Gemeenschappelijke soorten staalondersteunende structuren

1. Driehoekige Ondersteuningsstructuur
Dit type structuur werd veel gebruikt in vroege fotovoltaïsche projecten, zoals getoond in Figuur 1. Het heeft voor- en achterpoten van verschillende lengtes, die aan de fundering zijn vastgeschroefd. Een diagonale schoor ondersteunt de langere poot aan de basis en verbindt met het midden van de schuine balk. Langsribben rusten op de schuine balk en vormen het ondersteuningssysteem voor zonnepanelen. Deze structuur is een geometrisch stabiel systeem zonder overbodige beperkingen.

De typische verbinding tussen de kolomvoet en de fundering voor dergelijke structuren wordt geïllustreerd in Figuur 2. Als de kolomvoet wordt beschouwd als een scharnierverbinding, heeft de structuur de neiging aanzienlijk te vervormen, is er meer staal nodig en leidt dit vaak tot een hoog breukpercentage van frameloze fotovoltaïsche modules als gevolg van vervorming.

2. Gemodificeerde Driehoekige Ondersteuningsstructuur
De driehoekige ondersteuningsstructuur stelt hoge eisen aan de verbinding tussen de poten en de fundering. Om dit probleem effectief aan te pakken, werd de gemodificeerde driehoekige ondersteuningsstructuur ontwikkeld. Dit ontwerp voegt diagonale schoor aan de oorspronkelijke driehoekige structuur toe, waardoor de algehele stabiliteit wordt verbeterd. Hoewel het het staalgebruik enigszins verhoogt, vermindert het de vervorming door de beweging van de voor- en achterkolommen te coördineren. Het is geschikt voor verschillende soorten fotovoltaïsche module-ondersteuningen, vooral in projecten met hoge windbelastingen, oneffen terrein of bergachtige gebieden waar een hoge structurele integriteit en minimale vervorming vereist zijn.

3. Zadeldak Ondersteuningsstructuur
De zadeldak ondersteuningsstructuur volgt de "drie-lichamen-regel" in de structurele mechanica: drie starre lichamen die paarsgewijs zijn verbonden door drie niet-collineaire enkele scharnieren vormen een stabiel systeem zonder overbodige beperkingen. Het is een eenvoudige binaire structuur. Door de noodzaak van poten van verschillende lengtes te elimineren, vermindert het het staalgebruik, vereenvoudigt het de structuur en vergemakkelijkt het de installatie.

Deze structuur heeft echter bepaalde beperkingen:
1) Omdat de hoogte niet kan worden aangepast, is deze alleen geschikt voor vlak of zacht glooiend terrein.
2) De eliminatie van voor- en achterpoten vergroot de oversteklengte van de balk. Onder hogere belastingen neemt de vervorming van de structuur toe, wat risico's oplevert voor de stabiliteit van het fotovoltaïsche ondersteuningssysteem en het breukpercentage van frameloze fotovoltaïsche modules. Daarom is de zadeldak ondersteuningsstructuur alleen geschikt voor omgevingen met lage windbelastingen.

4. Gemodificeerde Zadeldak Ondersteuningsstructuur
Om het probleem van het hoge staalgebruik in de schuine balken van de zadeldak ondersteuningsstructuur aan te pakken, werd een gemodificeerde versie ontwikkeld. Dit ontwerp bevat kenmerken van de driehoekige ondersteuningsstructuur door een achterpoot toe te voegen aan de zadeldak ondersteuning, waardoor de oversteklengte van de balk wordt verminderd. Dit verbetert de stabiliteit van het ondersteuningssysteem en vermindert het breukpercentage van fotovoltaïsche modules. De gemodificeerde zadeldak ondersteuningsstructuur gebruikt slechts iets meer staal dan het oorspronkelijke zadeldakontwerp, maar is economischer in vergelijking met twee driehoekige ondersteuningsstructuren.

5. Enkelkolom Fotovoltaïsche Ondersteuningsstructuur
De enkelkolom fotovoltaïsche ondersteuningsstructuur bestaat voornamelijk uit belangrijke componenten zoals de hoofdbalk, secundaire balk, voorsteun, achtersteun, stalen kolom, klem en enkelpaalfundering. Het gebruikt twee diagonale schoorstukken om de hoofd- en secundaire balken te ondersteunen, die op hun beurt de fotovoltaïsche panelen vasthouden. De verbinding tussen de stalen diagonale schoorstukken en de enkelpaalfundering wordt bereikt via klemmen, waardoor de structuur eenvoudig en efficiënt is.

Bovendien neemt de enkelkolom fotovoltaïsche ondersteuningsstructuur minder ruimte in beslag, waardoor efficiënt gebruik van het land tussen de voor- en achterrijen van fotovoltaïsche arrays mogelijk is. De voor- en achtersteunen van deze structuur zijn in wezen verlengde versies van de voor- en achterkolommen in dubbelkolom ondersteuningsstructuren. Vanwege de toevoeging van klemmen, stalen kolommen en andere componenten vereist de enkelkolom ondersteuningsstructuur echter aanzienlijk meer staal in vergelijking met dubbelkolom ondersteuningsstructuren.