Việc thiết kế và lựa chọn nền và khung quang điện là những yếu tố then chốt để đảm bảo hệ thống phát điện quang điện mặt trời hoạt động ổn định lâu dài. Khi thiết kế, hãy xem xét đầy đủ về độ an toàn, độ bền và tính kinh tế của kết cấu, đồng thời xác định giải pháp phù hợp nhất dựa trên môi trường lắp đặt cụ thể và các tình huống ứng dụng.
Thiết kế cơ bản quang điện
1. Kiểm định khả năng chịu lực đứng: Tất cả các loại móng đều phải được kiểm định khả năng chịu lực thẳng đứng về cường độ chịu nén và kéo để đảm bảo móng có thể chịu được áp lực hoặc sức căng từ bên trên.
2. Kiểm tra khả năng chịu lực ngang: Đối với móng cọc, ngoài khả năng chịu lực thẳng đứng còn phải tiến hành kiểm tra khả năng chịu lực ngang để đảm bảo ổn định dưới tác dụng của lực ngang.
3. Kiểm tra ổn định tổng thể: Đặc biệt đối với cọc thép siêu nhỏ cần đảm bảo ổn định tổng thể của toàn bộ hệ thống không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài.
4. Kích thước và độ sâu cơ bản: Kích thước cụ thể và độ sâu chôn của móng được xác định dựa trên mô men lật được tính toán, sức kháng kéo và các thông số khác. Ví dụ: kích thước cơ bản được đặt ban đầu là 400mm x 400mm và khoảng cách phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể.
Thiết kế khung
1. Lựa chọn vật liệu: Các vật liệu khung quang điện phổ biến bao gồm hợp kim nhôm (Al6005-T5 anodized bề mặt), thép không gỉ (304), các bộ phận bằng thép mạ kẽm (mạ kẽm nhúng nóng Q235), v.v. Mỗi vật liệu đều có những đặc điểm riêng, chẳng hạn như hợp kim nhôm nhẹ, dễ lắp đặt nhưng khả năng chịu tải tương đối thấp; Mặc dù thép không gỉ có giá thành cao nhưng nó hoạt động tốt trong môi trường khắc nghiệt; Các bộ phận bằng thép mạ kẽm có hiệu quả chi phí tốt nhưng chúng tương đối nặng.
2. Hình thức kết cấu: Chọn khung theo dõi cố định, có thể điều chỉnh hoặc tự động tùy theo các tình huống ứng dụng khác nhau. Giá đỡ cố định phù hợp với những khu vực có góc chiếu sáng ít thay đổi; Giá đỡ theo dõi điều chỉnh góc của nó theo vị trí của mặt trời trong suốt cả ngày, từ đó cải thiện hiệu suất phát điện.
3. Hiệu suất tản nhiệt: Một số thiết kế khung mới tăng cường lưu thông không khí bằng cách tối ưu hóa cách bố trí các bộ phận, giúp cải thiện hiệu quả tản nhiệt của hệ thống quang điện và do đó nâng cao hiệu quả làm việc.
Ví dụ thiết kế
Ứng dụng mái nhà ở: Đối với mái dốc, thiết kế các giá đỡ song song với mái, thường cách mặt mái khoảng 10-15 cm, để thuận tiện cho việc thông gió và tản nhiệt. Xem xét vấn đề lão hóa của các tòa nhà dân cư, thiết kế khung đảm bảo rằng nó có thể chịu được tải trọng bổ sung.
Tòa nhà thương mại: Trong những dự án như vậy, việc thiết kế khung quang điện không chỉ phải đáp ứng các yêu cầu về độ bền, độ cứng và độ ổn định mà còn phải tuân thủ các tiêu chuẩn về khả năng chống địa chấn, gió và ăn mòn. Ngoài ra, hãy xem xét các yếu tố như điều kiện khí hậu địa phương và tiêu chuẩn thiết kế tòa nhà.
Nhà máy quang điện nông nghiệp: áp dụng thiết kế tích hợp và phương pháp lắp đặt riêng biệt, các mô-đun quang điện được lắp đặt trên các giá đỡ cao và được duy trì ở một góc nhất định để tối đa hóa khả năng tiếp nhận bức xạ mặt trời. Phương pháp này đạt được khả năng phát điện trên tàu mà không ảnh hưởng đến việc sử dụng đất bên dưới, chẳng hạn như trồng trọt hoặc chăn nuôi.
Tham chiếu tham số
Kích thước thành phần: Giả sử kích thước thành phần là 2094mm x 1038mm, có độ dày khoảng 35mm và trọng lượng khoảng 20kg/㎡.
Thông số tải trọng gió: Theo tiêu chuẩn GB{0}}, hệ số hình dạng tải trọng gió μ s=1.3, hệ số biến đổi độ cao áp lực gió μ z phụ thuộc vào loại độ nhám của mặt đất (AD ), và áp lực gió cơ bản ω 0 được xác định bởi dữ liệu khí tượng lịch sử của khu vực dự án.
Kích thước cơ bản: Đối với nền móng độc lập, một cấu hình dài {0}},4m x rộng 0,4m x cao 0,5m; Đối với móng dải, nó dài 0,8m x 0,4m x cao 0,4m.
Một số phương pháp đánh giá phổ biến và đặc điểm của chúng để đánh giá khả năng chịu tải của công trình:
1. Phân tích bản vẽ thiết kế
Người đánh giá sẽ đưa ra những nhận định sơ bộ dựa trên bản vẽ thiết kế kiến trúc. Trong bản vẽ thiết kế, người ta thường đánh dấu rõ ràng tường nào là tường chịu lực, thường dày hơn và nằm ở những vị trí trọng yếu của công trình như móng, giữa các tầng và dưới mái. Bản vẽ thiết kế được các kỹ sư kết cấu lên kế hoạch một cách khoa học dựa trên kết cấu tổng thể và sự phân bổ tải trọng của công trình, cung cấp những thông tin quan trọng về vị trí và độ dày của tường chịu lực.
2. Điều tra tại chỗ
Ngoài việc dựa vào bản vẽ thiết kế, việc khảo sát hiện trường cũng là một phần không thể thiếu. Điều này bao gồm việc xác minh xem vật liệu và cấu trúc thực tế của tường có đáp ứng yêu cầu thiết kế hay không thông qua kiểm tra trực quan cũng như sử dụng các công cụ và kỹ thuật chuyên nghiệp như kiểm tra siêu âm và lấy mẫu lõi. Phương pháp này cung cấp sự hiểu biết trực quan hơn về tình trạng của tường và có thể xác định các vấn đề hiện có như vết nứt hoặc lão hóa vật liệu.
3. Phát hiện tĩnh
Kiểm tra tĩnh đề cập đến việc sử dụng các thiết bị chuyên dụng (như cảm biến áp suất, thiết bị thu thập dữ liệu, v.v.) để đo khả năng chịu tải của mặt đất hoặc kết cấu ở trạng thái tĩnh. Phương pháp này phù hợp với các tòa nhà mới hoặc khi cần kết quả chính xác. Việc thu được dữ liệu rất chính xác thông qua phương pháp này cũng có nghĩa là chi phí và yêu cầu kỹ thuật cao hơn.
4. Phát hiện động
Đối với các kết cấu yêu cầu đánh giá hiệu suất của chúng dưới tải trọng động, chẳng hạn như cầu, đường, v.v., các phương pháp phát hiện động được sử dụng. Điều này có nghĩa là mô phỏng các yếu tố như độ rung hoặc tác động trong các tình huống sử dụng thực tế để kiểm tra phản ứng của kết cấu trong những điều kiện này. Mặc dù phương pháp này có thể cung cấp thông tin gần với các tình huống thực tế nhưng nó cũng đòi hỏi các quy trình vận hành và hỗ trợ phức tạp.
5. Phân tích tính toán mô phỏng máy tính
Mô phỏng máy tính là một phương tiện công nghệ hiện đại cho phép chúng ta tạo ra một mô hình ảo để phân tích cơ học chi tiết. Quá trình đánh giá bao gồm việc thu thập thông tin về dữ liệu thiết kế và xây dựng, trạng thái chất lượng bề ngoài và cách sử dụng tòa nhà, sau đó là xem xét và xác minh cấu trúc, cuối cùng đưa ra kết luận và đưa ra khuyến nghị. Ưu điểm của phương pháp này nằm ở tốc độ nhanh, chi phí tương đối thấp, ứng dụng rộng rãi, đặc biệt là trong lĩnh vực xây dựng công nghiệp và xây dựng nhà xưởng.
6. Phương pháp đo thực tế
Phương pháp đo thực tế là việc đo trực tiếp kết cấu tại hiện trường, bao gồm các yếu tố như kích thước, vật liệu để đánh giá khả năng chịu lực của kết cấu. Ưu điểm của phương pháp này là có thể phản ánh trực tiếp tình trạng thực tế của kết cấu nhưng cũng cần có thiết bị đo lường chuyên nghiệp và hỗ trợ kỹ thuật và có thể bị ảnh hưởng bởi sai số đo lường.
7. Quy tắc kinh nghiệm
Trong trường hợp không có thông tin chi tiết, các quy tắc thực nghiệm có thể được sử dụng như một phương pháp ước lượng nhanh. Phương pháp này dựa trên kinh nghiệm và mô hình trong quá khứ để đánh giá khả năng chịu tải của kết cấu. Mặc dù đơn giản và khả thi nhưng độ chính xác của nó thấp và chỉ có thể cho kết quả sơ bộ.
8. Kiểm tra khả năng chịu tải
Để có được giá trị giới hạn chính xác nhất về khả năng chịu tải của sàn, đôi khi việc thử nghiệm khả năng chịu lực tại chỗ được tiến hành. Thí nghiệm này bao gồm việc chất các bao cát hoặc nước theo từng đợt cho đến khi giá trị biến dạng của dầm sàn và tấm sàn đạt đến giới hạn quy định. Mặc dù cách tiếp cận này là trực tiếp và hiệu quả nhất nhưng cũng tốn nhiều thời gian và công sức nhất, thường chỉ được áp dụng trong những tình huống đặc biệt quan trọng.
