淺析太陽能光伏支架設備生產線應用屋頂光伏支架的設計要點

制造光伏支架設備的材料，不同于其他設備產品要能夠防止設備被腐蝕，因此在該設備的制造中常用混凝土材質、鋼材質和鋁合金材質3種，這些材質的特點如下：

1、對于光伏支架制造中的混凝土材質來說，主要都用在大型光伏設備中，這種材質特點多自重大，往往也只能安放在野外而且也需要安裝在基礎條件比較好的地區(qū)，該設備材料不但具有高的穩(wěn)定性，而且也   能支撐尺寸巨大的電池板。

2、對于光伏支架制造中的鋼材質來說，現(xiàn)在已經廣泛用在工業(yè)太陽能和太陽能電站中，該設備有好的穩(wěn)定性、成熟的制造工藝、高的承載力性和安裝簡便性；其次這種材質往往規(guī)格也比較統(tǒng)一、性能也非常穩(wěn)定，尤其在外觀和性能上都比較   。

3、對于光伏支架制造中的鋁合金材質來說，常用在民用建筑屋頂太陽能上，該材質具有好的蝕性、質量往往也比較輕，也   有好的美觀性。下面介紹一下光伏支架設備生產線光伏支架的特點。

屋頂分布式光伏發(fā)電是在用戶側并網的自發(fā)自用，余電上網的綠色能源，由于屋頂分布式光伏發(fā)電是近兩年才出現(xiàn)的新興事物，很多設計人員不知曉光伏發(fā)電系統(tǒng)在屋面的設計方式，因此該文從以下3個方面淺析屋頂光伏支架的設計要點。

1、屋頂形式分類

太陽能光伏支架設備在確定光伏支架結構形式時   先需要明確所裝光伏系統(tǒng)的屋面是何形式的。目前適合裝光伏系統(tǒng)的屋面主要分為兩大類：一是屋面面積較大的輕鋼結構彩鋼瓦屋面；二是現(xiàn)澆混凝土屋面。屋面形式不同采用的支架結構形式也不同。

彩鋼瓦是用彩涂鋼卷經專門的機器軋制成型，而后裝于屋面凜條，從而形成的彩鋼瓦屋面，目前常用的彩鋼瓦有角弛型彩鋼瓦，180度咬合彩鋼瓦，360度咬合彩鋼瓦；而混凝土屋面就是由混凝土現(xiàn)澆而成的屋面。

2、光伏支架結構設計

2.1支架結構設計原理

為了不破壞原建筑的層，影響正常的生產工作，彩鋼瓦屋面的支架主要采用與彩鋼瓦瓦型配套的夾具和導軌與彩鋼瓦固定，以整個支架系統(tǒng)的穩(wěn)定。

對于混凝土屋面，為了不破壞建筑的層，影響正常的生產工作，一般采用水泥墩安裝方式，靠水泥墩與光伏組件自身重量固定在混泥土屋面。

2.2屋面支架結構材料的選用

2.2.1支架結構材料及材質要求

彩鋼瓦屋面整個支架系統(tǒng)的材料主要包括：鋁合金夾具、鋁合金立柱、鋁合金橫梁、鋁合金導軌、鋁合金壓塊；而混凝土屋面整個支架系統(tǒng)的材料主要包括：混凝土基礎，鋼立柱、鋼橫梁、鋼導軌。由于光伏系統(tǒng)的設計使用年限為25年，因此整個支架系統(tǒng)的材料需要具備非常好的蝕性能，彩鋼瓦屋面鋁合金材料的材質建議使用6005-T5及以上的材料，混凝土屋面的鋼支架材料建議選用材質不低于Q235B，熱鍍鋅含量不低于65μm。

2.2.2彩鋼瓦屋面夾具、導軌的選用

對于彩鋼瓦屋面，在設計時   先需要確定彩鋼瓦的瓦型，依據(jù)彩鋼瓦瓦型選用與之配套的夾具，通過不銹鋼螺栓與彩鋼瓦緊密連接，并以此作為整個支架系統(tǒng)的基礎。由于夾具與彩鋼瓦固定后，是整個支架系統(tǒng)   穩(wěn)定的基礎，因此夾具是否穩(wěn)定關系到整個支架系統(tǒng)的性，因此夾具的厚度建議一般不低于5mm；而導軌是用于與光伏組件進行固定的次結構，是光伏組件穩(wěn)定的重要構件，需要依據(jù)當?shù)氐娘L壓、雪壓及其他荷載情況進行計算確定，建議厚度不低于1.8mm，且應選用常用的且市面上可以買的導軌。

2.3支架結構設計原則

1)基本原則：支架結構的設計應滿足承載力的要求，并應驗算原屋面結構的承載力要求；風荷載和雪荷載的取值按50年一遇的要求取值；設計方案應能   滿足并能   覆蓋整個屋面光伏組件區(qū)域運維過程中的清洗、檢修等工作。

2)夾具布置原則：沿屋面坡度垂直的方向，當彩鋼瓦的波距≤600mm時，每間隔一個波距布置一個夾具；而當彩鋼瓦波距≥600mm時，建議每個波峰處都放置一個夾具，夾具的   大間距1200mm；沿屋面坡度平行的方向，每排光伏陣列中的夾具間距需依據(jù)屋面光伏組件的鋪設形式確定。

3)導軌布置原則：為滿足光伏組件   佳受力的要求，建議每排光伏組件的導軌間距按照850mm來確定；因為項目所在地的經緯度、房屋朝向、屋面坡度等不同，對光伏組件的陰影遮擋也就不同，因此前后排光伏組件的導軌間距需依據(jù)光伏組件陰影遮擋的情況確定。

4)柱間支撐布置原則：每排支架縱向長度30m時，兩邊和中間各布置一道；每排支架長度>30m時，依據(jù)縱向支架的長度，每隔30~40m布置一道，且整排支架的中間和兩邊各布置一道。

3、支架結構設計步驟

(1)由于屋頂分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)是將光伏發(fā)電材料放置于己建好的屋面上，那么原屋面結構的承載能力是否滿足新增光伏荷載的承載要求就顯得尤為重要，因此在進行支架結構設計前   步就要先驗算原結構的結構承載能力；那么新增的光伏荷載有多大呢?一般情況下，對于彩鋼瓦屋面，新增的光伏系統(tǒng)荷載按1520kg/㎡來考慮；混凝土屋面需要依據(jù)當?shù)氐娘L壓來計算抗傾覆作用，以此來確定新增荷載的大小，一般情況下可按80120kg/㎡來考慮。

(2)如原結構承載無問題，則需確定光伏組件的鋪設方式。若彩鋼瓦屋面為南北坡的屋面形式，那么建議南坡屋面的光伏組件鋪設時需向南與水平面成8度傾角，北坡屋面的光伏組件鋪設時需向南與水平面成3度傾角；若彩鋼屋面為東西坡的屋面形式，所有的光伏組件鋪設時順坡鋪設；混凝土屋面的光伏組件需依據(jù)   佳傾角設計支架結構。

(3)依據(jù)組件的鋪設角度和方式，確定好支架結構形式，同時考慮當?shù)氐娘L壓、雪壓及其他荷載情況進行結構計算，選用合適的材料結構的穩(wěn)定   。

由以上分析可知，在設計光伏支架時，把握好以上設計要點，不僅可以原結構的   ，且選取的支架結構不會破壞原有屋面的層，不會影響室內的正常工作和生產。結構設計人員在設計時需要因地制宜，在把握上述要點的情況下，選擇合適的支架結構形式，以整個光伏電站的   運行、發(fā)電效率   大。