La conception et la sélection des fondations et des supports photovoltaïques sont des facteurs clés pour garantir le fonctionnement stable à long terme des systèmes de production d'énergie solaire photovoltaïque. Lors de la conception, tenez pleinement compte de la sécurité, de la durabilité et de l'économie de la structure, tout en déterminant la solution la plus appropriée en fonction des environnements d'installation et des scénarios d'application spécifiques.
Conception de base photovoltaïque
1. Vérification de la capacité portante verticale : tous les types de fondations doivent subir une vérification de la capacité portante verticale pour la résistance à la compression et à la traction afin de garantir que la fondation peut résister à la pression ou à la tension provenant du dessus.
2. Vérification de la capacité portante horizontale : Pour les fondations sur pieux, en plus de la capacité portante verticale, une vérification de la capacité portante horizontale doit également être effectuée pour garantir leur stabilité sous force latérale.
3. Vérification de la stabilité globale : en particulier pour les micropieux en acier, il convient de s'assurer que la stabilité globale de l'ensemble du système n'est pas affectée par des facteurs externes.
4. Dimensions et profondeur de base : Les dimensions spécifiques et la profondeur d'enfouissement de la fondation sont déterminées en fonction du moment de renversement calculé, de la résistance à l'arrachement et d'autres paramètres. Par exemple, la taille de base initiale est de 400 mm x 400 mm et l'espacement dépend des exigences spécifiques.
Conception du support
1. Sélection des matériaux : les matériaux courants des supports photovoltaïques comprennent l'alliage d'aluminium (surface Al6005-T5 anodisée), l'acier inoxydable (304), les pièces en acier galvanisé (galvanisé à chaud Q235), etc. Chaque matériau a ses propres caractéristiques, comme l'alliage d'aluminium qui est léger et facile à installer, mais ayant une capacité portante relativement faible ; Bien que l’acier inoxydable ait un coût élevé, il fonctionne bien dans les environnements difficiles ; Les pièces en acier galvanisé ont une bonne rentabilité, mais elles sont relativement lourdes.
2. Forme structurelle : Choisissez des supports d'inclinaison fixe, réglable ou de suivi automatique en fonction de différents scénarios d'application. Le support fixe convient aux zones avec peu de changement d'angle d'éclairage ; Le support de suivi ajuste son angle avec la position du soleil tout au long de la journée, améliorant ainsi l'efficacité de la production d'énergie.
3. Performances de dissipation thermique : certaines nouvelles conceptions de supports améliorent la circulation de l'air en optimisant la disposition des composants, ce qui contribue à améliorer l'effet de dissipation thermique des systèmes photovoltaïques et ainsi à améliorer l'efficacité du travail.
Exemple de conception
Application sur un toit résidentiel : pour les toits en pente, concevez des supports parallèles au toit, généralement à environ 10-15 cm de la surface du toit, pour faciliter la ventilation et la dissipation de la chaleur. Compte tenu du problème de vieillissement des bâtiments résidentiels, la conception du support garantit qu'il peut supporter des charges supplémentaires.
Bâtiments commerciaux : dans de tels projets, la conception des supports photovoltaïques doit non seulement répondre aux exigences de résistance, de rigidité et de stabilité, mais également être conforme aux normes de résistance sismique, éolienne et à la corrosion. En outre, tenez compte de facteurs tels que les conditions climatiques locales et les normes de conception des bâtiments.
Centrale photovoltaïque agricole : adoptant une conception intégrée et une méthode d'installation séparée, les modules photovoltaïques sont installés sur des supports hauts et maintenus à un certain angle pour maximiser la réception du rayonnement solaire. Cette méthode permet de produire de l'électricité à bord sans affecter l'utilisation des terres en dessous, comme la plantation de cultures ou la sélection.
Référence des paramètres
Taille du composant : en supposant que la taille du composant est de 2 094 mm x 1 038 mm, avec une épaisseur d'environ 35 mm et un poids d'environ 20 kg/㎡.
Paramètres de charge de vent : selon la norme GB{{0}}, le coefficient de forme de la charge de vent μ s=1.3, le coefficient de variation de hauteur de pression du vent μ z dépend de la catégorie de rugosité du sol (AD ), et la pression de base du vent ω 0 est déterminée par les données météorologiques historiques de l'emplacement du projet.
Dimensions de base : pour une fondation indépendante, une configuration mesure {{0}},4 m de long x 0,4 m de large x 0,5 m de haut ; Pour les fondations en bande, il mesure 0,8 m de long x 0,4 m de large x 0,4 m de haut.
Plusieurs méthodes d'évaluation courantes et leurs caractéristiques pour évaluer la capacité portante des bâtiments :
1. Analyse des dessins de conception
Les évaluateurs porteront des jugements préliminaires sur la base des dessins de conception architecturale. Dans les dessins de conception, il est généralement clairement indiqué quels murs sont des murs porteurs, qui sont généralement plus épais et situés à des endroits clés du bâtiment, tels que les fondations, entre les étages et sous le toit. Les dessins de conception sont scientifiquement planifiés par des ingénieurs en structure sur la base de la structure globale et de la répartition des charges du bâtiment, fournissant des informations importantes sur l'emplacement et l'épaisseur des murs porteurs.
2. Enquête sur place
En plus de s'appuyer sur des dessins de conception, l'enquête sur site est également un élément indispensable. Cela comprend la vérification si les matériaux et la structure réels du mur répondent aux exigences de conception grâce à une inspection visuelle et à l'utilisation d'outils et de techniques professionnels tels que les tests par ultrasons et le carottage. Cette méthode permet une compréhension plus intuitive de l’état du mur et permet d’identifier les problèmes existants tels que les fissures ou le vieillissement des matériaux.
3. Détection statique
Les tests statiques font référence à l'utilisation d'équipements spécialisés (tels que des capteurs de pression, des dispositifs d'acquisition de données, etc.) pour mesurer la performance portante du sol ou de la structure dans un état statique. Cette méthode convient aux nouveaux bâtiments ou lorsque des résultats précis sont nécessaires. L’obtention de données très précises grâce à cette méthode implique également des coûts et des exigences techniques plus élevés.
4. Détection dynamique
Pour les structures qui nécessitent une évaluation de leurs performances sous des charges dynamiques, telles que les ponts, les routes, etc., des méthodes de détection dynamique sont utilisées. Cela signifie simuler des facteurs tels que les vibrations ou les impacts dans des situations d'utilisation réelles pour tester la réponse de la structure dans ces conditions. Même si cette méthode peut fournir des informations proches de scénarios réels, elle nécessite également des processus opérationnels et un accompagnement complexes.
5. Analyse des calculs de simulation informatique
La simulation informatique est un moyen technologique moderne qui nous permet de créer un modèle virtuel pour une analyse mécanique détaillée. Le processus d'évaluation implique la collecte d'informations sur les données de conception et de construction, l'état de la qualité de l'apparence et l'utilisation du bâtiment, suivi d'un examen et d'une vérification de la structure, pour finalement tirer des conclusions et formuler des recommandations. L’avantage de cette méthode réside dans sa rapidité, son coût relativement faible et sa large application, notamment dans les domaines de la construction industrielle et des bâtiments d’usines.
6. Méthode de mesure réelle
La méthode de mesure proprement dite consiste à mesurer directement la structure sur site, y compris des facteurs tels que la taille et le matériau, afin d'évaluer sa capacité portante. L'avantage de cette méthode est qu'elle peut refléter directement l'état réel de la structure, mais elle nécessite également un équipement de mesure professionnel et un support technique, et peut être affectée par des erreurs de mesure.
7. Règles empiriques
En l’absence d’informations détaillées, les règles empiriques peuvent constituer une méthode d’estimation rapide. Cette méthode s'appuie sur l'expérience et les modèles passés pour évaluer la capacité portante de la structure. Bien que simple et réalisable, sa précision est faible et ne peut fournir que des résultats approximatifs.
8. Test de charge
Afin d'obtenir la valeur limite la plus précise de la capacité portante du sol, des tests de charge sur site sont parfois effectués. Cette expérience consiste à charger des sacs de sable ou de l'eau par lots jusqu'à ce que la valeur de déformation des poutres et des dalles de plancher se rapproche de la limite spécifiée. Bien que cette approche soit la plus directe et la plus efficace, elle est également la plus longue et la plus exigeante en main-d’œuvre, généralement adoptée uniquement dans des situations particulièrement importantes.
