據相關統計數據，在一個大型太陽能發電站項目中，光伏支架建設安(an)裝成(cheng)(cheng)本(ben)占(zhan)光伏項目總投資(zi)的(de)(de)21%左右，而太陽能(neng)光伏支(zhi)架(jia)的(de)(de)投資(zi)僅(jin)占(zhan)總成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)3%左右。因(yin)此，相對于太陽能(neng)電站高額的(de)(de)投資(zi)，支(zhi)架(jia)成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)(de)波動并(bing)不是敏(min)感因(yin)素，選(xuan)擇高端支(zhi)架(jia)的(de)(de)成(cheng)(cheng)本(ben)僅(jin)提高不足(zu) 1%，然而如(ru)果選(xuan)用的(de)(de)支(zhi)架(jia)不合適，后期養(yang)護成(cheng)(cheng)本(ben)會大大增加(jia)，整體(ti)考慮(lv)并(bing)不合算(suan)。

　　任(ren)何類型的(de)太陽能(neng)光伏組(zu)件裝(zhuang)配部件，重要(yao)的(de)特征之一(yi)是耐候性。需(xu)(xu)保證25年內結構必須牢固(gu)可靠(kao)(kao)，能(neng)承受(shou)如環境侵(qin)蝕，風、雪荷載(zai)和其它外部效應。安(an)(an)全可靠(kao)(kao)的(de)安(an)(an)裝(zhuang)，以小的(de)安(an)(an)裝(zhuang)成本達(da)到的(de)使用(yong)效果、幾乎免維護、可靠(kao)(kao)的(de)維修、可回收，這些都是做選擇方案時所需(xu)(xu)要(yao)考慮的(de)重要(yao)因素(su)。

　　目(mu)前(qian)一些(xie)支(zhi)架企業應用(yong)了高(gao)耐磨材(cai)料以抵抗(kang)風力雪荷載和(he)其它腐(fu)蝕(shi)作用(yong)，綜合利用(yong)了鋁合金陽極氧(yang)化，超厚(hou)熱鍍鋅(xin)，不銹(xiu)鋼，抗(kang)UV老化等(deng)技術工藝(yi)來保(bao)證陽能(neng)支(zhi)架和(he)太(tai)陽能(neng)跟蹤的使用(yong)壽命。

　　光(guang)伏支(zhi)架具(ju)有多種(zhong)分類(lei)方(fang)式(shi)(shi)(shi)，如(ru)按照連接(jie)方(fang)式(shi)(shi)(shi)分為(wei)(wei)焊接(jie)式(shi)(shi)(shi)和組裝式(shi)(shi)(shi)，按照安裝結構(gou)分為(wei)(wei)固定(ding)式(shi)(shi)(shi)和逐日式(shi)(shi)(shi)，按照安裝地點分為(wei)(wei)地面式(shi)(shi)(shi)和屋面式(shi)(shi)(shi)等(deng)。無論哪(na)種(zhong)光(guang)伏系統(tong)，其支(zhi)架構(gou)成大體相(xiang)似，都(dou)包(bao)括連接(jie)件(jian)、立柱、龍骨、橫梁、輔(fu)助件(jian)等(deng)部(bu)分。

　　固定(ding)式(shi)光(guang)(guang)伏(fu)支架，顧(gu)名思義，是指安(an)裝之后方(fang)位、角(jiao)度等保持不變的(de)支架系統。固定(ding)安(an)裝方(fang)式(shi)直(zhi)接將太陽(yang)能光(guang)(guang)伏(fu)組件(jian)朝向低緯(wei)度地區放置（與(yu)地面(mian)成一(yi)定(ding)的(de)角(jiao)度），以串并聯的(de)方(fang)式(shi)組成太陽(yang)能光(guang)(guang)伏(fu)陣列，從(cong)而達到太陽(yang)能光(guang)(guang)伏(fu)發電(dian)的(de)目的(de)。其固定(ding)方(fang)式(shi)有(you)(you)多種，如(ru)地面(mian)固定(ding)方(fang)式(shi)就有(you)(you)樁基法(fa)(fa)（直(zhi)接埋入法(fa)(fa)）、混凝土塊配重法(fa)(fa)、預(yu)埋法(fa)(fa)、地錨法(fa)(fa)等，屋面(mian)固定(ding)方(fang)式(shi)隨屋面(mian)材料不同而有(you)(you)不同的(de)方(fang)案。

　　太陽能電池陣列的(de)支架，通(tong)常由從鋼(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)(jin)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)基礎中伸(shen)出的(de)鋼(gang)(gang)(gang)制(zhi)熱(re)浸(jin)鍍鋅的(de)加(jia)(jia)工品或者不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)制(zhi)地腳(jiao)螺栓來固(gu)定。在(zai)(zai)房(fang)(fang)屋屋頂上采用(yong)(yong)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)基礎的(de)場合，將(jiang)房(fang)(fang)屋的(de)防(fang)(fang)水(shui)層揭開一部分，剝掉混(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)表面．在(zai)(zai)天井(jing)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)(jin)上把陣列用(yong)(yong)的(de)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)座(zuo)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)(jin)焊接在(zai)(zai)一起。不(bu)能焊接鋼(gang)(gang)(gang)筋(jin)(jin)(jin)時，為了借助混(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)附(fu)(fu)著(zhu)力(li)和自重對抗風(feng)壓(ya)，使混(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)土(tu)(tu)底座(zuo)表面凹凸不(bu)平(ping)使附(fu)(fu)著(zhu)力(li)加(jia)(jia)大(da)。之后，用(yong)(yong)防(fang)(fang)水(shui)填充(chong)劑進行二(er)次(ci)防(fang)(fang)水(shui)處理。

　　如果上述方法(fa)也(ye)不能(neng)實施(shi)時,可在(zai)防(fang)水層(ceng)上敷設比(bi)較貴的(de)硅膠等耐候(hou)性緩沖材料，在(zai)其(qi)上安裝熱浸鍍鋅的(de)重(zhong)量大的(de)鋼骨架，然后在(zai)鋼骨架上固定陣(zhen)列支架。鋼骨架是用(yong)塑料螺栓連接(jie)在(zai)房上周圍突出的(de)壓檐墻(qiang)上．目的(de)是風壓不致使陣(zhen)列及(ji)鋼骨架移動。起輔(fu)助強化作(zuo)用(yong)。

　　屋(wu)(wu)(wu)面(mian)光伏支架(jia)所(suo)安(an)(an)裝的(de)環(huan)境(jing)包括(kuo)坡屋(wu)(wu)(wu)面(mian)、平(ping)屋(wu)(wu)(wu)面(mian)，安(an)(an)裝時需順應屋(wu)(wu)(wu)面(mian)環(huan)境(jing)，不(bu)破壞(huai)固有結構及自防水系統，屋(wu)(wu)(wu)面(mian)材料(liao)包括(kuo)琉璃瓦、彩鋼(gang)瓦、油氈瓦、混凝土(tu)面(mian)等。針(zhen)對不(bu)同的(de)屋(wu)(wu)(wu)面(mian)材料(liao)采用不(bu)同的(de)支架(jia)方案。

　　屋(wu)面(mian)(mian)按傾斜角(jiao)度(du)分為坡(po)面(mian)(mian)和平面(mian)(mian)兩種(zhong)，所以屋(wu)面(mian)(mian)光(guang)伏系統的傾斜角(jiao)度(du)有(you)多(duo)種(zhong)選擇，對于(yu)坡(po)屋(wu)面(mian)(mian)通常采用平鋪(pu)的方式(shi)順應屋(wu)頂坡(po)度(du)布(bu)置，也可以采用與屋(wu)頂成一(yi)定(ding)傾角(jiao)的布(bu)置方式(shi)，但是這種(zhong)做法(fa)相對比較(jiao)復雜，案例較(jiao)少(shao)；對于(yu)平屋(wu)面(mian)(mian)則(ze)有(you)平鋪(pu)和傾斜一(yi)定(ding)角(jiao)度(du)兩種(zhong)選擇。

　　如圖1所(suo)示(shi)，琉(liu)璃瓦(wa)為堿(jian)土、紫砂等(deng)軟硬質原(yuan)料經過擠制(zhi)、塑壓后燒制(zhi)而成(cheng)的(de)建筑(zhu)材料，材質脆(cui)，承(cheng)重能力差。在(zai)安(an)裝(zhuang)支(zhi)(zhi)架時一般采(cai)用(yong)特殊(shu)設(she)(she)計的(de)主支(zhi)(zhi)撐構件(jian)與琉(liu)璃瓦(wa)下層屋面固定(ding)，來支(zhi)(zhi)撐支(zhi)(zhi)架主梁及橫梁，支(zhi)(zhi)撐構件(jian)如連接板等(deng)通常設(she)(she)計成(cheng)如圖2中所(suo)示(shi)的(de)多開(kai)孔(kong)樣式，靈(ling)活有效實現(xian)支(zhi)(zhi)架位置調整。組(zu)件(jian)與橫梁之間(jian)采(cai)用(yong)鋁合(he)金壓塊壓接。

　　彩(cai)鋼(gang)(gang)板(ban)是(shi)薄(bo)鋼(gang)(gang)板(ban)經冷(leng)壓或冷(leng)軋成型(xing)的(de)鋼(gang)(gang)材。鋼(gang)(gang)板(ban)采用(yong)有機涂層薄(bo)鋼(gang)(gang)板(ban)（或稱彩(cai)色鋼(gang)(gang)板(ban)）、鍍(du)鋅薄(bo)鋼(gang)(gang)板(ban)、防腐薄(bo)鋼(gang)(gang)板(ban)(含石棉瀝青層)或其他薄(bo)鋼(gang)(gang)板(ban)等。

　　壓型鋼板具有單位重量輕、強度高、光伏支架抗(kang)震性能好(hao)、施工快速(su)、外形美觀等優點，是(shi)良好(hao)的建筑材(cai)料(liao)和構件，主要用于圍護結構、樓板，也可用于其他構筑物。

　　屋面彩(cai)鋼瓦一般分為：直立鎖邊型、咬口型（角(jiao)馳式(shi)）型、卡扣型（暗(an)扣式(shi)）型、固(gu)定件連接(jie)（明釘式(shi)）型。

　　在彩鋼瓦(wa)屋(wu)面(mian)安裝光伏系統時(shi)，要充分考慮彩鋼瓦(wa)形制(zhi)及其(qi)承重能力，以確定(ding)支(zhi)架(jia)(jia)固(gu)定(ding)方式(shi)。彩鋼瓦(wa)屋(wu)面(mian)支(zhi)架(jia)(jia)固(gu)定(ding)方式(shi)主要根(gen)據彩鋼瓦(wa)形制(zhi)而定(ding)，如圖4所示：地面(mian)支(zhi)架(jia)(jia)固(gu)定(ding)方式(shi)

　　混凝(ning)土屋面光(guang)伏支架一般(ban)為固定傾角的固定方式(shi)(shi)，也可以采(cai)用平鋪方式(shi)(shi)布置。該(gai)型屋面固定方式(shi)(shi)主要為混凝(ning)土基礎和標準化固定連接件固定，分為現澆型和預澆型兩種方式(shi)(shi)。

　　混凝土屋(wu)面(mian)上現澆矩型基(ji)礎，適時合屋(wu)面(mian)承載小(xiao)、風荷載高的地區和屋(wu)面(mian)；如下圖所(suo)示：1矩形(xing)基(ji)礎與屋(wu)面(mian)用化(hua)學(xue)錨栓連(lian)接(jie)；2矩形(xing)基(ji)礎上安裝標準化(hua)的固定連(lian)接(jie)件；3.支架與組(zu)件組(zu)裝。

　　混(hun)凝土(tu)屋(wu)面上(shang)放置預澆矩(ju)(ju)形基礎，適合屋(wu)面承載(zai)小、風荷(he)載(zai)小的(de)地區和屋(wu)面；矩(ju)(ju)形基礎上(shang)預制標準化的(de)固定連接件。

　　地(di)(di)面光(guang)伏系(xi)統(tong)是(shi)指安裝地(di)(di)點選擇在(zai)戶外開闊(kuo)地(di)(di)面的光(guang)伏系(xi)統(tong)，常見(jian)大型(xing)地(di)(di)面光(guang)伏系(xi)統(tong)的支(zhi)架固定(ding)方式隨著地(di)(di)質(zhi)、環境、氣候等因素而不同。一般采(cai)用混(hun)凝(ning)土條形（塊狀）基礎形式（特殊(shu)地(di)(di)基情況需(xu)要咨詢專業土力學設計人員），也可以采(cai)用樁基式、地(di)(di)錨式（如(ru)圖1）等方式。

　　圖1中(zhong)所示的(de)四種(zhong)不同基礎形式可以根(gen)據實際情況選擇，其中(zhong)混凝土塊配重和預埋件的(de)方(fang)法(fa)經常應用(yong)(yong)于(yu)屋(wu)頂(ding)(ding)太陽能(neng)建設或改造，這樣可以有效避免(mian)破壞屋(wu)頂(ding)(ding)防水層等結構；地錨(mao)法(fa)和直(zhi)埋式常用(yong)(yong)于(yu)太陽能(neng)電站(zhan)的(de)建設中(zhong)，具(ju)有穩固(gu)、可靠性高的(de)特(te)點。

　　根據施工經驗，地(di)(di)錨法施工基(ji)礎(chu)為牢固(gu)，安全性(xing)(xing)，但(dan)(dan)是地(di)(di)錨與太陽(yang)能(neng)光伏(fu)支架連接部位需要(yao)(yao)特別(bie)定做，造價(jia)很高。相比之下(xia)，直埋式(shi)施工簡(jian)便，只需要(yao)(yao)使用開孔機在(zai)現(xian)場(chang)開孔并灌注(zhu)混(hun)凝土(tu)(tu)，在(zai)混(hun)凝土(tu)(tu)未凝固(gu)之前將槽鋼直接插入孔中即可，但(dan)(dan)是與地(di)(di)錨法相比，直埋式(shi)基(ji)礎(chu)對現(xian)場(chang)土(tu)(tu)壤的自立性(xing)(xing)要(yao)(yao)求(qiu)較高，需要(yao)(yao)進(jin)行前期的地(di)(di)質(zhi)勘測試驗。當然，在(zai)地(di)(di)質(zhi)情(qing)況非常有保障的情(qing)況下(xia)，也可以不做前期的地(di)(di)質(zhi)勘探。

　　太陽能光伏(fu)支架主、次(ci)梁的(de)排布方式主要取(qu)決于電(dian)池板的(de)安(an)放方法。總的(de)來說，由于電(dian)況允許的(de)前提下，直埋法顯然優于地錨(mao)法。

　　當(dang)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)光線(xian)垂直于電(dian)池面(mian)板(ban)時(shi)(shi)，太(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)接(jie)收到(dao)的太(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)，發(fa)電(dian)功率也。但是地(di)球時(shi)(shi)時(shi)(shi)刻刻都在(zai)進行公轉和自轉，因(yin)此太(tai)陽(yang)(yang)(yang)光線(xian)角度是時(shi)(shi)刻都在(zai)發(fa)生(sheng)變(bian)化的。而固(gu)(gu)定支架，因(yin)為電(dian)池面(mian)板(ban)是固(gu)(gu)定的，因(yin)此不能(neng)保證(zheng)盡(jin)量讓太(tai)陽(yang)(yang)(yang)光線(xian)垂直電(dian)池面(mian)板(ban)，不能(neng)充分(fen)利用太(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)。

　　因此跟蹤(zong)(zong)系(xi)(xi)統(tong)是盡量去對準太陽(yang)(yang)，使(shi)太陽(yang)(yang)光線在(zai)電池面板單(dan)位面積的接收到的太陽(yang)(yang)光線更多(duo)，從而增加發(fa)電量。目前(qian)而言，跟蹤(zong)(zong)系(xi)(xi)統(tong)包括單(dan)周(zhou)跟蹤(zong)(zong)系(xi)(xi)統(tong)與雙(shuang)軸跟蹤(zong)(zong)系(xi)(xi)統(tong)兩大類，單(dan)軸跟蹤(zong)(zong)系(xi)(xi)統(tong)又分為水平單(dan)軸跟蹤(zong)(zong)系(xi)(xi)統(tong)和斜(xie)單(dan)軸跟蹤(zong)(zong)系(xi)(xi)統(tong)。

　　如圖(tu)8所示，水平單(dan)軸跟(gen)(gen)蹤(zong)(zong)適合在低緯(wei)度(du)地區，通常跟(gen)(gen)蹤(zong)(zong)太(tai)陽的(de)(de)高(gao)度(du)角(jiao)來提高(gao)太(tai)陽光(guang)線(xian)在電(dian)池面板(ban)的(de)(de)垂直分(fen)量(liang)來提高(gao)其(qi)發電(dian)量(liang)。水平單(dan)軸跟(gen)(gen)蹤(zong)(zong)系統，不是(shi)單(dan)純(chun)跟(gen)(gen)蹤(zong)(zong)太(tai)陽高(gao)度(du)角(jiao)，而是(shi)采取一套復雜的(de)(de)計算算法，使得(de)其(qi)太(tai)陽光(guang)線(xian)在電(dian)池面板(ban)的(de)(de)垂直分(fen)量(liang)化，來控制其(qi)運(yun)動角(jiao)度(du)。這樣(yang)化的(de)(de)增大(da)了光(guang)伏發電(dian)量(liang)。水平單(dan)軸跟(gen)(gen)蹤(zong)(zong)一般相對于固(gu)定支(zhi)架能增加20%到(dao)30%之間。

　　斜單軸(zhou)(zhou)適合于(yu)緯度高(gao)(gao)于(yu)30度以上(shang)，通過轉軸(zhou)(zhou)的(de)傾斜角(jiao)補償(chang)緯度角(jiao)。，然后(hou)在(zai)轉軸(zhou)(zhou)方向跟蹤太陽高(gao)(gao)度角(jiao)，從而達到(dao)更好的(de)增大(da)光伏(fu)發電(dian)(dian)量。一般相對于(yu)固定支架可以增加發電(dian)(dian)量25%到(dao)35%之間。

　　雙(shuang)軸跟蹤(zong)，有兩(liang)個轉軸同時運動，這樣可(ke)以保(bao)證(zheng)太(tai)陽電(dian)池板始終垂直(zhi)于太(tai)陽光線，因此(ci)雙(shuang)軸跟蹤(zong)提升太(tai)陽發電(dian)效率。可(ke)以提高35%-45%。

　　將太(tai)陽能電(dian)池陣列安(an)裝(zhuang)在地面上(shang)或者房屋(wu)(wu)屋(wu)(wu)頂上(shang)，以及住宅(zhai)的平(ping)屋(wu)(wu)頂上(shang)的場合，首先(xian)打好牢固(gu)的地基，然(ran)后再作支架(jia)設(she)計。支架(jia)(支持物)大部分都是(shi)鋼結構。

　　支(zhi)架是安裝從下端(duan)到上(shang)端(duan)高度為(wei)4m以(yi)下的(de)太陽能電池(chi)陣列時使用。結構設(she)計(ji)時把允許(xu)應力(li)設(she)計(ji)作(zuo)(zuo)為(wei)基本(ben)，設(she)計(ji)用的(de)荷(he)(he)重(zhong)是以(yi)等(deng)價靜態荷(he)(he)重(zhong)為(wei)前提。到現在(zai)為(wei)止關于太陽能電池(chi)陣列的(de)支(zhi)架沒有設(she)計(ji)標(biao)準(zhun)(zhun)，如果作(zuo)(zuo)為(wei)電氣設(she)考(kao)慮(lv)的(de)場合，按照(zhao)(zhao)送(song)電支(zhi)撐物(wu)設(she)計(ji)標(biao)準(zhun)(zhun)，如果作(zuo)(zuo)為(wei)建筑物(wu)考(kao)慮(lv)，則按照(zhao)(zhao)建筑法、建筑物(wu)荷(he)(he)重(zhong)等(deng)。但是，這些(xie)標(biao)準(zhun)(zhun)在(zai)設(she)計(ji)對象和(he)設(she)計(ji)方法的(de)考(kao)慮(lv)中存在(zai)一些(xie)差(cha)異，不適(shi)合稱為(wei)太陽能電池(chi)陣列的(de)設(she)計(ji)標(biao)準(zhun)(zhun)。

　　作為太陽能電池陣列用支(zhi)架結構設計(ji)時的(de)(de)假(jia)想(xiang)荷(he)(he)(he)(he)重(zhong)(zhong)，有(you)持久作用的(de)(de)固定荷(he)(he)(he)(he)重(zhong)(zhong)和自然界外(wai)力(li)的(de)(de)風壓荷(he)(he)(he)(he)重(zhong)(zhong)、積雪荷(he)(he)(he)(he)重(zhong)(zhong)及(ji)地(di)震荷(he)(he)(he)(he)重(zhong)(zhong)等。此外(wai)，也有(you)因(yin)(yin)溫(wen)(wen)度(du)變(bian)化產(chan)生的(de)(de)“溫(wen)(wen)度(du)荷(he)(he)(he)(he)重(zhong)(zhong)”，但(dan)是在(zai)除了焊(han)接結構的(de)(de)長部件(jian)以外(wai)的(de)(de)支(zhi)撐物中(zhong)，與其他荷(he)(he)(he)(he)重(zhong)(zhong)相比很小，因(yin)(yin)此忽略(lve)不計(ji)。

　　①固定荷(he)重(G )。組件質(zhi)量(liang)( M G )和支撐物等質(zhi)量(liang)( K G )的(de)總和。 

　　②風(feng)壓荷重(W )。加在(zai)組件上的(de)風(feng)壓力(li)( M W )和加在(zai)支(zhi)撐物上的(de)風(feng)壓力(li)( K W )的(de)總和(矢量和)。

　　④地震(zhen)荷(he)(he)重( K )。加(jia)在支(zhi)撐物上(shang)的水(shui)平地震(zhen)力(在鋼結(jie)構支(zhi)架中地震(zhen)荷(he)(he)重一般比(bi)風壓荷(he)(he)重要小)

　　荷重條件(jian)和荷重組合如表1所示。多雪地(di)區的(de)荷重組合，把積雪荷重設為平(ping)時(shi)的(de)70%，暴風時(shi)及(ji)地(di)震(zhen)時(shi)設為35%。

　　在設計太陽能電池陣列(lie)安裝用(yong)支架結構(gou)時，在假想(xiang)荷(he)(he)(he)重(zhong)(zhong)中的(de)(de)荷(he)(he)(he)重(zhong)(zhong)一(yi)般是風(feng)壓荷(he)(he)(he)重(zhong)(zhong)。在電池陣列(lie)中因風(feng)引起(qi)的(de)(de)損壞(huai)多數在強風(feng)時發生。這里規(gui)定的(de)(de)風(feng)壓荷(he)(he)(he)重(zhong)(zhong)只適(shi)用(yong)于防止因強風(feng)導致的(de)(de)破壞(huai)為目的(de)(de)的(de)(de)設計。

　　作用(yong)于陣(zhen)列(lie)的風(feng)壓荷重：W = CW×q ×AW式中W是(shi)風(feng)壓荷重( N )；C W是(shi)風(feng)力系數；q設(she)計用(yong)速度壓(N/m2)；A W是(shi)受風(feng)面積(m2)。

　　設計時的(de)速(su)度(du)壓：q = q0×α×I×J式中q 是(shi)設計用的(de)速(su)度(du)壓(N/m2)；q0是(shi)基準(zhun)速(su)度(du)壓(N/m2)；α是(shi)高度(du)補償系(xi)(xi)數；I 是(shi)用途系(xi)(xi)數；J是(shi)環境(jing)系(xi)(xi)數。

　　對于設計(ji)速度(du)(du)壓q，一般(ban)應按照如下(xia)準則(ze)計(ji)算(suan)(suan): 對于地(di)上(shang)(shang)16m以(yi)下(xia)和16m以(yi)上(shang)(shang)場(chang)合的(de)速度(du)(du)壓算(suan)(suan)式應按照如下(xia)準則(ze)計(ji)算(suan)(suan)：地(di)上(shang)(shang)16m以(yi)下(xia)的(de)場(chang)合: 60；地(di)上(shang)(shang)16m以(yi)上(shang)(shang)的(de)場(chang)合: 1204 。這里，h為地(di)面以(yi)上(shang)(shang)的(de)高(gao)度(du)(du)。在地(di)面31m以(yi)上(shang)(shang)安(an)裝(zhuang)的(de)場(chang)合，風力系數規定為1.5以(yi)上(shang)(shang)。

　　①基(ji)準(zhun)(zhun)速(su)度(du)(du)(du)壓q0。設定基(ji)準(zhun)(zhun)高度(du)(du)(du)10m，由下式算出：q0= 0.5ρ×V 02式中(zhong)q0是(shi)(shi)基(ji)準(zhun)(zhun)速(su)度(du)(du)(du)壓(N/m2)；ρ是(shi)(shi)空氣密度(du)(du)(du)風速(su)(N·s2/m4)；V0是(shi)(shi)設計(ji)(ji)用基(ji)準(zhun)(zhun)(m/s)。空氣的(de)密度(du)(du)(du)在夏(xia)天(tian)(tian)和(he)冬天(tian)(tian)不一樣(yang)，從安全角度(du)(du)(du)考慮取數值大的(de)冬天(tian)(tian)的(de)值1.274N·s2/m4。設計(ji)(ji)用基(ji)準(zhun)(zhun)風速(su)取在太陽能電(dian)池陣列的(de)安裝場所，地上高度(du)(du)(du)10m 處，在50 年內再現的(de)瞬時風速(su)。

　　②高度(du)(du)補(bu)正系數α。隨地面(mian)以上的(de)高度(du)(du)不同，速度(du)(du)壓也不同，因此要(yao)進行高度(du)(du)補(bu)正。高度(du)(du)補(bu)正系數由(you)下式(shi)算出(chu): α= ,式(shi)中α是(shi)高度(du)(du)補(bu)正系數；h 是(shi)陣列的(de)地面(mian)以上高度(du)(du)；h0是(shi)基準(zhun)地面(mian)以上高度(du)(du)l0m；n是(shi)表示因高度(du)(du)遞增變化的(de)程度(du)(du)，5為標準(zhun)。

　　③用途(tu)系(xi)數I 。是與(yu)太陽能(neng)(neng)光伏(fu)發電(dian)系(xi)統的(de)用途(tu)重(zhong)要程度對應的(de)系(xi)數(參見表(biao)2)。通(tong)常，太陽能(neng)(neng)光伏(fu)發電(dian)系(xi)統的(de)風速(su)的(de)設(she)計用再現期限(xian)設(she)為50年，這相當(dang)于用途(tu)系(xi)數1.0。

　　④環境系數J 。是與太陽(yang)能電池陣列(lie)的(de)(de)安(an)裝場(chang)(chang)所(suo)的(de)(de)地形和建(jian)筑物情(qing)況(kuang)等對應的(de)(de)系數(參見表3)。陣列(lie)的(de)(de)安(an)裝場(chang)(chang)所(suo)設定為在地面以上高度(du)6m以下(xia)。

　　①組件面(mian)的(de)風力系(xi)(xi)數。風力系(xi)(xi)數一般通過風洞實驗確(que)定(ding)，更(geng)專(zhuan)業(ye)的(de)內容請參考相關資(zi)料。

　　②支(zhi)撐物(wu)構成(cheng)材料(liao)的(de)(de)(de)風(feng)力系數。在支(zhi)撐物(wu)的(de)(de)(de)骨架及(ji)單體(ti)材料(liao)上作用的(de)(de)(de)風(feng)壓(ya)的(de)(de)(de)風(feng)力系數，由風(feng)洞實驗確定(ding)，更(geng)專業的(de)(de)(de)內容請(qing)參考相關資(zi)料(liao)。

　　設計時(shi)的(de)積雪(xue)(xue)荷重由(you)下式(shi)算(suan)出：S = C S×P×Z S×A S,式(shi)中S 是(shi)積雪(xue)(xue)荷重(N)；C S是(shi)坡(po)度系數；P 是(shi)雪(xue)(xue)的(de)平(ping)均單位質量(相當于積雪(xue)(xue)1 cm的(de)質量，N/m2)； Z S是(shi)地(di)上垂(chui)直深(shen)積雪(xue)(xue)量(cm)； A S積雪(xue)(xue)面積(陣(zhen)列面的(de)面積)(m2)。

　　雪(xue)(xue)的平均單(dan)位質(zhi)(zhi)量是指積雪(xue)(xue)厚度為(wei)lcm、面(mian)積為(wei)lm2的質(zhi)(zhi)量。一(yi)般(ban)的地方為(wei)19.6N以上，多雪(xue)(xue)區域為(wei)29.4N以上。

　　太陽能(neng)電池陣(zhen)列面的(de)設計用積雪(xue)(xue)量設定為地上垂(chui)直深(shen)的(de)積雪(xue)(xue)量S Z，但是，經常掃雪(xue)(xue)而積雪(xue)(xue)量減(jian)(jian)少的(de)場(chang)合，根據狀況可以減(jian)(jian)小S Z值。

　　設(she)計用地(di)(di)(di)震(zhen)(zhen)荷(he)(he)重的計算，可分(fen)為一般地(di)(di)(di)區: K = C1×G和多雪區域(yu): K = C1×( G +0.35S )。式中K 是(shi)地(di)(di)(di)震(zhen)(zhen)荷(he)(he)重(N); C1是(shi)地(di)(di)(di)震(zhen)(zhen)層(ceng)抗(kang)剪系(xi)數；G是(shi)固定荷(he)(he)重(N) ；S是(shi)積雪荷(he)(he)重(N) 。地(di)(di)(di)震(zhen)(zhen)層(ceng)抗(kang)剪系(xi)數C1公(gong)式為: C1= Z×Ri×A i×C0，式中C1是(shi)地(di)(di)(di)震(zhen)(zhen)層(ceng)抗(kang)剪系(xi)數; Z是(shi)地(di)(di)(di)震(zhen)(zhen)地(di)(di)(di)域(yu)系(xi)數; R i是(shi)振動特性系(xi)數; Ai是(shi)地(di)(di)(di)震(zhen)(zhen)層(ceng)抗(kang)剪分(fen)布系(xi)數;C0是(shi)標準(zhun)抗(kang)剪系(xi)數。

　　太陽能支架材料(liao)(liao)、安裝(zhuang)方(fang)(fang)式(shi)的(de)選擇，需要較嚴(yan)格(ge)的(de)計算才能確定。另(ling)外，受安裝(zhuang)地(di)點的(de)質地(di)、氣候、環境(jing)等因素影響，耐(nai)候性也是選擇的(de)依據之(zhi)一。如(ru)質地(di)松軟的(de)安裝(zhuang)地(di)點可(ke)以采(cai)用地(di)錨的(de)方(fang)(fang)式(shi)固(gu)定，若歷史風(feng)速或(huo)雪量都在(zai)一定范圍內，則可(ke)以適(shi)當(dang)選擇既(ji)能滿足要求，成本又較低(di)的(de)材料(liao)(liao)。計算項目如(ru)上述(shu)第二章所述(shu)，需要計算風(feng)載、雪載等。另(ling)外，還(huan)需考(kao)慮(lv)維修及材料(liao)(liao)回收等因素。

　　目前，太陽能支架的材料主要有鋁合金（Al6005-T5 表面陽極氧化(hua)）、不銹鋼(gang)（304）、鍍鋅鋼(gang)件（Q235 熱(re)鍍鋅）等，其中以(yi)不銹鋼(gang)材料成本，耐候性好(hao)，可(ke)回收利用價值(zhi)高；

　　鋁合金支架(jia)一(yi)般(ban)用在民(min)用建(jian)筑屋頂(ding)太陽(yang)(yang)能應(ying)用上，鋁合金具有(you)耐腐(fu)蝕、質量輕、美觀耐用的(de)特點(dian)，但其(qi)承(cheng)載力低，無(wu)法(fa)應(ying)用在大型太陽(yang)(yang)能電站項目(mu)上。另(ling)外，鋁合金的(de)價格比熱鍍鋅(xin)后的(de)鋼材稍(shao)高。

　　鍍鋅鋼支架性能穩定，制造工藝成熟，承載力高，安裝簡便，廣泛應用于民用、工業太陽能光伏和太陽能電站中。其中，型鋼均為工生產，規格統一，性能穩定，防腐性能優良，外形美觀。值得一提的是，組合型鋼支架系統，其現場安裝，只需要使用特別設計的連接件將槽鋼拼裝即可，施工速度快，無需焊接，從而保證了防腐層的完整性。這種產品的缺點是連接件工藝復雜，種類繁多，光伏支架對生產制造、設計要(yao)求高(gao)(gao)，因此價(jia)格不菲。鍍(du)鋅(xin)鋼的另一缺點是材料(liao)終回收利用(yong)價(jia)值(zhi)不如前兩種高(gao)(gao)。

　　目前(qian)普遍應(ying)用的(de)為鍍(du)鋅鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)支架，主(zhu)要(yao)采用型鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)作為主(zhu)材，所謂型鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是一種(zhong)有一定截面(mian)形狀和尺寸的(de)條型鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)材，其主(zhu)要(yao)類型有工字鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)、槽鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)、角鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)、圓鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)、方鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)、C型鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)、H型鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)等(deng)。

　　1）角鋼可(ke)(ke)按結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同需要組成各種不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)受力構(gou)件，也可(ke)(ke)作構(gou)件之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)連(lian)接(jie)件。廣泛地用(yong)(yong)于各種建筑結(jie)構(gou)和工程(cheng)結(jie)構(gou)，如(ru)房梁(liang)、橋(qiao)梁(liang)、輸電塔、起重運輸機械(xie)、船舶、工業爐(lu)、反應塔、容器架(jia)以及倉庫貨(huo)架(jia)等。角鋼屬(shu)建造用(yong)(yong)碳(tan)素(su)結(jie)構(gou)鋼，是簡單斷面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)型鋼鋼材，主要用(yong)(yong)于金(jin)屬(shu)構(gou)件及房的(de)(de)(de)(de)(de)(de)框架(jia)等。在使(shi)用(yong)(yong)中(zhong)要求有較好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)焊性(xing)、塑性(xing)變形性(xing)能及一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)機械(xie)強度。生產角鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原料鋼坯為(wei)低碳(tan)方鋼坯，成品角鋼為(wei)熱軋成形、正火或熱軋狀態交貨(huo)。

　　2）H型鋼(gang)(gang)是一(yi)種截(jie)面(mian)面(mian)積分配更加優(you)化、強(qiang)重(zhong)比更加合理的經濟斷(duan)(duan)面(mian)高效型材(cai)，因(yin)其斷(duan)(duan)面(mian)與英文字母“H”相同(tong)而得名。由于H型鋼(gang)(gang)的各個部位均(jun)以直角排布，因(yin)此H型鋼(gang)(gang)在各個方向上都具有抗彎(wan)能力(li)強(qiang)、施工(gong)簡單、節約成本和結構重(zhong)量輕等優(you)點(dian)，已被(bei)廣泛(fan)應用。

　　H型鋼(gang)(gang)分為寬翼(yi)緣(yuan)H型鋼(gang)(gang)（HW）、中翼(yi)緣(yuan)H型鋼(gang)(gang)(HM)、窄翼(yi)緣(yuan)H型鋼(gang)(gang)（HN）、薄(bo)壁H型鋼(gang)(gang)（HT）、H型鋼(gang)(gang)樁（HU）等。

　　3）C型鋼經熱卷板冷彎加(jia)工而成，壁薄自重輕，截面性能優良(liang)，強度高，與傳統槽鋼相比，同等強度可節約材(cai)料30%。

　　C型(xing)鋼(gang)廣泛用于鋼(gang)結(jie)構(gou)建(jian)筑(zhu)的檁條、墻梁(liang)，也(ye)可(ke)自行組(zu)合成輕量型(xing)屋架、托架等(deng)建(jian)筑(zhu)構(gou)件。此外，還可(ke)用于機械(xie)輕工制造中的柱、梁(liang)和臂(bei)等(deng)。

　　4）矩(ju)形(xing)管(guan)是(shi)一種中(zhong)(zhong)空的長條(tiao)鋼材(cai)，大量用作(zuo)輸送流體的管(guan)道(dao)，如石油、矩(ju)形(xing)管(guan)天(tian)燃(ran)氣(qi)、水(shui)、煤氣(qi)、蒸(zheng)氣(qi)等，另外，在高彎、抗扭強度相同時(shi)，重量較輕，所以也廣(guang)泛用于制造機械零件(jian)和工(gong)程結(jie)構。也常(chang)用作(zuo)生(sheng)產各(ge)種常(chang)規武器、槍管(guan)、炮彈(dan)等。在光伏支架系統中(zhong)(zhong)主要作(zuo)為橫(heng)梁使用。

　　在太陽(yang)(yang)能(neng)光伏電站(zhan)(zhan)設計(ji)中(zhong)，電池陣(zhen)列的(de)(de)布(bu)置非常重要。陣(zhen)列間的(de)(de)距離(li)對(dui)電站(zhan)(zhan)的(de)(de)輸出功率(lv)和轉(zhuan)換效率(lv)有較(jiao)大的(de)(de)影響，如安裝不妥，后排的(de)(de)太陽(yang)(yang)光將被前排遮(zhe)擋。與陣(zhen)列間距密(mi)切相(xiang)關的(de)(de)是太陽(yang)(yang)高度角，因(yin)此本文(wen)中(zhong)提出了(le)兩種計(ji)算太陽(yang)(yang)高度角的(de)(de)方法，并對(dui)結果進行(xing)比較(jiao)。

　　太(tai)陽(yang)高度(du)角是(shi)(shi)指對(dui)于地(di)球上的某個地(di)點太(tai)陽(yang)光的入(ru)射(she)方向(xiang)和地(di)平面(mian)(mian)之間的夾角。太(tai)陽(yang)高度(du)角是(shi)(shi)決定(ding)地(di)球表(biao)面(mian)(mian)獲得太(tai)陽(yang)熱能多少的重要因(yin)素。

　　一(yi)般(ban)在水(shui)平面垂直豎立(li)的(de)高為(wei)(wei)L的(de)木桿，其(qi)南(nan)北方向(xiang)影子的(de)長度為(wei)(wei)Ls，太(tai)陽(yang)的(de)高度角(jiao)為(wei)(wei)h，方位角(jiao)為(wei)(wei)α，那(nei)么影子的(de)倍率R可由下式表示:

　　（1）式中: R為(wei)影(ying)(ying)子(zi)倍率(lv);L為(wei)陣(zhen)列高度;Ls為(wei)影(ying)(ying)子(zi)長度;h為(wei)太陽高度角;α為(wei)太陽方(fang)位角。陣(zhen)列的(de)影(ying)(ying)子(zi)長度因安裝(zhuang)場(chang)所(suo)的(de)維度、季節、時(shi)間不同而異，如果(guo)在影(ying)(ying)子(zi)長的(de)冬(dong)至(zhi)，從午前9:00至(zhi)午后15: 00，影(ying)(ying)子(zi)對陣(zhen)列沒有影(ying)(ying)響(xiang)，說明太陽電池(chi)輸出(chu)功率(lv)不受影(ying)(ying)響(xiang)。通(tong)過“冬(dong)至(zhi)太陽位置圖”可以知(zhi)道這段時(shi)間內(nei)的(de)太陽高度角h和方(fang)位角α。

　　根據球(qiu)面(mian)三(san)角函數分析認為(wei)太陽高度與(yu)觀測者的(de)地理緯(wei)度、太陽赤緯(wei)和方位角有著(zhu)一定關系(xi)，它們(men)之(zhi)間的(de)關系(xi)式為(wei):

　　式( 2) ( 3) 中，若已知某點的(de)地理位(wei)(wei)置，日(ri)期和時刻，就可以算出(chu)當(dang)地當(dang)時的(de)太(tai)陽高度角。正午(wu)時，太(tai)陽方位(wei)(wei)角為(wei)零(ling)，則cosα= 1，式( 2)變為(wei)

　　由公式( 8) 可知(zhi)，太陽高度(du)角(jiao)h 越(yue)小(xiao)，其(qi)投影距離L 越(yue)大。所以設計采(cai)用(yong)小(xiao)的入(ru)射角(jiao)即冬至日(ri)太陽高度(du)角(jiao)進行陣列(lie)間距的計算可以滿足要求。

　　太陽能支架是光伏電站非常重要的組成部分，它承載著光伏電站的發電主體，如果設計不合理，在災害氣候下發生事故，對于電站的影響是致命的。所以在設計過程中，需要綜合考慮各方面的因素，終確定支架的選型及陣列的布置。本次總結沒有設計支架基礎的計算問題，后續會增加該部分內容。
以上信息(xi)由無錫市泰吉冷彎型(xing)鋼有限公(gong)司(si)整理編輯，了解更(geng)多光伏支(zhi)架,冷彎型(xing)鋼信息(xi)請訪問(wen)//fashuoonline.com.cn/