مع التطور السريع للاقتصاد الأخضر في الصين ، تنضج تكنولوجيا توليد الطاقة الضوئية السليكونية / السليكونية أحادية البلورة و تكنولوجيا BIPV الرقيقة. بالمقارنة مع غيرها من هياكل التركيب الشمسي ، فإن الهياكل الفولاذية الشمسية لها مزايا كبيرة من حيث الوظيفة والتصميم والبناء والتكلفة الإجمالية. لذلك ، من الأهمية بمكان تطوير وإنتاج نظام دعم فوتوفلتيكي لهيكل فولاذي جديد ليحل محل نظام دعم الصلب القائم الزاوية.
1. نوع الصلب لتركيب شريحة الصلب الشمسية
في الوقت الحاضر ، في ضوء الهيكل البسيط لتركيب الألواح الشمسية والحجم الصغير من الدعم الكهروضوئي الشمسي ، فإن معظم المواد الفولاذية المختارة هي الفولاذ الإنشائي الخفيف والفولاذ العادي الفولاذي ذو المقطع الصغير.
فولاذ هيكلي خفيف الوزن: الفولاذ الهيكلي الخفيف يشير بشكل رئيسي إلى الفولاذ المستدير ، الصلب ذو الزوايا الصغيرة والصلب الرقيق للحائط. من بينها ، عندما يتم استخدام زاوية الصلب كعضو دعم ، يمكن استخدام قوة المادة الفولاذية بشكل أفضل ، ويتم تسهيل تركيب شريحة متكاملة ، ولكن عند استخدامها كعضو عازمة ومضغوط ، يكون التشوه كبيرًا نسبيًا . في الوقت الحاضر ، لا يقتصر الصلب زاوية القياسية الوطنية على شريحة الشمسية ، لذلك هناك حاجة إلى المزيد من نماذج الصلب زاوية صغيرة للتكيف مع السوق الشمسية الحالية السريعة النمو. عادةً ما يتكون العضو المائل للفولاذ ذي الجدران الرقيقة من ألواح فولاذية رقيقة ذات سمك جدار يتراوح من 1.5 إلى 5 مم ، ويتشكل في منتج صلب ذي جدران رقيقة من أشكال وأحجام مختلفة من المقطع العرضي بعد الانحناء البارد أو البارد المتداول.
بالمقارنة مع الفولاذ المدلفن على الساخن ، يمكن زيادة نصف قطر الدوران للصلب ذي الجدران الرقيقة بنسبة 50-60٪ ويمكن زيادة لحظة القصور الذاتي ومقاومة القسم بمقدار 0.5-3 مرة تحت نفس المنطقة المستعرضة. القوة ، ولكن نظرًا لأن معالجة الفولاذ ذي الجدران الرقيقة تكون في الغالب في المصنع ، فإنها تتطلب حفرًا عالي الدقة لمطابقة الثقوب اللولبية خلف اللوحة الكهروضوئية. بعد أن يقوم المصنع بمعالجة مشبك الحفر ، يمكن أن يكون مغلفن بالغمس الساخن ومقاوم للصدأ. عندما يتم نقله إلى الموقع للتثبيت ، نظرًا لوجود جزء صغير من الفولاذ ، يصعب تشغيل هذه الأداة ويكون البناء صعبًا. في الوقت الحاضر ، لا يمكن ربط معظم الألواح المحلية مباشرة بالصلب ذي الجدران الرقيقة ، كما يلزم تركيب جميع هياكل التثبيت الإضافية (مثل قولبة).
الفولاذ الهيكلي المعدني العادي: غالباً ما يعتمد الفولاذ الإنشائي العادي الصلب الهيكلي الكربوني أو الفولاذ منخفض السبائك الذي يسهل تفتيته وانخفاض تكلفته. هناك العديد من أنواع المقاطع العرضية. وتشمل الخلايا الفولتية الضوئية شائعة الاستخدام بشكل أساسي متطلبات التصميم على شكل I ، وعلى شكل حرف H ، وعلى شكل حرف L ومتطلبات التصميم المختلفة. قسم لمحة هناك أيضا أساليب المعالجة المختلفة. الفولاذ الملحوم مصنوع من صفائح فولاذية بسماكات مختلفة. وفقا لمتطلبات التصميم ، يتم لحام الفولاذ ومعالجته في المصنع. يمكن حساب طريقة التشكيل هذه وفقًا لقوة الأجزاء الهيكلية المختلفة لمشروع الهندسة الكهروضوئية. إن سماكة اللوح الفولاذي أكثر معقولية من المنتج ذو اللفة الواحدة المدلفن على الساخن ، والذي يكون أكثر ملاءمة للتركيب في الموقع ويمكنه أيضًا توفير الفولاذ.
2 ، متطلبات دعم الألواح الشمسية لخصائص الصلب يجب أن يكون الهيكل الصلب الصلب الشمسية الخصائص التالية:
1) قوة الشد ونقطة العائد. يمكن أن تؤدي نقطة الإنتاجية العالية إلى تقليل جزء عضو الصلب ، وتقليل الوزن الهيكلي ، وحفظ الفولاذ وتقليل التكلفة الإجمالية للمشروع. يمكن أن تزيد قوة الشد العالية من احتياطي السلامة الكلي للهيكل وتحسين موثوقية الهيكل.
2) اللدونة ، المتانة ومقاومة التعب. يمكن أن تسبب اللدونة الأفضل تشوهًا كبيرًا للهيكل قبل تدميره ، حتى يتمكن الناس من إيجاد واتخاذ التدابير العلاجية في الوقت المناسب. يمكن تحسين اللدونة أيضا ضبط ضغط الذروة المحلي. يستخدم تركيب الألواح الشمسية في كثير من الأحيان التثبيت القسري لتعديل الزاوية ، ويمكن أن تتسبب اللدونة في إعادة توزيع القوة الداخلية للهيكل ، بحيث يكون ضغط بعض أجزاء تركيز الإجهاد الأصلية للهيكل أو العنصر يميل إلى الشكل الموحد ، مما يحسن من سعة التحمل الكلية الهيكل. يمكن للصلابة الأفضل أن تجعل البنية تمتص طاقة أكبر عندما يتم تدميرها بواسطة الحمل الخارجي. خاصة بالنسبة لمحطة الطاقة الصحراوية ومحطة طاقة السقف ذات طاقة الرياح الكبيرة ، فإن تأثير اهتزاز الرياح واضح ، ويمكن أن تقلل صلابة الفولاذ بشكل فعال من درجة الخطورة. كما تسمح مقاومة الإرهاق الأفضل للهيكل بمقاومة قوية لأحمال الرياح البديلة.
3) أداء المعالجة. وتشمل خصائص المعالجة الجيدة قابلية التشغيل البارد ، وقابلية التشغيل الساخنة وقابلية اللحام. ليس من السهل استخدام الفولاذ المستخدم في الهياكل الفوتوفلطية الفولاذية في أشكال مختلفة من البنى والمكونات فحسب ، بل يتطلب أيضًا أن هذه الهياكل والمكونات لا تملك التأثيرات السلبية للقوة المفرطة واللدونة والمتانة ومقاومة التعب بسبب المعالجة.
4) خدمة الحياة. نظرًا لأن العمر التصميمي للأنظمة الشمسية الكهروضوئية يزيد عن 20 عامًا ، فإن مقاومة التآكل الجيدة تعد أيضًا مؤشرًا مهمًا لقياس جودة نظام الدعامات. إذا كانت حياة الدعامات قصيرة ، فستؤثر حتمًا على استقرار الهيكل بأكمله ، مما يؤدي إلى فترة استرداد ممتدة وخفض الفوائد الاقتصادية للمشروع بأكمله.
5) في ظل الشروط المذكورة أعلاه ، يجب أيضًا أن يكون الفولاذ المستخدم في البنية الفوتوفلطية الفولاذية سهلًا في الشراء وإنتاجًا ورخصًا.