Kết cấu thép: Chìa khóa cho thiết kế và hiệu quả của hệ thống PV năng lượng mặt trời

Năng lượng mặt trời, như một nguồn năng lượng sạch và không thể cạn kiệt, đang thu hút sự chú ý toàn cầu ngày càng tăng.Trong hệ thống PV, cấu trúc lắp đặt đóng một vai trò quan trọng - đóng vai trò là "hình xương" hỗ trợ toàn bộ mảng trong khi đảm bảo hoạt động ổn định trong các điều kiện môi trường khác nhau.Bài viết này xem xét sự lựa chọn vật liệu, các cân nhắc thiết kế và ứng dụng của các hệ thống lắp đặt PV cấu trúc thép.

Hệ thống lắp đặt PV, còn được gọi là hệ thống kệ tấm pin mặt trời, là các thành phần cấu trúc được thiết kế để hỗ trợ, bảo mật và vị trí các mô-đun PV. Bao gồm cột, chùm, cột và đầu nối,Các hệ thống này cố định các tấm ở góc tối ưu để tối đa hóa hiệu quả hấp thụ mặt trời trong khi chịu được căng thẳng môi trường.

Các chức năng chính bao gồm:

• Hỗ trợ cấu trúc:Cung cấp nền tảng ổn định cho các mô-đun trong nhiều điều kiện khác nhau
• Điều chỉnh góc:Cho phép sửa đổi độ nghiêng theo mùa để tiếp xúc với mặt trời tối ưu
• Bảo vệ thành phần:Bảo vệ các tấm chống gió, tuyết, sương mù và các tác động khác
• Tối ưu hóa hiệu quả:Giảm tối thiểu bóng tối để tăng sản xuất năng lượng

Hệ thống lắp đặt PV khác nhau theo vị trí lắp đặt, hình thức cấu trúc và thành phần vật liệu:

Theo địa điểm lắp đặt:

• Đặt trên mặt đất:Đối với các trang trại năng lượng mặt trời quy mô tiện ích
• Ứng dụng:Đối với sản xuất phân tán trên các tòa nhà
• Trình nổi:Đối với các thiết bị dựa trên nước trên hồ chứa hoặc ao

Theo loại cấu trúc:

• Độ nghiêng cố định:Cấu hình góc vĩnh viễn
• Điều chỉnh:Điều chỉnh góc theo mùa bằng tay
• Theo dõi:Hệ thống theo dõi mặt trời tự động một trục hoặc hai trục

Theo vật liệu:

• Thép:Khung bền, bền
• Nhôm:Ứng dụng mái nhà nhẹ
• Bê tông:Các thiết bị mặt đất hiệu quả về chi phí

Thép đã nổi lên như là vật liệu ưa thích cho lắp đặt PV do một số lợi ích chính:

• Sức mạnh vượt trội:Chống được gió và tuyết nặng
• Tăng độ bền:Lớp phủ chống ăn mòn (đèn kẽm, hợp kim không gỉ) đảm bảo tuổi thọ lâu dài
• Kinh tế vòng đời:Chi phí bảo trì thấp hơn và giá trị phế liệu cao hơn bù đắp đầu tư ban đầu
• Sự bền vững:Có thể tái chế hoàn toàn khi kết thúc sử dụng
• Khả năng thích nghi với địa điểm:Có thể tùy chỉnh cho địa hình đa dạng bao gồm cả cảnh quan không bằng phẳng

Kỹ thuật các cấu trúc PV thép đòi hỏi phải phân tích toàn diện nhiều yếu tố:

Phân tích tải:Phải ghi nhận:

• Trọng lượng chết (trọng lượng của mô-đun và cấu trúc)
• Trọng lượng hoạt động (gió, tuyết, lực địa chấn, tiếp cận bảo trì)

Chọn vật liệu:Các tùy chọn bao gồm:

• Thép cấu trúc carbon (Q235/Q345) cho môi trường tiêu chuẩn
• Thép hợp kim thấp cường độ cao (Q355/Q420) cho các điều kiện khắc nghiệt
• Thép không gỉ (304/316) cho các khu vực ven biển / độ ẩm cao

Cấu trúc:Các loại nền tảng khác nhau tùy theo địa hình:

• Bàn đệm riêng cho mặt đất ổn định
• Các nền liên tục cho đất yếu
• Các nền tảng đống cho đất mềm hoặc hệ thống nổi

Phương pháp kết nối:Mỗi cái có những sự đánh đổi khác nhau:

• hàn (mạnh mẽ nhưng đòi hỏi nhiều lao động)
• Bốt (có thể điều chỉnh nhưng cần bảo trì)
• Riveting (dùng dung dịch cân bằng)

Bảo vệ chống ăn mòn:Quan trọng cho tuổi thọ:

• Xăng nóng ngâm
• Lớp phủ bảo vệ
• Hệ thống bảo vệ cathode

Hệ thống gắn thép phục vụ các ứng dụng đa dạng từ các dự án lớn sa mạc đến các thiết bị trên mái nhà.

• Trọng lượng nhẹ:Hợp kim tiên tiến và thiết kế tối ưu hóa giảm sử dụng vật liệu
• Theo dõi thông minh:Các thuật toán theo dõi năng lượng mặt trời tăng cường AI
• Phân chế:Các thành phần chế tạo sẵn để triển khai nhanh
• Tích hợp đa chức năng:Kết hợp năng lượng với nông nghiệp hoặc cơ sở hạ tầng

Khi áp dụng năng lượng mặt trời tăng tốc trên toàn cầu, các hệ thống gắn thép sẽ tiếp tục đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra các thiết bị quang điện hiệu quả, bền vững và bền vững.