Система наземного крепления солнечных батарей из углеродистой стали - стальная конструкция С-образной формы с внутренним изгибом.

Изогнутая внутрь С-образная стальная балка является основным несущим элементом наземной системы крепления фотоэлектрических (ФЭ) панелей и относится к категории холодногнутой тонкостенной стали. Ее поперечное сечение имеет С-образную форму с изогнутыми внутрь кромками с обеих сторон и усиленными ребрами, поэтому она также известна как «С-образная ФЭ-прогон». Этот продукт обычно изготавливается из горячекатаных стальных листов или полос Q235B или Q345B, обработанных на установке непрерывной холодной гибки, а затем подвергнутых горячему цинкованию или цинково-алюминиево-магниевому цинкованию в соответствии с требованиями защиты от коррозии.

Являясь продольной опорной конструкцией фотоэлектрической батареи, она соединяет свайный фундамент или винтовые сваи с верхними фотоэлектрическими модулями, передавая внешние нагрузки, такие как ветер и снег, на землю. Это ключевой компонент, обеспечивающий структурную безопасность и устойчивость электростанции.

Компоненты изделия

Преимущество

▪ Высокая прочность конструкции и низкий расход стали:

Уникальная конструкция профиля с завальцованными краями значительно повышает сопротивление изгибу, кручению и деформации компонентов. По сравнению с обычной С-образной сталью или сталью открытого сечения, она позволяет сэкономить примерно 20-30% стали при сохранении той же прочности, эффективно снижая стоимость несущей системы.

▪ Превосходная коррозионная стойкость:

В основных областях применения используется горячее цинкование (масса покрытия 275-600 г/м²) или более совершенные процессы нанесения цинково-алюминиевого (ZAM) покрытия. Цинково-алюминиевое (ZAM) покрытие обладает самовосстанавливающимися порезами, устойчивостью к царапинам, аммиачной стойкости и коррозии от морской соли, что соответствует требованиям к сроку службы фотоэлектрических электростанций, составляющему более 25 лет.

▪ Удобная установка и высокая адаптивность:

Благодаря специальным соединителям, пружинным гайкам и болтам, достигается полностью болтовое соединение, исключающее необходимость сварки на месте. Длинные монтажные отверстия (или продолговатые отверстия) на задней стороне позволяют гибко регулировать длину для компенсации неровностей местности и ошибок при монтаже.

▪ Удобная транспортировка и штабелирование:

Стальные секции можно штабелировать, занимая минимальное пространство; стандартная длина в 6 метров облегчает транспортировку обычными грузовиками, а правильная резка позволяет сократить объем вторичной обработки на месте.

Параметры

Применимые сценарии

▶ Крупномасштабные централизованные наземные электростанции:

Используются в качестве основных несущих прогонов и диагональных раскосов на открытых пространствах, таких как равнины, луга, пустыни и Гоби, образуя одно- или двухколонные опорные системы.

▶ Наземные фотоэлектрические системы для коммерческого и жилого использования:

Используются в качестве колонн, диагональных балок и горизонтальных распорок в небольших и средних наземных сооружениях, таких как заводские территории, неиспользуемые сельские земли и территории вокруг сельскохозяйственных теплиц.

▶ Бетонные плоские крыши (с дополнительными опорами):

Используется в сочетании с балластными фундаментами в качестве наклонных или плоских прогонов для поддержки фотоэлектрических модулей.

▶ Гибридные системы «аквакультура-солнечная энергия» и «сельское хозяйство-солнечная энергия»:

Используется в качестве основного несущего профиля при большой высоте потолка, эффективно противостоя ветровым нагрузкам и коррозии от длительного воздействия влажной среды (требуется оцинкованное алюминиево-магниевое покрытие или усиленная антикоррозионная обработка).

▶ Гористая и холмистая местность:

Адаптируется к уклонам местности от 5 до 15° за счет регулировки разницы высот между передней и задней колоннами и использования соединительных удлиненных отверстий из С-образной стали, прокатанной внутрь.

Применимый тип почвы

Система стальных опор С-образной формы с внутренним прокатом подходит практически для всех типов грунта, поскольку нагрузка передается через фундамент. Для строительства фундамента идеально подходят следующие типы грунта:

• Глина и илистая глина: высокая несущая способность, меньшая вероятность обрушения скважины, подходит для буронабивных или сборных свай.
• Песок и гравийный песок: обеспечивают хороший дренаж, подходят для винтовых свай, способствуют быстрому строительству и минимальному нарушению целостности грунта.
• Уплотненная засыпка: для искусственных фундаментов или старых заводских площадок можно использовать сборные сваи или сваи, пробуренные методом микробурения.
• Лесс и краснозем (необрушающиеся): достаточно обычных буронабивных свай; специальная обработка стальной С-образной опоры не требуется.

Геологические ограничения, которые следует учитывать.

Хотя стальные опоры С-образной формы не контактируют напрямую с глубокими слоями грунта, следующие геологические условия могут влиять на выбор и стоимость фундамента, косвенно ограничивая его экономическую целесообразность:

▶ Слои каменистой или гравийной почвы:

Если на глубине 0,5 м обнаруживается умеренно выветренная порода или крупный гравий, забивка спиральных свай становится невозможной, а бурение и цементирование свай — сложными и дорогостоящими. В этом случае следует рассмотреть бетонные противовесные фундаменты (ленточные или независимые фундаменты), но это увеличит объем земляных работ и расход бетона.

▶ Мягкие и илистые почвы:

Они обладают крайне низкой несущей способностью (<Они обладают прочностью на свайное основание 60 кПа и склонны к оседанию. Требуются более длинные сборные сваи или более глубокие сваи с цементацией, что приводит к значительному увеличению стоимости свайного фундамента и потенциально снижает преимущества легких стальных опор С-образной формы.

▶ Обрушающийся лёсс:

При контакте с водой происходит значительное дополнительное проседание. Необходимы меры по гидроизоляции или обработке фундамента (например, слой известково-грунтовой прослойки или предварительное замачивание); в противном случае неравномерное проседание опорного фундамента приведет к деформации С-образной стальной арматуры, вызывая микротрещины в фотоэлектрических модулях.

▶ Морозостойкие почвы (ил, суглинистая почва):

В холодных регионах силы, возникающие при пучении грунта из-за мороза, будут поднимать сваи вверх. Свайный фундамент должен быть заглублен ниже линии промерзания грунта, а запас прочности в месте соединения С-образного стального профиля с верхней частью сваи должен быть увеличен.

▶ Высокий уровень грунтовых вод или зыбучие пески:

В процессе бурения возможны обрушения скважин и приток зыбучих песков, что повлияет на качество монолитных свай. Можно использовать стальные спиральные сваи или забивные сборные сваи, но для соединения стальных элементов С-образной формы требуется специальная защита от коррозии.

Краткое содержание

Изогнутая внутрь С-образная стальная балка, обладающая высоким соотношением прочности к весу, превосходной коррозионной стойкостью и гибкими возможностями регулировки при монтаже, стала наиболее распространенным вторичным и первичным конструкционным профилем в наземных системах поддержки фотоэлектрических (ФЭ) систем. Ее конструкция с холодногнутым и прокатанным кромочным сечением обеспечивает баланс между сниженным расходом стали и несущей способностью, что делает ее подходящей для большинства сценариев применения, от равнин до гор, от обычных грунтов до слабокоррозионных сред.

 

Основные рекомендации по выбору: На начальных этапах проекта необходимо сначала определить поперечное сечение и толщину стенок С-образного профиля с помощью расчетов, основанных на местных ветровых и снеговых нагрузках. Во-вторых, следует выбрать подходящее покрытие в зависимости от уровня коррозионной активности грунта (горячее цинкование, как правило, подходит для большинства участков вдали от побережья; цинково-алюминиевое покрытие рекомендуется для участков в пределах 5 км от береговой линии или в районах с развитой промышленностью). Наконец, для особых геологических условий, таких как скальные породы, мягкие грунты и обрушающийся лёсс, требуются отдельные конструкции фундамента; полагаться исключительно на карданные соединения С-образного профиля нецелесообразно.

 

 

В будущем ожидается тенденция к сочетанию высокопрочной стали (например, Q420 и Q460) и сверхкоррозионностойких покрытий (предварительно покрытые цинково-алюминиево-магниевыми пластинами), что позволит еще больше снизить общий вес несущей конструкции и общую стоимость жизненного цикла, одновременно повышая устойчивость электростанции к экстремальным погодным условиям.

 

Справочная информация по проекту Solar First

• 
• 

 

Дополнительные сведения

(1)С-образный прокат, полученный методом внутренней прокатки: шесть ключевых моментов.