Reka bentuk dan penggunaan profil aluminium dalam industri fotovoltaik

Tenaga adalah asas material untuk kelangsungan hidup. Ia adalah masalah utama yang dihadapi oleh manusia pada abad ke-21. Tenaga hijau seperti kuasa angin, kuasa hidraulik berskala sederhana, biotenaga, tenaga suria, tenaga geoterma, dll. semakin dihargai oleh orang ramai. Antaranya, tenaga suria merupakan tenaga bersih yang paling berpotensi dan tidak habis-habis. Dengan perkembangan industri fotovoltaik, kurungannya telah diubah daripada produk keluli kepada profil aloi aluminium , menonjolkan kelebihan mesra alam seperti ringan, ketahanan, struktur yang pelbagai dan kebolehkitar semula. Untuk tujuan ini, struktur produk yang munasabah direka melalui analisis mekanikal, yang bukan sahaja dapat memenuhi keperluan penggunaan, tetapi juga mempunyai struktur yang ringkas dan ringan.

1.2 Keperluan reka bentuk:

(1) Spesifikasi panel solar: 1650mm×990mm×50mm

(2) Bilangan panel solar yang dipasang: 14 (

3) Tatasusunan panel solar: 2×7=14

(4) Sudut kecondongan kurungan: 30°

(5) Kelajuan angin maksimum: 42m/s

(6) Beban salji: 0.65kN/m2

(7) Beban panel solar: 0.2kN/m2

(8) Keadaan pemasangan: Tanah, kategori kekasaran tanah II

(9) Piawaian pengiraan: JIS C8955: 2011

(10) Hayat reka bentuk produk: 20 tahun

2 Reka bentuk kekuatan

2.1 Keadaan reka bentuk

①Beban salji ialah 0.65kN/m2, dan kelajuan angin maksimum ditetapkan kepada: 42m/s. Beban seismik tidak dipertimbangkan. Ia boleh dikira bahawa ketebalan salji menegak adalah kurang daripada 1m, yang merupakan pengiraan untuk tempat biasa.

② Mengikut perkara di atas, ia boleh diandaikan sebagai beban maksimum di tempat umum, dan beban komposit jangka pendek bagi beban tetap G dan beban tekanan angin W yang dihasilkan oleh ribut digunakan, iaitu, G+ W; gabungan beban G+S apabila terdapat salji.

③ Kira kekuatan lenturan dan jumlah lenturan bahan yang disebabkan oleh tekanan angin yang bertiup dari hadapan pendakap (mengikut angin) dan tekanan angin yang bertiup dari belakang pendakap (angin kepala), dan sahkan kekuatannya.

④ Ketinggian maksimum H=2.175m.

2.2 Beban yang diandaikan

①Modul solar beban tetap: Gm =0.2kN/m2; Berat trek berbentuk T 110: G2= 1.703×9.8/(1.65/2)=0.021kN/m2; Berat beban tetap trek berbentuk T tunggal 110 G= 0.2+0.021=0.221kN/m2;

②Beban tekanan angin: Andaikan beban tekanan angin angin yang bertiup dari hadapan tatasusunan (menuju angin) ialah Wp Wp=Cw×(0.6×V0 2 ×E×I) Cw—pekali angin. Skim ini adalah tekanan positif. Formula pengiraan ialah: 0.65+0.009θ=0.65+0.009×30=0.92 V0—Kelajuan angin 42m/s E—Pekali alam sekitar, memandangkan H=2.175m kurang daripada Zb=5m Menurut formula (4), kekasaran tanah kategori ialah II Er=1.7×(Zb /ZG)α =1.7×（5/350）0.15=0.8988 E=Er 2 /m2 Beban tekanan angin angin (tiup angin) yang bertiup dari belakang tatasusunan ialah Wp, dan pekali angin ditukar kepada: Cw—pekali angin. Pelan ini adalah tekanan negatif. Formula pengiraan ialah: 0.71+0.016θ=0.71+0.016×30=1.19 Wp=1.19×（0.6×422×1.777×1.0）=2.238kN/m2

③Beban tekanan salji Sp Beban salji q: q=0.65kN/m2 Kawasan salji Seperti kawasan unjuran mendatar permukaan tatasusunan: As=A×cos30°

Pekali cerun Cs=0.84 Sp=Cs×q×As=0.84×0.65×cos30°=0.473kN/m2

④Beban trek berbentuk T tunggal: Beban semasa pengumpulan salji jangka pendek: G +S =0.221 +0.473 = 0.694kN/m2 Beban semasa ribut jangka pendek: G+W=0.221+1.73=1.951 kN/m2 (turun angin) GW =0.221- 2.238=-2.017kN/m2 (naik melawan angin) Oleh kerana daya melawan angin lebih besar daripada daya di sepanjang angin, pengiraan berikut hanya mempertimbangkan tiupan angin. Mengambil pengiraan beban beban tiupan angin semasa ribut jangka pendek, trek tunggal berbentuk T q=2.017kN/m2 ×1.65/2=1.664kN/m2

2.3 Analisis tegasan tiub segi empat sama

Memandangkan panjang aluminium segi empat 60×1505 lebih panjang daripada aluminium segi empat 60×600, ia hanya perlu untuk memeriksa kestabilan aluminium segi empat 60×1505. Daya bagi aluminium segi empat sama 60×1505 ialah: F=FB/cos30°=13319.5/ cos30°=15380N. Kedua-dua hujung aluminium segi empat sama 60×1505 berengsel, jadi μ= 1. Daripada parameter keratan rentas, I=300653mm4, i=22.1mm; modulus keanjalan aluminium E =6.9×104 MPa. Panjang batang l = 1505mm. Aloi aluminium σp =175MPa, maka kelenturan λ= μl i = 1×1505 22.1 =68 λ1=π E σp =3.14× 6.9×104 175 =62.3. Dapatkan: λ>λ1 Oleh itu, aluminium segi empat sama 60×1505 ialah rod pematuhan yang besar. Formula Euler digunakan untuk mengira Fcr= π2 EI (μl)2 = 3.142 ×6.9×104 ×300653 (1×1505)2 =90303N F=15380N＜Fcr, jadi keseluruhan sistem adalah stabil.

Dengan penggunaan meluas bahan industri aluminium dan promosi konsep perlindungan alam sekitar dalam industri fotovoltaik, penggunaan aloi aluminium dalam bidangnya telah menjadi semakin menonjol, terutamanya di negara-negara seperti Eropah dan Jepun. Pada masa ini, syarikat kami sedang giat membangunkan kurungan solar dan profil bingkai. Semasa proses reka bentuk, analisis mekanikal bahagian reka bentuk, sambil memastikan keperluan kekuatan untuk menahan tekanan angin dan tekanan salji, mengoptimumkan struktur dan penggunaan rasional, dan mereka bentuk bahagian profil yang boleh dilaksanakan secara teknikal, menjimatkan bahan, dan mudah dipasang. , untuk memenuhi keperluan pembangunan industri dengan lebih baik.