
Опорные конструкции являются специальными несущими элементами в системе солнечной фотоэлектрической генерации, предназначенными для размещения, монтажа и фиксации солнечных фотоэлектрических модулей. Грунтовые сваи для фотоэлектрических систем, в свою очередь, представляют собой фундаментные эл...
Опорные конструкции являются специальными несущими элементами в системе солнечной фотоэлектрической генерации, предназначенными для размещения, монтажа и фиксации солнечных фотоэлектрических модулей. Грунтовые сваи для фотоэлектрических систем, в свою очередь, представляют собой фундаментные элементы, служащие опорой для этих конструкций в наземных фотоэлектрических системах. Вместе они образуют «костную систему» фотоэлектрической станции, обеспечивая устойчивость модулей в различных условиях окружающей среды и достижение оптимальной эффективности выработки электроэнергии.
Система опорных конструкций для фотоэлектрических модулей
1.Основные функции
(1).Фиксация фотоэлектрических модулей, обеспечивающая их установку под проектным углом наклона (как правило, оптимальным для данной местности) для максимального приёма солнечной радиации.
(2).Восприятие веса модулей, ветровых и снеговых нагрузок, сейсмических воздействий и других внешних сил, гарантирующее долгосрочную стабильную работу системы.
(3).Адаптация к различным типам рельефа (равнины, горная местность, склоны и т.д.) и геологическим условиям, обеспечение надёжного опорного основания.
(4).Обеспечение удобства монтажа, обслуживания и ремонта модулей.
2.Основные типы
(1).Наземные опорные конструкции
①.Особенности: Крупные масштабы, централизованное расположение, высокая экономическая эффективность.
②.Область применения: Централизованные фотоэлектрические станции, горная местность, пустыни, степи, прибрежные мелководья и т.д.
(2).Кровельные опорные конструкции
①.Особенности: Подразделяются на балластные (без нарушения целостности кровли) и проникающие.
②.Область применения: Кровли промышленных и коммерческих зданий, жилых домов и т.д.
(3).Опорные конструкции для водной поверхности
①.Особенности: Плавающего или стационарного типа.
②.Область применения: Акватории, такие как рыбоводные пруды, водохранилища, озёра и др.
(4).Способ регулировки:
①.Фиксированные
Угол наклона фиксирован, простая конструкция, низкая стоимость, удобство обслуживания. Применяются в регионах с равномерными условиями освещенности и высокой стоимостью земли.
②.Следящая система
Отслеживает траекторию движения солнца (одноосевая/двухосевая), повышение эффективности выработки электроэнергии на 15–30%. Подходит для регионов с богатыми солнечными ресурсами и относительно низкой стоимостью земли.
(5).Тип конструкции:
①.Одностоечные опорные конструкции
Поддерживаются одним рядом стоек, отличаются небольшим объёмом строительных работ. Применяются в условиях сложного рельефа, такого как горная и холмистая местность.
②.Двухстоечные опорные конструкции
Поддерживаются двумя рядами стоек, обладают повышенной устойчивостью. Применяются для крупногабаритных модулей и в районах с высокими ветровыми нагрузками.
③.Гибкая опорная конструкция
Большой пролёт, высокая высота свободного пространства, высокая адаптивность. Подходит для горных склонов, пустырей, очистных сооружений сточных вод, парковочных навесов и других объектов.
3.Основные применяемые материалы
(1).Алюминиевые сплавы: Отличаются малым весом, высокой коррозионной стойкостью и привлекательным внешним видом. Преимущественно используются в кровельных опорных системах.
(2).Конструкционная сталь / углеродистая сталь: Характеризуется высокой прочностью и несущей способностью. Подвергается горячему цинкованию или нанесению антикоррозионных покрытий. Широко применяется в крупных наземных фотоэлектрических станциях.
(3).Композитные материалы: Относятся к новым типам материалов, сочетающим малый вес с высокой прочностью. Подходят для использования в специфических условиях эксплуатации.
Подробное описание грунтовых свай для фотоэлектрических систем
1.Определение и основные функции
Грунтовые сваи для фотоэлектрических систем являются ключевым элементом фундаментных работ при строительстве наземных фотоэлектрических станций. Погружаемые или ввинчиваемые в грунт, они обеспечивают надежную опору для несущих конструкций фотоэлектрических модулей, передавая всю нагрузку от фотоэлектрической системы на стабильные грунтовые слои.
Их основные функции включают:
(1).Обеспечение вертикальной опоры, предотвращающей смещение модулей под воздействием ветра или силы тяжести.
(2).Обеспечивает сопротивление горизонтальным нагрузкам (ветровая нагрузка и др.), гарантируя устойчивость опорной системы против опрокидывания.
(3).Адаптация к различным геологическим условиям при минимизации воздействия на окружающую среду.
(4).Обеспечение возможности быстрого монтажа, сокращение сроков строительства.
2.Основные типы
(1).Винтовые сваи
①.Конструкция: Состоят из стальной трубы, винтовых лопастей, фланца и других элементов, проходят антикоррозионную обработку методом горячего цинкования.
②.Особенности: Быстрый монтаж (механическое ввинчивание, не требует бетонирования), высокая адаптивность к рельефу, возможность повторного использования.
③.Классификация: Винтовые сваи с одной/двумя/непрерывными лопастями, фланцевые винтовые сваи и др.
④.Применение: Различные геологические условия, включая пустыни, степи, прибрежные мелководья, пустоши, вечномерзлые грунты, мягкие грунты и другие.
(2).Стальные трубчатые сваи
①.Конструкция: Изготавливаются из бесшовных или сварных стальных труб, могут оснащаться наконечником для повышения проникающей способности.
②.Особенности: Высокая несущая способность, отличная долговечность, требуют применения специализированного сваебойного оборудования.
③.Применение: Твердые грунты, районы с неглубоким залеганием скальных пород.
(3).Буронабивные бетонные сваи
①.Конструкция: Изготавливаются непосредственно на строительной площадке путем бурения скважин, установки арматурных каркасов и последующего бетонирования.
②.Особенности: Исключительная устойчивость, высокая коррозионная стойкость, широкая адаптивность к различным геологическим условиям.
③.Применение: Обычные геологические условия, включая насыпные грунты, глинистые грунты, суглинки, песчаные грунты и другие.
(4).Сваи из Н-образного и фасонного проката
①.Конструкция: изготавливается из двутавровых балок, С-образных профилей или σ-образных профилей.
②.Особенности: Высокая прочность, отличные характеристики сечения, подходят для большепролетных опорных систем.
③.Применение: Крупные наземные фотоэлектрические станции, районы с высокими ветровыми нагрузками.
3.Ключевые особенности и преимущества
(1).Быстрый монтаж: Винтовые сваи и другие типы могут быть механически ввинчены в грунт, что позволяет завершить монтаж в течение одного дня без необходимости ожидания затвердевания бетона.
(2).Экологичность: Сокращение объема земляных работ, минимальное повреждение существующего растительного покрова. Подходит для использования в охраняемых природных зонах и других экологически чувствительных районах.
(3).Высокая несущая способность: Как правило, может достигать от 5 до 10 тонн и более, в зависимости от типоразмера сваи и характеристик грунта.
(4).Долговечность: После горячего цинкования срок службы может достигать более 25 лет, соответствуя сроку эксплуатации фотоэлектрической системы.
(5).Широкая адаптивность: Применимы в различных геологических условиях – от мягких грунтов до твердых скальных пород, с возможностью регулировки высоты в зависимости от рельефа.
4.Процесс монтажа
(1).Геологические изыскания: Определение параметров типа грунта, несущей способности, уровня грунтовых вод и других характеристик.
(2).Проектирование и выбор типа: Выбор типа свай, их типоразмера и глубины заложения на основе геологических условий и требований к нагрузкам.
(3).Подготовка к строительству: Выравнивание площадки, разбивка осей и мест установки.
(4).Погружение свай:
①.Винтовые сваи погружаются путем завинчивания с использованием специальной буровой установки.
②.Стальные трубчатые сваи забиваются с помощью сваебойного оборудования.
③.Буронабивные бетонные сваи изготавливаются непосредственно на месте путем бурения скважин и бетонирования.
(5).Контроль качества: Проверка вертикальности погружения, глубины заложения и несущей способности свай.
(6).Монтаж опорных конструкций: Соединение стоек опорных конструкций для фотоэлектрических модулей со сваями посредством фланцев.
Ключевые аспекты выбора и применения
1.Геологические условия являются ключевым фактором: Для мягких грунтовых оснований оптимальным выбором являются винтовые сваи. В районах с твердыми скальными породами целесообразно применение стальных трубчатых свай или буронабивных бетонных свай.
2.Расчет нагрузок: Необходимо учитывать вес модулей, ветровые и снеговые нагрузки, сейсмические воздействия и другие факторы для обеспечения соответствия несущей способности свай и опорных конструкций предъявляемым требованиям.
3.Антикоррозионная обработка: Стальные сваи в обязательном порядке должны подвергаться горячему цинкованию или иной антикоррозионной обработке для предотвращения коррозии, которая может повлиять на срок службы.
4.Воздействие на окружающую среду: Следует по возможности выбирать типы свай, оказывающие минимальное воздействие на экологию, например, винтовые сваи, позволяющие сократить объем земляных работ и использование бетона.
5.Экономический баланс: Необходимо всесторонне учитывать затраты на материалы, строительно-монтажные работы и техническое обслуживание, выбирая наиболее экономически эффективное решение.
Заключение
Опорные конструкции для фотоэлектрических модулей и грунтовые сваи для фотоэлектрических систем являются фундаментальной основой фотоэлектрических станций, напрямую влияя на стабильность системы, эффективность выработки электроэнергии и срок ее эксплуатации. С быстрым развитием фотоэлектрической отрасли постоянно появляются новые материалы (например, высокопрочные алюминиевые сплавы и композитные материалы) и инновационные конструктивные решения (такие как гибкие опорные конструкции и новые типы винтовых свай), что еще больше повышает адаптивность и экономическую эффективность фотоэлектрических систем, внося весомый вклад в глобальный энергетический переход.