實現高可靠低成本光伏太陽能支架方案
時間:2014-06-20 點擊:2346 次

 

實現高可靠低成本光伏太陽能支架方案
 
對于大規模光伏發電支架安裝,冷軋型材是一種常用的解決方案。無論光伏支架形狀簡單或復雜,都可以通過軋制和焊接達到要求的精確規格。
光伏支架的材料有多種選擇,冷軋商和工程緊固件制造商兩者的緊密合作可以大大減少太陽能發電項目中的相關成本。例如,使用預先安裝緊固件的方式,將安裝勞動力從施工現場轉移到冷軋生產線,減少了板件安裝后的松動情況,從而省去寶貴的光伏項目現場的人工時間并帶來額外的收益。這些預裝緊固件包括高性能、易于安裝的組件,例如固定扣件。
生產工藝
當冷軋成形材料應用于太陽能捕捉器或托架系統時,其選擇類型是多樣的。最常見材料包括高強度低合金鋼(HSLAsteels)和鋁合金。有些合金在滿足強度要求的同時,需要在薄部位成型。帽形或隧道形都被廣泛使用,任何開放或閉合的結構都可以通過冷軋完成。在流水線中可以在任何位置沖出任何形狀的預沖孔。光伏發電廠項目中,支架的長度僅限于貨運車的長度,有些支架設計長達47英尺。后道工序包括表面加工、焊接和緊固件安裝等,可以給客戶帶來價值增值。
成本考量
光伏支架制造商都面臨著巨大的價格壓力和日益嚴格的監督體系??蛻舨粌H期望減少組件的成本,同時也要求降低光伏項目中現場支架安裝的人工費用。在大規模光伏項目中尤其明顯,這類項目中制造商為了提高安裝效率,除了配備固定傾角安裝系統外,需要自費增加單軸支架。如果從效率出發,一些支架的設計甚至可以用于光伏面板裝配系統。
無論安裝單軸支架或固定傾角支架,有些裝配緊固件是必不可少的。部分的組裝工作要在施工現場由施工人員完成。為便于裝配,部件上通常設計有預沖孔配合分開的螺母和螺栓。緊固件的安裝數量,因項目大小,有很大差異。電廠級的光伏項目往往需要大量的緊固件,一些項目中,每兆瓦需安裝70,000個螺栓連接。緊固件在項目中使用量經常在數百萬之多,從而直接影響到對現場施工人力的需求。
為了減少在施工現場使用松散型的緊固件(容易丟失),可以由冷軋制造商在支架生產中同步安裝固定扣件。通過實地考察證實,安裝在工廠中進行較在戶外現場工作可以節省可觀的成本。除了減少勞動力成本,質量控制也得到改善。一些項目支付高工資以雇傭熟練工,例如常常添加臨時工人以滿足合同期限的臨近,但對臨時工人的短期培訓也是極具挑戰的一項工作。顯然,那些需要數以百萬計的緊固件安裝的大型項目,選用預先安裝硬緊固件不失為明智之舉。
選擇組件
選擇合適的緊固件,可以在快速安裝與滿足所有設計目標的同時,減少安裝時間和成本。通常緊固件的安裝在后續操作中的冷軋成型部分的使用沖床和工具完成安裝。如果項目規模和完工時間都能保證的情況下,在線安裝也可以操作。二次操作可以快速設置,是最適合大多公用工程的類型。盲孔鉚釘、鉚接螺母、鉚接螺栓在項目中較為常用。
對于閉合截面型材,這是唯一的選擇,因為無需在背面加工。大多數光伏冷軋支架型材選用帽形截面,允許工具可以由兩側操作。鉚接螺母和螺栓完全由手動一次一個安裝完成。在這種情況下,使用自動化設備成本過高,而且不能同時安裝多個組件。
壓鉚緊固件可以用在工具雙向安裝。典型的自動化安裝,由自動上料機配合單工位壓機完成安裝。但是不能在單工位壓機上一次安裝多個壓鉚緊固件。特別是在薄鋼板材料上,鉚釘和壓鉚緊固件的機械性能(如扭矩或推/拉)幾乎達到臨界值。緊固件尺寸和鋼板厚度可能需要根據客戶對結構的要求而調整。
Flangeform緊固件是一種高強度的緊固件,是固定鋼板最佳選擇。他們被廣泛應用于汽車和白色家電等相關領域。安裝便捷,更低的安裝成本,適合于大規模連續線的生產,同時也適用于自動化或手動線的單一零件的安裝應用。并且,多個緊固件可以由單工位沖床安裝完成。不銹鋼或富厚鋅涂層碳鋼都是戶外使用的理想選擇。
Flangeform的這些屬性,以及連接部件的雙向安裝,非常適合光伏捕捉器和托架應用。圖1所示,基本的安裝順序。安裝過程中,二次凸緣在背面形成,圖2中可以看到鋼板上的徑向凸緣。圖3中所示,螺母上帶有的6個ribs加強肋。
縮短安裝時間
安裝周期對于冷軋制造商安裝數以百萬計的緊固件來說至關重要,組件的選擇會對全局造成差異。下面的案例主要研究概述了Flangeform緊固件被冷軋制造商用于一個發電廠級的光伏項目。在這個太陽能項目中,最終客戶指定了300系列不銹鋼鉚壓型緊固件,以減少安裝時間和施工現場勞動力。圖4所示M6螺柱和螺母。該材料是預鍍鋅,低合金高強度50級鋼,1mm厚的普通規格用于光伏結構件,總緊固件用量超過1千萬個。
 
返回