾具是否穩(wěn)定關(guān)系到整個(gè)支架系統(tǒng)的性，因此夾具的厚度建議一般不低于5mm；而導(dǎo)軌是用于與光伏組件進(jìn)行固定的次結(jié)構(gòu)，是光伏組件穩(wěn)定的重要構(gòu)件，需要依據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)壓、雪壓及其他荷載情況進(jìn)行計(jì)算確定，建議厚度不低于1.8mm，且應(yīng)選用常用的且市面上可以買的導(dǎo)軌。

2.3支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

1)基本原則：支架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足承載力的要求，并應(yīng)驗(yàn)算原屋面結(jié)構(gòu)的承載力要求；風(fēng)荷載和雪荷載的取值按50年一遇的要求取值；設(shè)計(jì)方案應(yīng)能   滿足并能   覆蓋整個(gè)屋面光伏組件區(qū)域運(yùn)維過程中的清洗、檢修等工作。

2)夾具布置原則：沿屋面坡度垂直的方向，當(dāng)彩鋼瓦的波距≤600mm時(shí)，每間隔一個(gè)波距布置一個(gè)夾具；而當(dāng)彩鋼瓦波距≥600mm時(shí)，建議每個(gè)波峰處都放置一個(gè)夾具，夾具的   大間距1200mm；沿屋面坡度平行的方向，每排光伏陣列中的夾具間距需依據(jù)屋面光伏組件的鋪設(shè)形式確定。

3)導(dǎo)軌布置原則：為滿足光伏組件   佳受力的要求，建議每排光伏組件的導(dǎo)軌間距按照850mm來確定；因?yàn)轫?xiàng)目所在地的經(jīng)緯度、房屋朝向、屋面坡度等不同，對(duì)光伏組件的陰影遮擋也就不同，因此前后排光伏組件的導(dǎo)軌間距需依據(jù)光伏組件陰影遮擋的情況確定。

4)柱間支撐布置原則：每排支架縱向長度30m時(shí)，兩邊和中間各布置一道；每排支架長度>30m時(shí)，依據(jù)縱向支架的長度，每隔30~40m布置一道，且整排支架的中間和兩邊各布置一道。

3、支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟

(1)由于屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)是將光伏發(fā)電材料放置于己建好的屋面上，那么原屋面結(jié)構(gòu)的承載能力是否滿足新增光伏荷載的承載要求就顯得尤為重要，因此在進(jìn)行支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前   步就要先驗(yàn)算原結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)承載能力；那么新增的光伏荷載有多大呢?一般情況下，對(duì)于彩鋼瓦屋面，新增的光伏系統(tǒng)荷載按1520kg/㎡來考慮；混凝土屋面需要依據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)壓來計(jì)算抗傾覆作用，以此來確定新增荷載的大小，一般情況下可按80120kg/㎡來考慮。

(2)如原結(jié)構(gòu)承載無問題，則需確定光伏組件的鋪設(shè)方式。若彩鋼瓦屋面為南北坡的屋面形式，那么建議南坡屋面的光伏組件鋪設(shè)時(shí)需向南與水平面成8度傾角，北坡屋面的光伏組件鋪設(shè)時(shí)需向南與水平面成3度傾角；若彩鋼屋面為東西坡的屋面形式，所有的光伏組件鋪設(shè)時(shí)順坡鋪設(shè)；混凝土屋面的光伏組件需依據(jù)   佳傾角設(shè)計(jì)支架結(jié)構(gòu)。

(3)依據(jù)組件的鋪設(shè)角度和方式，確定好支架結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)考慮當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)壓、雪壓及其他荷載情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，選用合適的材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定   。

由以上分析可知，在設(shè)計(jì)光伏支架時(shí)，把握好以上設(shè)計(jì)要點(diǎn)，不僅可以原結(jié)構(gòu)的   ，且選取的支架結(jié)構(gòu)不會(huì)破壞原有屋面的層，不會(huì)影響室內(nèi)的正常工作和生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)需要因地制宜，在把握上述要點(diǎn)的情況下，選擇合適的支架結(jié)構(gòu)形式，以整個(gè)光伏電站的   運(yùn)行、發(fā)電效率   大。