Desain dan pemilihan fondasi dan braket fotovoltaik merupakan faktor kunci dalam memastikan pengoperasian sistem pembangkit listrik tenaga surya yang stabil dalam jangka panjang. Saat merancang, pertimbangkan sepenuhnya keamanan, daya tahan, dan keekonomian struktur, sekaligus menentukan solusi yang paling sesuai berdasarkan lingkungan pemasangan dan skenario aplikasi tertentu.
Desain dasar fotovoltaik
1. Verifikasi daya dukung vertikal: Semua jenis pondasi harus menjalani verifikasi daya dukung vertikal untuk kuat tekan dan tarik untuk memastikan bahwa pondasi dapat menahan tekanan atau tegangan dari atas.
2. Verifikasi daya dukung horizontal: Untuk pondasi tiang pancang, selain daya dukung vertikal, verifikasi daya dukung horizontal juga harus dilakukan untuk memastikan stabilitasnya di bawah gaya lateral.
3. Verifikasi stabilitas keseluruhan: Khusus untuk tiang pancang baja mikro, harus dipastikan bahwa stabilitas keseluruhan sistem tidak dipengaruhi oleh faktor eksternal.
4. Dimensi dasar dan kedalaman: Dimensi spesifik dan kedalaman penguburan pondasi ditentukan berdasarkan perhitungan momen guling, tahanan tarik, dan parameter lainnya. Misalnya, ukuran dasar set awal adalah 400mm x 400mm, dan jaraknya bergantung pada kebutuhan spesifik.
Desain braket
1. Pemilihan bahan: Bahan braket fotovoltaik yang umum meliputi paduan aluminium (permukaan Al6005-T5 dianodisasi), baja tahan karat (304), bagian baja galvanis (galvanis hot-dip Q235), dll. Setiap bahan memiliki karakteristiknya masing-masing, seperti paduan aluminium yang ringan dan mudah dipasang, tetapi memiliki kapasitas menahan beban yang relatif rendah; Meskipun baja tahan karat memiliki harga yang tinggi, namun kinerjanya baik di lingkungan yang keras; Suku cadang baja galvanis memiliki efektivitas biaya yang baik, namun relatif berat.
2. Bentuk struktural: Pilih braket pelacakan tetap, kemiringan yang dapat disesuaikan, atau otomatis sesuai dengan skenario aplikasi yang berbeda. Braket tetap cocok untuk area dengan sedikit perubahan sudut pencahayaan; Braket pelacak menyesuaikan sudutnya dengan posisi matahari sepanjang hari, sehingga meningkatkan efisiensi pembangkitan listrik.
3. Kinerja pembuangan panas: Beberapa desain braket baru meningkatkan sirkulasi udara dengan mengoptimalkan tata letak komponen, yang membantu meningkatkan efek pembuangan panas sistem fotovoltaik dan dengan demikian meningkatkan efisiensi kerja.
Contoh Desain
Penerapan atap perumahan: Untuk atap miring, desain braket sejajar dengan atap, biasanya berjarak sekitar 10-15 cm dari permukaan atap, untuk memudahkan ventilasi dan pembuangan panas. Mengingat masalah penuaan bangunan tempat tinggal, desain braket memastikan mampu menahan beban tambahan.
Bangunan komersial: Dalam proyek semacam itu, desain braket fotovoltaik tidak hanya harus memenuhi persyaratan kekuatan, kekakuan, dan stabilitas, namun juga memenuhi standar ketahanan seismik, angin, dan korosi. Selain itu, pertimbangkan faktor-faktor seperti kondisi iklim setempat dan standar desain bangunan.
Pembangkit listrik fotovoltaik pertanian: mengadopsi desain terintegrasi dan metode pemasangan terpisah, modul fotovoltaik dipasang pada braket tinggi dan dijaga pada sudut tertentu untuk memaksimalkan penerimaan radiasi matahari. Metode ini menghasilkan pembangkit listrik di atas kapal tanpa mempengaruhi penggunaan lahan di bawahnya, seperti bercocok tanam atau bercocok tanam.
Referensi parameter
Ukuran komponen: Dengan asumsi ukuran komponen adalah 2094mm x 1038mm, dengan ketebalan kurang lebih 35mm dan berat kurang lebih 20kg/㎡.
Parameter beban angin: Menurut standar GB{{0}}, koefisien bentuk beban angin μ s=1.3, koefisien variasi ketinggian tekanan angin μ z bergantung pada kategori kekasaran tanah (AD ), dan tekanan angin dasar ω 0 ditentukan oleh data meteorologi historis lokasi proyek.
Dimensi dasar: Untuk pondasi mandiri, satu konfigurasi adalah {{0}}.4m panjang x 0.4m lebar x 0.5m tinggi; Untuk pondasi strip panjangnya 0.8m x 0.4m lebar x 0.4m tinggi.
Beberapa metode evaluasi umum dan karakteristiknya untuk menilai daya dukung bangunan:
1. Analisis gambar desain
Evaluator akan membuat penilaian awal berdasarkan gambar desain arsitektur. Dalam gambar desain, biasanya ditandai dengan jelas dinding mana yang merupakan dinding penahan beban, yang umumnya lebih tebal dan terletak pada posisi-posisi penting bangunan, seperti pondasi, antar lantai, dan di bawah atap. Gambar desain direncanakan secara ilmiah oleh insinyur struktur berdasarkan keseluruhan struktur dan distribusi beban bangunan, memberikan informasi penting tentang lokasi dan ketebalan dinding penahan beban.
2. Investigasi di lokasi
Selain mengandalkan gambar desain, investigasi lapangan juga menjadi bagian tak terpisahkan. Hal ini termasuk memverifikasi apakah material dan struktur dinding sebenarnya memenuhi persyaratan desain melalui inspeksi visual dan penggunaan alat dan teknik profesional seperti pengujian ultrasonik dan pengambilan sampel inti. Metode ini memberikan pemahaman yang lebih intuitif mengenai kondisi dinding dan dapat mengidentifikasi masalah yang ada seperti retakan atau penuaan material.
3. Deteksi statis
Pengujian statis mengacu pada penggunaan peralatan khusus (seperti sensor tekanan, perangkat akuisisi data, dll.) untuk mengukur kinerja penahan beban tanah atau struktur dalam keadaan statis. Metode ini cocok untuk bangunan baru atau ketika diperlukan hasil yang presisi. Memperoleh data yang sangat akurat melalui metode ini juga berarti biaya dan persyaratan teknis yang lebih tinggi.
4. Deteksi dinamis
Untuk struktur yang memerlukan evaluasi kinerjanya pada beban dinamis, seperti jembatan, jalan, dll., metode deteksi dinamis digunakan. Ini berarti mensimulasikan faktor-faktor seperti getaran atau benturan dalam situasi penggunaan sebenarnya untuk menguji respons struktur dalam kondisi tersebut. Meskipun metode ini dapat memberikan informasi yang mendekati skenario kehidupan nyata, namun juga memerlukan proses operasional dan dukungan yang kompleks.
5. Analisis perhitungan simulasi komputer
Simulasi komputer adalah sarana teknologi modern yang memungkinkan kita membuat model virtual untuk analisis mekanis terperinci. Proses evaluasi meliputi pengumpulan informasi mengenai data desain dan konstruksi, status kualitas tampilan, dan penggunaan bangunan, diikuti dengan tinjauan dan verifikasi struktur, dan pada akhirnya menarik kesimpulan dan membuat rekomendasi. Keunggulan metode ini terletak pada kecepatannya yang cepat, biaya yang relatif murah, dan penerapannya yang luas, terutama pada bidang konstruksi industri dan bangunan pabrik.
6. Metode pengukuran aktual
Metode pengukuran sebenarnya mengacu pada pengukuran langsung struktur di lokasi, termasuk faktor-faktor seperti ukuran dan material, untuk mengevaluasi kapasitas menahan bebannya. Keuntungan dari metode ini adalah dapat secara langsung mencerminkan kondisi struktur yang sebenarnya, namun juga memerlukan peralatan pengukuran dan dukungan teknis yang profesional, dan mungkin terpengaruh oleh kesalahan pengukuran.
7. Aturan empiris
Dengan tidak adanya informasi rinci, aturan empiris dapat berfungsi sebagai metode estimasi cepat. Metode ini mengandalkan pengalaman dan pola masa lalu untuk mengevaluasi kapasitas menahan beban struktur. Meskipun sederhana dan layak, akurasinya rendah dan hanya memberikan hasil kasar.
8. Uji bantalan beban
Untuk mendapatkan nilai batas daya dukung beban lantai yang paling akurat, terkadang dilakukan pengujian daya dukung beban di lokasi. Eksperimen ini melibatkan pemuatan karung pasir atau air secara bertahap hingga nilai deformasi balok dan pelat lantai mendekati batas yang ditentukan. Meskipun pendekatan ini adalah yang paling langsung dan efektif, pendekatan ini juga paling memakan waktu dan tenaga, dan biasanya hanya diterapkan pada situasi-situasi yang sangat penting.
