Conception et ionisation de la structure de montage du module photovoltaïque solaire
Conception et sélection de la structure de montage du module solaire photovoltaïque
Compte tenu de la relation directe entre la production d'électricité du module solaire photovoltaïque et l'intensité de la lumière solaire, le temps, ainsi que l'emplacement et l'inclinaison des panneaux solaires, compte tenu de la situation actuelle selon laquelle la plupart des supports ne peuvent pas être ajustés à l'angle et à la puissance l'efficacité de la génération est relativement faible, une conception peut être conçue selon différentes latitudes.
Support de système PV pour ajuster l'angle de la zone. Dans cet article, la méthode de connexion, le matériau, la sélection du type et l'analyse de la charge du système de support de module photovoltaïque sont analysés et expliqués en détail. Dans le même temps, le module photovoltaïque peut non seulement ajuster l'angle horizontal en fonction des besoins, mais a également une résistance élevée, qui peut être utilisée dans des zones à vent fort et enneigées. Utiliser, avoir une certaine importance de promotion et une perspective d'application, starwin est unfabricants de rayonnages solaires en Chine.
1. Introduction
À l'heure actuelle, dans le contexte de pénuries mondiales d'approvisionnement énergétique et de problèmes environnementaux de plus en plus graves, le développement durable de l'économie et de la société a été considérablement remis en question, et le développement et l'utilisation d'énergies renouvelables propres et sûres ont fait l'objet d'une grande attention. Bien qu'il existe de nombreux types de sources d'énergie alternatives renouvelables qui ont été utilisées, l'hydroélectricité, l'énergie éolienne et l'énergie marémotrice sont trop petites pour répondre aux besoins humains en termes d'énergie totale disponible. En tant qu'énergie renouvelable riche en ressources, largement distribuée et utilisable de manière permanente, l'énergie solaire a un grand potentiel de développement et d'utilisation. En particulier au 21ème siècle, l'industrie de la production d'énergie solaire photovoltaïque se développe très rapidement. La production d'énergie solaire photovoltaïque remplacera non seulement certaines sources d'énergie conventionnelles dans un proche avenir, mais deviendra également le principal élément de l'approvisionnement énergétique mondial et apportera des changements révolutionnaires au développement énergétique. Selon les prévisions du Centre de recherche de la Commission mixte européenne (CCR), d'ici la fin du 21e siècle, les énergies renouvelables représenteront plus de 80 % de la structure énergétique, dont l'énergie solaire représentera plus de 60 %, pleinement démontrant sa position stratégique importante.
La structure de montage du module solaire photovoltaïque est un élément important pour la fixation des panneaux solaires. Dans le but d'obtenir l'efficacité de production d'énergie maximale des panneaux solaires, assurer la sécurité et la fiabilité du support est une question de considération et de recherche pour les fabricants de modules photovoltaïques. Selon les besoins des différentes formes de production d'énergie solaire photovoltaïque, les systèmes de support sont généralement divisés en supports solaires à un seul pilier, supports solaires à double pilier, supports solaires matriciels, supports solaires de toit, supports solaires muraux, supports de série de systèmes de suivi et autres spécifications et modèles. Les méthodes d'installation sont divisées en système d'installation au sol, système d'installation sur le toit et système d'installation de support intégré à économie d'énergie.
2. Conception de support de module photovoltaïque
2.1 Structure de support des modules photovoltaïques
À l'heure actuelle, la plupart des supports de montage de modules solaires photovoltaïques commerciaux ne peuvent pas ajuster l'angle. L'utilisation de méthodes de suivi pour la production d'énergie solaire gaspille beaucoup de main-d'œuvre et de ressources matérielles, et le rapport entrées-sorties est limité dans une certaine mesure. Cet article conçoit un support de système photovoltaïque qui peut ajuster l'angle en fonction de différentes latitudes. (comme le montre la figure 1), le système de support peut ajuster l'angle horizontal en fonction des besoins. Il convient non seulement à l'utilisation de centrales photovoltaïques au sol, mais peut également être utilisé sur le toit Utilisé dans les centrales électriques, l'angle d'installation du support peut être rapidement ajusté pendant le processus d'installation, évitant l'inconvénient que le module photovoltaïque conventionnel support ne peut pas régler rapidement l'angle d'installation. À la fois, le support de module adopte une structure en acier à haute teneur en carbone et la surface est un matériau galvanisé à chaud, qui a un faible coût, une haute résistance, une forte résistance à la corrosion des matériaux sélectionnés, et peut être utilisé dans des zones avec des environnements relativement difficiles. Ce système comprend une console principale triangulaire 1 ; un mécanisme de connexion de support 2 ; une plaque de positionnement d'échelle 3 ; un trou de positionnement 4 ; une goupille d'échelle de type plongeur 5 ; une plaque support 6 ; une plaque de pressage 7 ; un manchon de palier 8 ; une bielle 9 ; Le cadre principal du système est une structure soudée triangulaire, de structure simple et pouvant supporter une charge suffisante. L'ensemble de batterie est fixé au mécanisme de connexion de support par des boulons, et l'angle est ajusté par un cadran. La plaque de positionnement de l'échelle est fixée par la goupille de l'échelle à piston. La plaque de support, la plaque de pression et le manchon de palier sont utilisés avec la plaque de positionnement de l'échelle. La bielle et le support de pied sont utilisés pour augmenter la résistance du support du module photovoltaïque.
2.2. Méthode de connexion du support de module photovoltaïque
Lors de l'installation le système de montage du module photovoltaïque, la base est fixée par des boulons intégrés, comme illustré à la figure 2. Le support de pied au bas du support est placé dans la base et relié à la base par des boulons, puis les modules de batterie sont installés. Les modules photovoltaïques sont reliés au mécanisme de support 2 par des boulons. L'angle requis est ajusté par la plaque de positionnement de l'échelle 3 et la broche de positionnement 5, et l'installation est terminée. Un groupe. Lorsque la matrice d'énergie solaire est connectée, les deux ensembles de supports de modules adjacents sont fixés par la feuille de fixation 11 pour améliorer sa résistance.
2.3 Choix du matériau du support du module photovoltaïque
À l'heure actuelle, les systèmes de stents solaires photovoltaïques couramment utilisés dans mon pays sont divisés en trois types : les stents en béton, les stents en acier et les stents en alliage d'aluminium. Les supports en béton sont principalement utilisés dans les centrales photovoltaïques à grande échelle. En raison de leur poids propre, ils ne peuvent être placés que sur le terrain et dans des zones avec de bonnes fondations. Cependant, ils ont une grande stabilité et peuvent supporter des panneaux solaires à grande échelle. Les supports en alliage d'aluminium sont généralement utilisés dans les applications d'énergie solaire sur le toit des bâtiments civils. L'alliage d'aluminium a les caractéristiques de résistance à la corrosion, de légèreté, de belle apparence et de durabilité, mais sa faible capacité portante ne peut pas être appliquée aux projets de centrales solaires.
Le support en acier conçu dans ce document a des performances stables, une technologie de fabrication mature, une capacité de charge élevée, une installation facile, d'excellentes performances anti-corrosion, une belle apparence et une conception de connexion unique, une installation pratique et rapide, des outils d'installation simples et universels, utilisant la structure matériaux anti-corrosion acier et acier inoxydable zéro composants, la durée de vie est supérieure à 20 ans.
2.4 Analyse de la charge support des modules photovoltaïques
La résistance du support comprend principalement le calcul de la charge fixe (le poids du composant et autres), la charge de vent et la charge de neige. La charge de vent fait référence à la pression du vent soufflant depuis l'avant du support (sous le vent) et la pression du vent soufflant depuis l'arrière du support (au vent). La résistance à la flexion et la quantité de flexion du matériau, le flambement (compression) et la résistance à la traction du bras de support et les modifications structurelles causées par les vibrations et le tassement normaux du sol et du toit.
2.4.1 Analyse de force de la charge de neige
La charge de neige est indiquée dans la formule 2-1 :
S=Cs*P*Zs*As(2-1)
Où S est la charge de neige, Cs est le coefficient de pente et P est la masse unitaire moyenne de neige (équivalente à la masse de 1 cm de neige et à la masse de 1 m2 de surface). Généralement, la zone est de 19,6 N ou plus, et la zone enneigée est de 29,4 N ou plus. Zs est l'enneigement vertical le plus profond (cm) au sol, et As est la surface de neige. Le volume de neige de conception du réseau de cellules solaires est réglé sur le volume de neige vertical le plus profond (Zs) sur le sol. Cependant, si le volume de neige est réduit en raison d'un balayage fréquent de la neige, la valeur Zs peut être réduite en fonction de la situation.
2.4.2 Analyse de force de la charge de la vitesse du vent
Le support de module photovoltaïque conçu dans ce document est vérifié si la résistance et la déviation répondent aux exigences sous la vitesse du vent du dixième vent (27 m/s).
2.4.2.1 Contrôle des contraintes normales
Lorsque la poutre support du module photovoltaïque est plié dans une direction, la contrainte normale est celle indiquée dans la formule 2-2 :
(2-2)
Où Mx est le moment fléchissant de la même poutre de section dans le plan de rigidité maximale (axe x); Wnx est le module de section net (module de section de flexion) par rapport à l'axe des x ; c'est la valeur de conception de la résistance de l'acier. Selon la formule 2-2, la contrainte normale est celle indiquée dans la formule 2-3 :
Après avoir vérifié le manuel du matériel, la valeur de conception est [f], σmax<[f], elle répond donc aux exigences de résistance.
2.4.2.2 Vérifier la déflexion
La flèche maximale de la travée de la poutre est indiquée dans la formule 2-4 :
Où l0 est la portée calculée de la poutre ; S est la poutre simplement supportée qui est liée à la forme de la charge et aux conditions de support et agit sur des charges uniformément réparties. S = 5/384 ; E est le module d'élasticité ; M est le moment fléchissant maximal au milieu de la travée ; EI est la rigidité à la flexion de la section. Le calcul longitudinal est le même que ci-dessus.
2.4.2.3 Résistance à la traction et à la compression du bras de support arrière
2.4.2.3.1 Vent contraire
La charge de pression du vent W agit comme une charge de traction sur le bras de support et devient une charge de soufflage vers le haut (force de levage). La contrainte de traction est indiquée dans la formule 2-5 :
Dans la formule, P est la tension de traction ; A est la section transversale du bras de support. Vérifiez la valeur de conception de la résistance à la traction de l'acier Q235 [f], <[f], donc il n'y a pas de problème.
2.4.2.3.2 Occasions de downwind
Lorsque le support de composant est comprimé avec une longueur supérieure à la largeur de la section transversale, la probabilité de défaillance par flexion est plus élevée que la défaillance par compression. C'est ce qu'on appelle le flambement du poteau, et la charge à ce moment est appelée charge de flambement. La charge de flambement (formule eulérienne) est indiquée dans la formule 2-6 :
Où est la charge de flambement ; est le moment d'inertie de la section axiale ; est le coefficient déterminé par les conditions de support aux deux extrémités, et vaut 1 lorsque les charnières aux deux extrémités sont articulées ; est le coefficient élastique longitudinal du matériau ; L est la longueur axiale. Le processus de calcul de la résistance à la traction et à la compression du support avant est le même que celui du support arrière.
3. Perspectives d'application
La situation énergétique internationale actuelle est relativement grave et les pays s'efforcent de trouver de nouvelles sources d'énergie qui peuvent remplacer l'énergie fossile conventionnelle. De plus, la sûreté de la production d'énergie nucléaire est discutable. L'éolien et l'hydroélectricité sont fortement influencés par les régions et les saisons. Or, l'énergie solaire est une source d'énergie propre inépuisable et inépuisable qui attire l'attention et les usages. Avec la promotion et l'application généralisées de systèmes solaires photovoltaïques au sol et sur les toits à grande échelle dans le monde, la production d'énergie solaire photovoltaïque est devenue l'une des sources indispensables de production d'électricité dans l'approvisionnement en électricité. Dans le même temps, afin d'assurer le fonctionnement fiable, sûr et stable des systèmes de modules photovoltaïques, il doit être exigé Les différents composants du module solaire ont une bonne résistance au vent, résistance à la pression de la neige et résistance à la corrosion. L'installation de support de module photovoltaïque solaire conçue dans ce document répond non seulement aux performances de résistance au vent, à la pression de la neige et à la résistance à la corrosion, mais peut également être parfaitement adaptée aux systèmes d'énergie solaire matricielle au sol et de toit. Le support de module solaire photovoltaïque a de bonnes perspectives d'application dans les futures applications de production d'énergie photovoltaïque.
Sur la base des lacunes des supports de modules solaires photovoltaïques conventionnels et combinés aux caractéristiques de la production d'énergie solaire, cet article conçoit un nouveau type de support de module solaire photovoltaïque. La structure de conception unique du module photovoltaïque permet au module d'être réglable en angle en fonction des différentes régions, afin d'utiliser pleinement les ressources d'énergie solaire locales et d'atteindre l'efficacité de production d'énergie maximale du module solaire. Dans le même temps, l'analyse détaillée et la pratique de la méthode de connexion du module photovoltaïque, la sélection des matériaux et l'analyse de la force de charge de support lui confèrent de bonnes propriétés physiques telles que la résistance aux séismes, la résistance au vent, la résistance à la pression de la neige et la résistance à la corrosion, de sorte que les modules photovoltaïques peut être utilisé dans une zone géographique plus large.
