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太阳能光伏组件支架的设计选型(1)

鉴于太阳能光伏组件发电与日照强度、时间,以及电池板的摆放位置和倾角有直接关系,针对目前大部分支架不可以调节角度,发电效率相对较低的现状,设计了一种可根据不同纬度地区而调节角度的光伏系统支架。本文对该光伏组件支架系统的连接方式、材质、选型、负荷分析进行了详细分析与阐述,同时该光伏组件不仅可以根据需要调节水平角度,而且强度高,可以在风速较大以及多雪地区使用,具有一定推广意义和应用前景。

目前,在全球能源供应紧张和环境问题日益严重的情况下,经济和社会的可持续发展受到了巨大挑战,发展和利用清洁而安全的可再生能源受到了广泛重视。虽然目前已经实现利用的可再生替代能源种类较多,但从可用总量上看,水能、风能、潮汐能都太小,不足以满足人类需求。太阳能作为一种资源丰富,分布广泛且可永久利用的可再生能源,具有极大的开发利用潜力。特别是进入21世纪,太阳能光伏发电产业发展非常迅速。太阳能光伏发电在不远的将来不仅要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体,将给能源发展带来革命性的变化。根据欧洲联合委员会研究中心(JRC)的预测,到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,其中太阳能发电占到60%以上,充分显示出其重要的战略地位。

太阳能光伏组件支架是固定太阳能电池板的重要部件,在获得太阳能电池板最大发电效率的前提下,保证支架的安全可靠性是光伏组件厂家需要考虑和研究。根据不同形式的太阳能光伏发电的需要,支架系统一般分为单立柱太阳能支架、双立柱太阳能支架、矩阵太阳能支架、屋顶太阳能支架、墙体太阳能支架、追踪系统系列支架等若干规格型号,同时按照不同的安装方式又分为地面安装系统、屋顶安装系统和建筑节能一体化支架安装系统。

2.光伏组件支架设计

2.1光伏组件支架结构

目前商品化的太阳能光伏组件安装支架大多不可以调节角度,采用跟踪方式进行太阳能发电又浪费大量人力物力,投入产出比受到一定程度的局限。本文设计了一种可根据不同纬度地区而调节角度的光伏系统支架,(如图1所示)该支架系统可以根据需要调节水平角度,不但适应于地面光伏电站的使用,同时还可以在屋顶光伏电站使用,在安装过程中可以快速调整支架的安装角度,避免了常规光伏组件支架不能够迅速调整安装角度的缺点,同时该组件支架采用高碳钢结构,表面经过热镀锌材料,具有成本低,强度高,选材耐腐蚀强,可以在环境比较恶劣的地区使用。此系统包括三角形主支架1;支撑连接机构2;刻度定位盘3;定位孔4;柱塞式刻度销5;托板6;压板7;轴承套8;连接杆9;地脚支撑10。该系统主支架为三角形焊接结构,结构简单并能承受足够的载荷,电池组件通过螺栓固定在支撑连接机构,并辅以刻度盘调节角度。通过柱塞式刻度销固定刻度定位盘,托板、压板、轴承套配合刻度定位盘使用,连接杆与地脚支撑用来增加光伏组件支架强度。

来源:Solarzoom
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