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光伏电站方阵基础与支架设计

导读: 方阵基础(或基座)一般是在地面或者屋面结构层上采用混凝土浇筑,也有在屋顶上采用网架(放置负重块)式方阵基础。方阵支架一般采用法兰与方阵基础(或基座)预埋件固定,也有在混凝土基础上钻孔采用膨胀螺栓固定。

  根据光伏系统设计,一是依据采用的光伏组件规格型号、组件数量、组件串列布阵形式可以确定方阵的结构尺寸;二是依据项目所在地经纬度、光伏发电系统全年发电量最大化设计原则可以确定方阵的最佳倾角和前后间距;三是依据项目所在地风力资源、最大风力等级可以确定方阵将要承受的最大风载荷。据此,对方阵基础、方阵支架进行受力分析,按照机械设计原则进行设计。另外,光伏方阵设计时,光伏方阵的下沿距离地面或屋面应留有30~50cm的高度。以免被杂草遮挡和冬季积雪掩埋。

  方阵基础(或基座)一般是在地面或者屋面结构层上采用混凝土浇筑,也有在屋顶上采用网架(放置负重块)式方阵基础。方阵支架一般采用法兰与方阵基础(或基座)预埋件固定,也有在混凝土基础上钻孔采用膨胀螺栓固定。在建筑屋顶上,方阵基础(或基座)应按设计要求位于主体结构上的墙或梁的位置上,与主体结构固定牢靠。同时应注意,方阵支架在方阵基础(或基座)上的安装位置不正确,将会造成支架偏移,影响主体结构的受力。方阵支架应按设计要求制作,钢结构支架的安装和焊接应符合国家现行标准《钢结构工程施工质量验收规范》gb50205的要求。

  在进行方阵基础、方阵支架设计时,要充分考虑到承重、抗风、抗震等因素,在沿海地区还要考虑防台风、防潮湿、防盐雾腐蚀等。方阵支架安装前应涂防腐涂料,对外露的金属预埋件应进行防腐防锈处理,防止预埋件受损而失去强度。方阵支架连接用的紧固件设计时应采用不锈钢,如果设计采用镀锌件,则必须符合国家标准要求,达到保证其寿命和防腐紧固的目的。螺栓、螺母、平垫圈、弹簧垫圈数量、规格型号应符合设计要求。螺栓紧固后,露出部位长度应为螺栓直径的2/3。

  现对具体的地面光伏电站进行说明。根据现场实际情况,在平整好的场地上定点放线、开挖基坑、放置预埋件、支模定位、浇注混凝土,养护48h后安装方阵支架、电池组件、接线顺线、接地防雷、铺设线槽。

  众所周知,作为玻璃受力构件,太阳能电池组件对变形是十分敏感的,这主要体现在玻璃是脆性材料,极容易在支座不均匀沉降,和电池组件平面内的膨胀与收缩的作用下造成破坏。由于钢材与玻璃的膨胀系数不同,当玻璃构件的约束刚度较大时,将引发玻璃构件与钢构件之间产生膨胀力,从而对玻璃构件产生不利。所以,采用冷弯薄壁型材作为电池组件的支承结构克服了型钢结构刚性约束的不利影响,对消除构件变形、地基变形以及膨胀变形起到了缓冲作用,是太阳能电池组件理想的支承结构。由于优化了支架和基础的结构设计,不仅能满足组件安装和运行的要求,而且明显降低了支架和基础的投资。

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