Visualizzazioni: 0 Autore: Editor del sito Orario di pubblicazione: 2026-04-17 Origine: Sito
Essendo la struttura portante centrale delle centrali fotovoltaiche, il metodo di installazione dei supporti fotovoltaici determina direttamente la stabilità, l'efficienza della costruzione, i costi di investimento e la comodità di funzionamento e manutenzione a lungo termine della centrale elettrica. La progettazione strutturale complessiva dei supporti deve integrare fattori quali il tipo di tetto, la capacità portante, il clima regionale e la scala del progetto per selezionare uno schema di installazione appropriato. Questo schema non dovrebbe solo soddisfare i requisiti strutturali di supporto dei componenti, resistenza al vento e resistenza ai terremoti, ma anche bilanciare la comodità della costruzione e l’efficienza economica. Attualmente, i metodi di installazione tradizionali per i supporti nel settore sono principalmente suddivisi in quattro categorie: getto in loco di pilastri di cemento su tetti in cemento, contrappeso in mattoni di cemento prefabbricato, collegamento di strutture in acciaio e installazione speciale per tetti in tegole di acciaio colorato. Questo documento analizza in modo completo le caratteristiche strutturali, i vantaggi, gli svantaggi e gli scenari applicabili di ciascun metodo di installazione, fornendo riferimenti tecnici per la selezione degli schemi di installazione del supporto fotovoltaico.
Il getto in cantiere di pilastri in cemento su tetti in cemento è attualmente il metodo più diffuso e ampiamente utilizzato per l'installazione del supporto fotovoltaico. È applicabile principalmente ai tetti piani in cemento (ad esempio, tetti di impianti industriali e commerciali, tetti di edifici residenziali). Il suo principio fondamentale è quello di utilizzare pilastri di cemento colato in cantiere come fondazione portante per i supporti, collegando saldamente le colonne di supporto ai pilastri. Il peso proprio e la resistenza strutturale del calcestruzzo garantiscono un fissaggio stabile dei supporti, che soddisfa i requisiti fondamentali per la portanza delle fondazioni di supporto specificati nel 'Codice per la costruzione delle centrali fotovoltaiche'.
Il vantaggio principale di questo metodo di installazione risiede nella sua forte stabilità strutturale. I pilastri in cemento formano uno stretto legame con la base del tetto, resistendo efficacemente ai carichi esterni come forti venti e neve. Inoltre, non è necessaria alcuna perforazione attraverso lo strato impermeabile del tetto durante tutto il processo, il che massimizza la protezione della struttura impermeabile originale del tetto ed elimina potenziali rischi di infiltrazioni d'acqua nelle fasi successive, in linea con il principio generale di 'proteggere la struttura originale e garantire la sigillatura impermeabile' per gli impianti fotovoltaici sul tetto. Inoltre, i pilastri in cemento sono caratterizzati da materiali facilmente reperibili e costi relativamente bassi, che li rendono adatti alle condizioni di carico della maggior parte dei tetti in cemento e applicabili sia a piccole centrali fotovoltaiche distribuite che a centrali elettriche industriali e commerciali su larga scala.
Tuttavia, anche i suoi limiti sono notevoli: in primo luogo, il periodo di costruzione è prolungato. Dopo il getto, i pilastri in cemento richiedono un periodo di stagionatura di oltre una settimana e i supporti possono essere installati solo quando la resistenza del calcestruzzo raggiunge oltre il 70% della resistenza di progetto, il che ritarda in modo significativo l'avanzamento generale della costruzione. In secondo luogo, i costi della manodopera e dei materiali sono elevati. Il processo di getto richiede una notevole manodopera per il montaggio della cassaforma, la miscelazione del calcestruzzo e il getto, oltre a un gran numero di casseforme prefabbricate. Il trasporto, il montaggio e lo smantellamento di queste casseforme aumentano ulteriormente il carico di lavoro di costruzione. In terzo luogo, impone requisiti elevati al cantiere. Il processo di getto occupa un'ampia area del tetto, interrompendo potenzialmente il normale funzionamento delle strutture del tetto esistenti.
Il metodo di installazione dei mattoni di cemento prefabbricati è un'alternativa ottimizzata al getto di pilastri di cemento in cantiere. La sua logica fondamentale è coerente con quella dei pilastri in cemento colato: entrambi ottengono il fissaggio del supporto tramite contrappeso. La differenza fondamentale è che i mattoni prefabbricati in cemento possono essere prodotti in serie in anticipo negli stabilimenti, trasportati in cantiere e posizionati e posizionati direttamente senza getti in loco. Questo metodo è adatto per progetti di tetti in cemento con requisiti rigorosi relativi al periodo di costruzione e un'adeguata capacità di carico del tetto.
Rispetto al getto di pilastri in cemento in cantiere, questo metodo offre un vantaggio significativo in termini di efficienza della costruzione. Elimina la necessità di montaggio della cassaforma, getto di calcestruzzo e stagionatura in loco; i mattoni prefabbricati in cemento possono essere posizionati e fissati rapidamente all'arrivo in cantiere, abbreviando notevolmente i tempi di costruzione. Nel frattempo, le specifiche del contrappeso possono essere personalizzate in anticipo in base ai requisiti del progetto, riducendo l’uso di parti incastonate in cemento e semplificando la complessità della costruzione in loco. Inoltre, i mattoni prefabbricati in cemento mostrano una maggiore controllabilità della qualità: la produzione in fabbrica standardizzata garantisce resistenza e precisione dimensionale costanti, evitando potenziali difetti di qualità associati al getto in loco.
I suoi principali svantaggi sono concentrati nel trasporto: un singolo mattone di cemento prefabbricato è relativamente pesante e richiede attrezzature di trasporto specializzate per il trasporto in lotti, il che aumenta sostanzialmente i costi di trasporto. Questa sfida è particolarmente importante per i progetti in aree remote o con accesso limitato al tetto. Inoltre, il posizionamento dei mattoni prefabbricati in cemento richiede un posizionamento preciso; un'eccessiva deviazione del posizionamento può influire sulla precisione e sulla stabilità dell'installazione del supporto, richiedendo elevati standard operativi da parte del personale di costruzione. Inoltre, le prestazioni del contrappeso sono leggermente inferiori a quelle dei pilastri in cemento gettati in opera. In condizioni atmosferiche estreme, come forti venti, sono necessari ulteriori mattoni di cemento per migliorare la stabilità, il che può aumentare la pressione di carico sul tetto.
Il metodo di connessione della struttura in acciaio è applicabile principalmente alle centrali fotovoltaiche industriali e commerciali su larga scala (500 kW e oltre, anche progetti a livello di megawatt). Il suo design strutturale principale prevede l'installazione di una piastra flangiata sul fondo di ciascuna colonna di supporto, utilizzando profilati di acciaio zincato per unire più supporti in una vasta gamma. Il peso proprio della struttura di supporto migliora la resistenza al vento e solo un piccolo numero di pilastri di cemento sono necessari nei punti portanti del tetto per fissare l'intera struttura. Questo progetto è in linea con le esigenze fondamentali delle centrali elettriche su larga scala per 'un'installazione efficiente e un funzionamento e una manutenzione convenienti'.
Questo metodo offre notevoli vantaggi: in primo luogo, l'installazione è rapida e semplice. I supporti adottano un design modulare, consentendo una giunzione rapida tramite sezione in acciaio zincato e piastre flangiate senza complessi getti in cantiere, riducendo significativamente il periodo di costruzione e migliorando l'efficienza. In secondo luogo, lo smontaggio è conveniente. L'array di supporto è collegato tramite bulloni, consentendo un rapido smontaggio durante successive operazioni di manutenzione, espansione o rimozione, garantendo un'elevata flessibilità. In terzo luogo, occupa relativamente poco spazio sul tetto: è necessario solo un piccolo numero di pilastri di cemento nei punti portanti, massimizzando l’utilizzo dello spazio sul tetto per l’installazione di componenti fotovoltaici. Inoltre, l'acciaio profilato zincato vanta un'eccellente resistenza alla corrosione, prolungando la durata dei supporti e rispettando i requisiti di resistenza alla corrosione specificati nel 'Codice per l'accettazione della qualità costruttiva dell'ingegneria delle strutture in acciaio'.
Il suo limite principale è l’alto costo. I supporti utilizzano acciaio di alta qualità come l'acciaio profilato zincato, insieme a flange di supporto, bulloni ad alta resistenza e altri componenti di collegamento, con un conseguente costo di supporto complessivo non inferiore a 1 yuan/W, che aumenta significativamente l'investimento iniziale del progetto. Inoltre, richiede elevati standard tecnologici di costruzione: la precisione di giunzione della matrice di supporto e la qualità di fissaggio delle piastre flangiate influiscono direttamente sulla stabilità del supporto. Una costruzione impropria può portare a problemi come l'allentamento o la deformazione del supporto, rendendo necessarie squadre di costruzione professionali. Inoltre, il grande peso proprio della struttura di supporto impone requisiti elevati sulla capacità di carico del tetto, richiedendo un'ispezione preliminare della portanza del tetto per prevenire danni strutturali.
I tetti in tegole di acciaio colorato sono il tipo tradizionale per gli impianti industriali e commerciali. Il metodo di installazione del supporto per tali tetti deve integrare le caratteristiche del profilo e le proprietà strutturali delle tegole in acciaio colorato, adottando uno schema di installazione specializzato. Il principio fondamentale è quello di evitare di danneggiare la struttura e le prestazioni di impermeabilità delle tegole in acciaio colorato soddisfacendo al tempo stesso i requisiti di fissaggio del supporto, allineandosi ai requisiti costruttivi fondamentali di 'prevenzione delle perdite e resistenza al vento' per i tetti in tegole di acciaio colorato.
I profili comuni dei tetti in tegole di acciaio colorato includono principalmente tre tipi: tipo con aggraffatura, tipo con blocco angolare e tipo a scala. Tra questi, i pannelli in acciaio color aggraffatura e bloccaggio angolare presentano strutture stabili dei picchi d'onda; È possibile utilizzare dispositivi specializzati in lega di alluminio sui picchi delle onde per fissare le guide di supporto senza perforare le piastrelle, eliminando potenziali rischi di infiltrazioni d'acqua dalla fonte. Per le tegole in acciaio colorato del tipo a scala, devono essere adottati appositi dispositivi o elementi ausiliari di fissaggio in base alle caratteristiche del loro profilo per garantire un solido collegamento tra supporti e tegole. A causa della capacità di carico limitata delle piastrelle in acciaio colorato (tipicamente 15~30 kg/m²), i supporti sono per lo più installati in una disposizione piana per ridurre la pressione di carico locale e prevenire deformazioni o danni alle piastrelle.
I vantaggi di questo metodo includono un'installazione semplice e un breve periodo di costruzione. Non è richiesta alcuna complessa costruzione di fondazioni e dispositivi specializzati consentono un rapido fissaggio del supporto, rendendolo adatto per installazioni fotovoltaiche su larga scala in impianti industriali e commerciali. Inoltre, gli infissi in lega di alluminio sono leggeri e resistenti alla corrosione, evitando danni alla superficie delle piastrelle in acciaio colorato e prolungando la durata delle piastrelle e dei supporti.
I suoi limiti derivano principalmente dalle caratteristiche intrinseche delle piastrelle in acciaio colorato: la durata di servizio delle piastrelle in acciaio colorato per uso domestico è solitamente di 10~15 anni, significativamente inferiore alla durata di servizio di oltre 25 anni dei componenti fotovoltaici. Ciò potrebbe richiedere la sostituzione sincrona delle piastrelle in acciaio colorato durante il successivo funzionamento e manutenzione della centrale elettrica, aumentando costi e difficoltà. Inoltre, la copertura dei componenti fotovoltaici sui tetti in tegole di acciaio colorato ostacola la successiva ispezione e manutenzione delle tegole, accumulando facilmente potenziali rischi per la sicurezza. Inoltre, le tegole in acciaio colorato hanno una resistenza al vento limitata; nelle zone con forte vento sono necessarie ulteriori misure di fissaggio del supporto per evitare la separazione tra supporti e piastrelle.
La scelta dei metodi di installazione del supporto deve essere considerata in modo globale in base a fattori quali la scala del progetto, il tipo di tetto, la capacità di carico, il periodo di costruzione e il budget di investimento. Per le piccole centrali fotovoltaiche distribuite (ad esempio, edifici residenziali, piccoli impianti) con tetti in cemento e senza rigidi requisiti relativi al periodo di costruzione, il getto di pilastri in cemento in loco è preferito per il suo equilibrio tra stabilità ed economia. Per i progetti con requisiti rigorosi in termini di periodo di costruzione, è possibile selezionare il metodo del contrappeso in mattoni di cemento prefabbricati per migliorare l'efficienza. Per le centrali fotovoltaiche industriali e commerciali di grandi dimensioni, il metodo di connessione della struttura in acciaio è ottimale, poiché si adatta alle esigenze di installazione su larga scala bilanciando l'efficienza della costruzione e la successiva flessibilità di funzionamento e manutenzione. Per i tetti in tegole di acciaio colorato, è necessario selezionare un metodo di installazione del supporto specializzato in base al profilo della tegola, con particolare attenzione alle misure di impermeabilità e fissaggio e all'ispezione preliminare della struttura portante del tetto per evitare potenziali rischi per la sicurezza.
Il metodo di installazione dei supporti fotovoltaici è un anello fondamentale nella loro progettazione strutturale complessiva, che influisce direttamente sul funzionamento stabile a lungo termine e sui vantaggi di investimento delle centrali fotovoltaiche. Ciascuno dei quattro metodi di installazione tradizionali presenta vantaggi e svantaggi, adattandosi a diversi scenari applicativi ed esigenze di progetto. Nelle applicazioni pratiche di ingegneria, è essenziale combinare le condizioni in loco, seguire rigorosamente gli standard di settore, ottimizzare la progettazione strutturale di supporto, selezionare metodi di installazione appropriati e rafforzare il controllo di qualità della costruzione per garantire stabilità, sicurezza ed economia dell'installazione di supporto, ponendo solide basi per un funzionamento efficiente della centrale elettrica. In futuro, con il continuo sviluppo della tecnologia fotovoltaica, i metodi di installazione del supporto si evolveranno verso una maggiore efficienza, economia e rispetto dell’ambiente, promuovendo ulteriormente lo sviluppo di alta qualità dell’industria fotovoltaica.
