光伏支撑结构

光伏支架的不同结构
光伏支架的结构有多种，以下介绍三种主要类型：
1. 单立柱式支架：也称为“L”型支架，由一个垂直于地面的立柱固定光伏组件。

这种支架适用于较小的光伏电站系统，其简单的结构和易于安装的特点使得它成为一种常见的支架类型。

2. 双立柱式支架：也称为“T”型支架，由两个垂直于地面的立柱和一个横杆组成。

双立柱式支架适用于较大的光伏电站系统，其结构更加稳定，能承受更大的风力和重量。

3. 框架式支架：由多个支撑杆和横杆组成的框架结构。

它可以根据光伏组件的大小和数量进行灵活调整，适用于各种规模的光伏电站系统。

此外，根据安装位置和用途的不同，光伏支架还有斜屋顶支架、屋顶倾角支架、屋顶压载支架和地面支架等类型。

以上内容仅供参考，如需了解更多信息，建议咨询专业人士或查阅相关书籍文献。

光伏斜屋顶支撑结构抗风设计计算随着可再生能源的普及和应用，光伏发电系统广泛安装在斜屋顶上，为建筑提供绿色能源。

在设计光伏斜屋顶支撑结构时，抗风设计是不可忽视的一项重要内容。

本文将详细介绍光伏斜屋顶支撑结构抗风设计的计算方法和相关要点。

一、风荷载计算抗风设计的第一步是计算风荷载。

根据《建筑抗风设计规范》等相关规范，风荷载计算包括基本风压和风荷载分布的确定。

基本风压的计算可采用规范中的公式，并结合光伏斜屋顶支撑结构的高度、形状和地理位置等因素进行修正。

风荷载分布的确定可采用等效静力法或风洞试验等方法。

等效静力法常用于光伏斜屋顶支撑结构的设计中，可以将结构抗风能力参数化后进行计算。

风洞试验则可以更加精确地预测风荷载的分布情况。

根据实际情况选择适当的方法计算风荷载分布，并将结果应用于后续的结构分析与设计。

二、结构受力分析在确定了风荷载后，进行结构受力分析是抗风设计的关键步骤之一。

光伏斜屋顶支撑结构通常由支撑柱、梁和连接件等组成，在分析过程中，需要考虑各部位的受力情况。

首先，通过有限元分析等方法对各个构件进行应力分析，确定各个构件的受力情况，包括压力、拉力和弯矩等。

根据结构的设计要求，合理选择材料和尺寸，通过分析得到的受力情况，对结构进行调整和优化。

其次，结合实际情况和施工要求，考虑光伏斜屋顶支撑结构的整体稳定性。

结构的整体稳定性包括整体抗弯刚度和整体抗扭刚度等。

在设计过程中，可以采用增加剪力墙、增设支撑连接件等措施提高结构的整体稳定性。

三、关键节点设计在抗风设计中，关键节点的设计十分重要。

对于光伏斜屋顶支撑结构而言，关键节点包括支撑柱与梁的连接、梁与光伏板的连接等。

这些关键节点承载着较大的受力，设计时需要采用适当的方法保证其安全可靠。

首先，对关键节点进行应力分析，确定其承载能力。

根据结构的要求，选择合适的连接方式和材料，确保关键节点的强度和刚度要求。

其次，进行节点的抗倾覆计算。

由于光伏斜屋顶支撑结构容易受到侧向风荷载作用造成倾覆，需要进行抗倾覆计算。

光伏支架构造光伏支架构造是太阳能发电系统中的重要组成部分，它起着支撑和固定光伏组件的作用。

光伏支架的结构设计和材料选择对于太阳能发电系统的性能和寿命有着重要影响。

光伏支架通常由支架框架、支柱、角度调节装置和固定件等组成。

支架框架是光伏支架的主要组成部分，它可以根据光伏组件的安装要求和地面条件进行设计。

支柱是支架框架的支撑结构，它可以选择钢材或铝材进行制作，以确保支架的稳定性和寿命。

角度调节装置可以根据太阳的位置和季节变化来调整光伏组件的安装角度，以最大程度地吸收太阳能。

固定件用于将光伏组件固定在支架框架上，通常使用不锈钢螺栓或紧固件进行连接，以确保固定牢固。

光伏支架的构造设计需要考虑多种因素。

首先是地面条件，不同的地形和土壤条件需要采用不同的支架结构和固定方式。

在山区或沙漠地区，由于地势较陡或土壤质量较差，需要采用更加坚固耐用的支架设计。

其次是安装角度，光伏组件的安装角度对太阳能的吸收效果有着重要影响。

在调整角度时，需要考虑到太阳的高度和方位角度，以及日照强度的变化。

此外，光伏支架的设计还需要考虑风荷载和雪荷载等外部环境因素，以确保支架的安全可靠。

在材料选择方面，光伏支架通常采用镀锌钢或铝合金材料制作。

镀锌钢具有耐腐蚀、强度高的特点，适用于各种地区的光伏系统。

铝合金材料具有重量轻、耐腐蚀的特点，适用于海洋环境或高海拔地区的光伏系统。

材料的选择还需要考虑成本和环境影响因素。

光伏支架的构造设计和材料选择不仅影响光伏系统的性能，还直接影响系统的寿命和维护成本。

因此，在设计过程中需要综合考虑多种因素，以找到最佳的解决方案。

此外，光伏支架的施工和安装也需要严格按照设计要求进行，以确保支架的稳定性和安全性。

光伏支架构造是太阳能发电系统中的重要组成部分，其结构设计和材料选择对系统的性能和寿命有着重要影响。

在设计和施工过程中，需要考虑地面条件、安装角度、外部环境因素等多个因素，并选择合适的材料进行制作。

通过科学的设计和严格的施工，可以确保光伏支架的稳定性和安全性，提高太阳能发电系统的效率和可靠性。

光伏支架结构方案设计与选型探讨目前，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。

1.荷载取值1.1风荷载为使光伏组件能接受最大的光照辐射，它通常被设计为与水平面成一定倾角，不可避免地承受风荷载作用。

同因为光伏组件及其支架系统还具有受风面积大、自重轻等特点，使风荷载成为了光伏系统承受的主要荷载。

无论是顺风时对支架结构强度和变形的要求，还是逆风时对基础抗倾覆的要求，都是光伏支架设计时起控制作用的条件。

因此，合理的风荷载取值是光伏支架设计的重要内容。

由于光伏发电站的设计使用寿命通常为25年，因此可取重现期为25年的风荷载值作为基本风压进行计算。

考虑到国内缺乏指导光伏支架设计的规范，为保证支架结构的安全性，参考国外类似规范以指导设计。

光伏支架结构设计摘要：本文结合相关工程实例，针对光伏支架的结构设计方法以及设计中遇到的具体问题进行研究和探讨，为之后的结构设计提供参考。

关键词：光伏支架；结构设计1引言随着能源产业的技术革新，以太阳能为代表的新能源综合利用项目得到大力发展，光伏发电成为了最具规模和发展前景的新兴产业。

本文以某光伏发电站为例，综合考虑地形、工程造价、光伏组件的安装方式、现场施工等因素，对光伏支架的结构设计进行研究和探讨。

2项目概况本工程为某丘陵地带新建光伏发电站，光伏发电系统采用光伏阵列运行方式。

每个光伏阵列由多组光伏组件矩阵以及箱变基础、机房等附属结构结构组成。

光伏支架是光伏组件的支撑结构，采用地上钢结构的形式，设计使用年限为25年。

3光伏支架设计3.1光伏支架结构体系及优化如图1所示，光伏支架的主要受力构件由横梁、斜梁、斜撑以及钢立柱组成。

光伏阵列中电池板的自重、风荷载、雪荷载等荷载通过横梁传递到斜梁上，再通过斜撑、钢柱将上部荷载传至支架基础。

该结构体系传力路径明确、施工安装简易的特点。

在以往的光伏支架的结构设计中，普遍采用双柱的结构形式[1]，荷载通过横梁传递给由斜杆和钢柱组成的的钢架。

对比两种结构形式后不难发现，本项目中的横向支架采用了单柱基础，前后支撑分别代替两根钢柱形成稳定的三角形支撑结构。

经核算该方案在用钢量上略大于以往工程中采用的双柱结构，但由于基础的数量减少了50%，极大地减少了基础施工部分的工程造价。

由此可见，结构体系和方案的优化对光伏发电项目有十分重要的意义。

图1 本工程光伏横向支架示意图图2某项目支架示意图3.2结构设计本工程地貌属于低山丘陵，地势南高北低，高差较大，为丘陵缓坡，场地类别为Ⅰ¬1类。

光伏阵列中，以22块晶硅电池组件，按照横向11列、竖向2行的方式设置一个光伏组单元。

依照光伏组件的排列和安装宽度，沿横向布置横梁用于直接承担电池板不同工况下的荷载，垂直方向布置横向支架, 其中斜梁的倾角为31度。

光伏发电支架安装结构及施工方法一、引言光伏发电作为一种可再生能源的重要形式，越来越受到人们的关注和广泛应用。

而光伏发电支架作为光伏发电系统的重要组成部分，起着固定光伏组件并使其正确朝向太阳的作用。

本文将介绍光伏发电支架的安装结构和施工方法，希望能为光伏发电系统的建设提供实用的参考。

二、光伏发电支架的安装结构光伏发电支架的安装结构主要包括支架框架、地基和固定装置三个部分。

1. 支架框架支架框架是光伏发电支架的主体结构，通常由支撑柱、横梁和斜撑组成。

支撑柱负责支撑整个支架框架，横梁用于连接支撑柱，增加支架的稳定性，而斜撑则起到加固支架的作用。

支架框架的结构应该具备足够的强度和刚度，以适应各种气象条件下的使用。

2. 地基地基是支撑整个光伏发电支架的重要组成部分，它的稳固性直接影响光伏发电系统的安全运行。

地基的选址应考虑土壤的承载力和抗风能力，以及施工方便性等因素。

常见的地基类型包括混凝土基础、桩基和地脚螺栓等。

3. 固定装置固定装置用于将光伏组件固定在支架框架上，保证光伏组件正确朝向太阳。

常见的固定装置有倾斜固定装置和转动固定装置。

倾斜固定装置通过调整安装角度来确保光伏组件获得最大的太阳辐射，而转动固定装置可实现光伏组件的跟踪太阳运动，进一步提高发电效率。

三、光伏发电支架的施工方法光伏发电支架的施工方法主要包括以下步骤：1. 确定安装位置根据项目设计和现场条件，确定光伏发电支架的安装位置。

在选择安装位置时，要考虑地形地貌、太阳辐射状况以及周围环境等因素，以确保光伏发电系统的发电效率和稳定性。

2. 打地基根据设计要求，在安装位置上进行地基的施工。

首先清理地面，然后根据地基类型进行相应的处理，如混凝土基础的施工、桩基的打桩等。

3. 安装支架框架根据支架框架的设计图纸和施工方案，安装支架框架。

首先进行支撑柱的固定，然后根据设计要求安装横梁和斜撑，确保整个支架框架的稳定性。

4. 安装固定装置根据光伏组件的类型和设计要求，选择合适的固定装置，并按照安装说明进行安装。

光伏支架结构方案设计与选型摘要：光伏发电作为一种新兴能源，具有广阔的市场前景。

在全世界范围内，对于光伏的应用与发展引起了诸多国家的重视。

光伏支架结构方案设计与选型作为光伏发电的重要组成部分，需要考虑到耐久性、经济性、可调性以及施工便利性，以便为光伏利用奠定基础。

本文主要内容通过研究光伏支架结构荷载、理论计算、模拟数据等，探讨了光伏支架结构方案的设计与选型，分析了其未来发展趋势。

关键词：光伏支架；结构方案；设计与选型引言：在当前全球气候变暖，能源安全问题日益严峻的今天，新兴能源的开发逐渐受到了全世界国家的重视。

不少国家开展实践利用新兴能源取代传统能源，如水能、风能、太阳能等。

这些新兴能源作为无限可循环能源，能够被持续利用。

尤其是太阳能，作为一种十分丰富的资源，不仅分布广泛，还具有可永久利用的特点，因此具有较大的开发潜力。

根据我国光伏产业发展情况来看，该行业发展非常迅速。

光伏支架作为保证太阳能电池板的重要部件，只有确保支架具有良好的稳定性和可靠性，才能确保太阳能电池板稳定运行。

基于此，相关人员在对光伏支架结构方案的设计和选型中，需要根据实际使用情况进行设计。

1.荷载研究在光伏支架结构方案的设计和选型中，光伏组件常见的基础体系有双列单坡支架与单列单坡支架等、独立柱三种。

所有双列单坡支架与单列单坡支架都是由横向、纵向体系构成。

独立柱主要是由单根立柱与撑杆构成。

为了提高太阳能利用率，在光伏组件支架的结构设计中，通常会设计成水平面并带有一定的倾斜角度。

计算出合理的光伏支架荷载值，是确保光伏支架设计的重要内容。

除了风荷载之外，光伏支架通常情况下还要受到雪荷载以及施工荷载，支架组合荷载分项系数及组合值系数如下表所示，只有充分考虑各方面荷载因素，才能够为光伏支架结构的持续使用奠定基础。

通常情况下，太阳能光伏组件的使用寿命在25年左右，根据光伏组件的使用寿命对组件的风荷载进行计算，为了确保光伏支架结构的安全性，选择风速为42m/s的瞬时风作为光伏组件风荷载值进行校核。

光伏阵列支架布置及结构件优化专题上海电力设计院有限公司一、概述光伏支架通常为镀锌钢构件拼装而成的三角形钢结构。

以某100兆瓦光伏发电工程中采用的光伏支架（图1）为例。

该工程的光伏组件采用横向布置，两端搁置在檩条上，并通过压块固定。

单榀支架由前立柱、后立柱、斜撑和斜梁组成，支架的倾角根据工程所在地的纬度等因素确定，该工程中为36°。

檩条与斜梁间通过螺栓连接，前后立柱则焊接在支架基础顶部预埋的钢板上。

根据当地地质条件，支架基础采用钻孔灌注桩的形式。

图1 支架侧视图二、计算分析该工程中采用4排11列组件组成单个光伏阵列。

光伏支架则采用7榀支架组成6跨、跨度均为2.85米、两边悬挑0.5米的钢结构。

前、后立柱间距为2.6米。

出于安全性的考虑，支架结构中檩条、斜梁、斜撑和立柱间的连接均近似简化为铰接。

由于立柱通过端板焊接在基础埋件上，立柱底部的约束则考虑为固定支座。

简化后的支架力学模型如图2所示。

图2 支架结构的力学模型据《光伏发电站设计规范》光伏支架结构主要承受光伏组件和自身重量产生的恒荷载、风荷载、雪荷载、温度荷载、地震荷载以及施工检修荷载等作用。

工程设计表明，风荷载控制的基本组合作用下支架结构的应力最大。

本次计算中主要针对该荷载组合下的受力情况进行计算。

在钢结构设计通用软件SAP2000中，建立三维模型，并按规范要求施加荷载和组合。

施加荷载后的模型简图如下图所示。

图3 SAP2000的支架模型经计算，支架结构在风荷载控制的基本组合作用下，结构的弯矩图、轴力图和剪力图如下图所示。

图4 结构弯矩图图5 结构轴力图图6 结构剪力图由上图可以看出，支架结构中，檩条和主梁承受的弯矩和剪力较大、轴力较小，支撑和立柱则由于近似简化为二力杆，承受的轴力较大，几乎没有弯矩和剪力。

这与支架结构的实际受力情况较接近，计算结果较合理，这也为后续的优化工作提供了技术支持。

三、结构布置形式的优化根据SAP2000的计算结果，檩条主要承受弯矩和剪力，其中尤以弯矩为主。

光伏支架强度计算分析支架是安装从下端到上端高度为4m以下的太阳能电池阵列时使用。

计算因从支架前面吹来(顺风)的风压及从支架后面吹来(逆风)的风压引起的材料的弯曲强度和弯曲量，支撑臂的压曲(压缩)以及拉伸强度，安装螺栓的强度等，并确认强度。

(1) 结构材料选取支架材料，确定截面二次力矩IM和截面系数Z。

大部分用角钢，或方管。

(2) 假象载荷固定荷重(G)组件质量(包括边框)GM +框架自重GK1+其他GK2固定载荷G=GM+ GK1+ GK2风压荷重(W)(加在组件上的风压力(WM)和加在支撑物上的风压力(WK)的总和)。

W=1/2×(CW×σ×V02×S)×a×I×J3) 积雪载荷(S)。

与组件面垂直的积雪荷重。

4) 地震载荷(K)。

加在支撑物上的水平地震力5) 总荷重(W)正压：5)=1)+2)+3)+4)负压：5)=1)-2)+3)+4)载荷的条件和组合载荷条件一般地方多雪区域长期平时GG+0.7S短期积雪时G+SG+S暴风时G+WG+0.35S+W地震时G+KG+0.35S+K基础稳定性计算1、风压载荷的计算2、作用于基础的反作用力的计算3、基础稳定性计算当受到强风时，对于构造物基础要考虑以下问题：①受横向风的影响，基础滑动或者跌倒②地基下沉(垂直力超过垂直支撑力)③基础本身被破坏④吹进电池板背面的风使构造物浮起⑤吹过电池板下侧的风产生旋涡，引起气压变化，使电池板向地面吸引对于③～⑤须采用流体解析等方法才能详细研究。

研究风向只考虑危险侧的逆风状态以下所示为各种稳定条件：a.对滑动的稳定平时：安全率Fs≥1.5;地震及暴风时：安全率Fs≥1.2b.对跌倒的稳定平时：合力作用位置在底盘的中央1/3以内时地震及暴风时：合力作用位置在底盘的中央2/3以内时c.对垂直支撑力的稳定平时：安全率Fs≥3;地震及暴风时：安全率Fs≥2风荷载计算(1)设计时的风压载荷W=Cw×q×Aw(作用于阵列的风压载荷公式)式中 W——风压荷重Cw——风力系数q ——设计用速度压(N/m2)Aw——受风面积(m2)(2)设计时的速度压q=q0×a×I×J式中 q——设计时的速度压(N/m2)q0——基准速度压(N/m2)a——高度补偿系数I——用途系数J——环境系数1)基准速度压。