新型支架：一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單隨地形自適應(yīng)可調(diào)節(jié)的光伏支架技術(shù)講解

   通過分析多種光伏支架的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)光伏組件的安裝進(jìn)行跟蹤調(diào)研，總結(jié)出光伏支架安裝困難的原因主要有：

   1) 支架材料采用非常規(guī)鋼材；支架各部位之間連接采用的法蘭及螺栓連接復(fù)雜；生產(chǎn)過程中精度存在一定誤差。

   2) 西北地區(qū)光伏裝機(jī)容量較大，占地面積極為廣闊，即使進(jìn)行過場(chǎng)平處理，地形也存在較大不同；現(xiàn)場(chǎng)施工存在誤差。

   在對(duì)光伏支架做了大量研究的基礎(chǔ)上，本文提出了一種可調(diào)節(jié)光伏支架方案，具體包括光伏組件與支架。其中，支架包括斜置框架、前支腿、后支腿、斜撐、前支架基礎(chǔ)與后支架基礎(chǔ)。后支腿包括上部后支腿與下部后支腿，上部后支腿的下部設(shè)有數(shù)個(gè)定位孔，下部后支腿上部設(shè)有數(shù)個(gè)連接孔，連接螺栓通過定位孔、連接孔將上部后支腿與下部后支腿相連接；下部后支腿底部埋置于后支架基礎(chǔ)，前支腿底部埋置于前支架基礎(chǔ)，上部后支腿上端與前支腿上端通過螺栓與斜置框架連接，光伏組件通過螺栓安裝于斜置框架上面，斜撐一端與斜置框架連接，另一端經(jīng)連接螺栓安裝在后支腿。前支架基礎(chǔ)與后支架基礎(chǔ)為下部大、上部小的圓臺(tái)形，形成倒圓錐體基礎(chǔ)，增加了基礎(chǔ)的抗拔力，可適應(yīng)西北地區(qū)風(fēng)大的惡劣環(huán)境條件。

   為便于安裝及實(shí)現(xiàn)各連接部件角度及位移的變化，與上部后支腿連接部位的斜置框架上設(shè)有條形孔。

   主要部件的功能闡述：

   1) 前支腿：對(duì)光伏組件起支撐作用，根據(jù)光伏組件最小離地間隙確定高度，工程實(shí)施中直接預(yù)埋于前支架基礎(chǔ)中。

   2) 后支腿：對(duì)光伏組件起支撐及調(diào)節(jié)傾角的作用，通過連接螺栓與不同的連接孔、定位孔相連接，實(shí)現(xiàn)后支腿高度的變化；下部后支腿預(yù)埋于后支架基礎(chǔ)中，取消法蘭盤、螺栓等連接材料的使用，大幅減少了工程投資及施工量。

   3) 斜撐：對(duì)光伏組件起輔助支撐作用，增加了光伏支架的穩(wěn)定性、剛度與強(qiáng)度。

   4) 斜置框架：光伏組件的安裝主體。

   5) 連接件：前后支腿、斜撐、斜置框架均采用U 型鋼材，各部位之間的連接均采用螺栓直接固定，取消了常規(guī)的法蘭盤、減少了螺栓使用量，減少了投資及施工量。斜置框架與后支腿上部分、斜撐與后支腿下部分的連接部位均采用條形孔。調(diào)節(jié)后支腿高度時(shí)，需將各連接部位的螺栓松動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)后支腿、前支腿與斜置框架的連接角度變化；斜撐和斜置框架的位移增量通過條形孔實(shí)現(xiàn)。

   6) 支架基礎(chǔ)：采用鉆孔混凝土澆筑式，實(shí)際工程中，釬桿變長(zhǎng)有抖動(dòng)現(xiàn)象，實(shí)際上是非鋼體，所以澆筑混凝土形成倒圓錐體基礎(chǔ)，增加了基礎(chǔ)的抗拔力，能較好滿足西北地區(qū)風(fēng)大的惡劣環(huán)境條件。為使光伏組件**限度獲取太陽(yáng)輻射量，后支腿與斜置框架的夾角大致為銳角。圖1 為在地面為平地地形條件下的支架示意圖，后支腿與地面的夾角大致為直角，前支腿與地面的夾角大致為直角。

   確定平地條件下光伏支架方案，考慮到支架后支腿高度可調(diào)，首先能夠?qū)崿F(xiàn)光伏組件傾角隨季節(jié)變化而調(diào)節(jié)，增加了光伏電站組件輻照度，從而增加了發(fā)電量；進(jìn)而考慮到在不同地形下安裝光伏支架時(shí)，也可通過支架后支腿的高度可調(diào)來(lái)適應(yīng)不同的地形，最終形成隨地形自適應(yīng)可調(diào)節(jié)光伏支架方案。

   圖2 為前坡地形條件下支架的安裝狀態(tài)，后支腿與地面的夾角為鈍角，前支腿與地面的夾角為銳角。圖3 為后坡地形條件下支架的安裝狀態(tài)，后支腿與地面的夾角為銳角，前支腿與地面的夾角為鈍角。圖4 為前坡度增大( 陡坡) 條件下支架的安裝狀態(tài)，圖4 的后支腿與地面的夾角大于圖2 的后支腿與地面的夾角，圖4的前支腿與地面的夾角小于圖2 的前支腿與地面的夾角。

   通過調(diào)整后支腿高度，可適應(yīng)前坡、后坡與平地各種地形，減少光伏場(chǎng)區(qū)土方開挖量，節(jié)約投資，并**限度保護(hù)植被。

   后支腿、前支腿、斜撐、斜置框架均采用U 型鋼材制作，連接部位均采用螺栓直接固定，前支架基礎(chǔ)與后支架基礎(chǔ)采用鉆孔澆筑混凝土的方式。

   本文對(duì)現(xiàn)有的光伏支架做了大量研究，在發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有固定傾角模式光伏支架缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了一種隨地形自適應(yīng)可調(diào)節(jié)的光伏支架方案。該方案設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，連接可靠，角度可調(diào)節(jié)，可適應(yīng)前坡、后坡與平地等各種不同的地形，減少了光伏場(chǎng)區(qū)土方開挖量，節(jié)約投資，并可**限度的保護(hù)植被。