Thiết kế mối nối đường ray kết cấu cho giá đỡ năng lượng mặt trời trải dài-
A bộ nối đường ray năng lượng mặt trờitruyền lực uốn, cắt và căn chỉnh giữa các thanh ray lắp liền kề đồng thời cho phép cụm ray có thể điều chỉnh chuyển động nhiệt. Đối với các mảng PV có nhịp dài, vị trí mối nối phải được thiết kế như một mối nối kết cấu thay vì được coi như một phần mở rộng đường ray đơn giản.
Được chỉ định đúngkết nối đường sắt gắn năng lượng mặt trờiphải duy trì sự thẳng hàng của đường ray, cung cấp đủ tải trọng, tránh hạn chế sự giãn nở nhiệt quá mức và duy trì đường liên kết điện cần thiết trong đó hệ thống giá đỡ được sử dụng như một phần của bố trí nối đất thiết bị.
Mối nối đường ray năng lượng mặt trời có nhịp dài-và sự tập trung ứng suất
Các tuyến đường sắt chạy bằng năng lượng mặt trời dài phải chịu sự thay đổi nhiệt độ, áp suất gió, tải trọng tuyết và dung sai lắp đặt lặp đi lặp lại. Đường ray nhôm có hệ số giãn nở nhiệt tương đối cao, do đó, đường ray dài liên tục có thể trải qua chuyển động theo chiều có thể đo được giữa điều kiện vận hành nóng và lạnh.
Tại một mối nối, một số lực có thể tương tác:
- Mô men uốn từ mô-đun và tải trọng gió
- Lực cắt truyền giữa các đoạn ray liền kề
- Ứng suất chịu lực cục bộ xung quanh các ốc vít đầu nối
- Sự giãn nở và co lại nhiệt
- Xoay đường ray do điều kiện hỗ trợ không đồng đều
- Chuyển động khác biệt giữa các phụ tùng mái và đường ray
Do đó, mối nối phải được định vị theo tính toán kết cấu thay vì lắp đặt đơn giản ở vị trí đường ray thuận tiện nhất.
Đối với-giá đỡ năng lượng mặt trời có nhịp dài, quá trình đánh giá kỹ thuật phải thiết lập các thông số sau:
| Thông số thiết kế | Xem xét kỹ thuật |
|---|---|
| Hồ sơ đường sắt | Hình dạng mặt cắt, độ dày thành và mô men quán tính |
| Vật liệu đường sắt | Thông thường nhôm AL6005-T5 |
| Nhịp đường sắt | Khoảng cách giữa mái nhà và mặt đất |
| Vị trí mối nối | Xác định từ điều kiện uốn và hỗ trợ |
| Tải trọng gió | Dự án-cụ thể; AS/NZS 1170.2 có thể áp dụng |
| tải tuyết | Dự án-tính toán địa điểm cụ thể |
| Chốt | SUS304 hoặc loại dây buộc kết cấu được chỉ định |
| Tương tác với trình kết nối | Được xác định bởi cấu hình đường ray và hình học đầu nối |
| Chuyển động nhiệt | Tính toán từ chiều dài đường ray và phạm vi nhiệt độ |
| Đường nối đất | Đã được xác minh theo thiết kế giá đỡ hoàn chỉnh |
Mối nối có cấu trúc phù hợp cho đoạn đường ray ngắn có thể không mang lại hiệu suất tương tự khi được sử dụng nhiều lần trên dãy đường ray dài. Do đó, chiều dài đầu nối, cách bố trí dây buộc và độ liên kết của đường ray phải được xem xét cùng với mặt cắt ngang đường ray-.
Thiết kế mối nối đường ray năng lượng mặt trời bên trong và thiết kế mối nối mở rộng
Một nội bộkết nối đường sắt năng lượng mặt trờithường được chèn vào phần rỗng của hai đường ray liền kề. Đầu nối cung cấp sự gắn kết cơ học được kiểm soát trong khi vẫn giữ được bề mặt đường ray bên ngoài cho các kẹp mô-đun PV.
Hình dạng đầu nối phải khớp với khoang ray bên trong. Khoảng hở quá mức có thể cho phép chuyển động của đường ray và khớp quay, trong khi khoảng hở không đủ có thể làm phức tạp việc lắp đặt và hạn chế chuyển động nhiệt.
Đối với các cụm đường ray dài, ba kích thước cần được chú ý đặc biệt:
1.Chiều dài chènCần có - sự tham gia đầy đủ trên cả hai đoạn đường ray.
2.Vị trí dây buộcDây buộc - không được cản trở việc mở rộng đường ray hoặc tạo ra ứng suất cục bộ quá mức.
3.Khe hở chung- khe hở phải tuân theo yêu cầu chuyển động nhiệt được tính toán của hệ thống.
Sự giãn nở nhiệt trong đường ray năng lượng mặt trời bằng nhôm
Độ giãn nở nhiệt gần đúng của thanh ray nhôm có thể được tính bằng cách sử dụng:
ΔL = × L × ΔT
Ở đâu:
- ΔL= thay đổi về chiều dài đường ray
- = hệ số giãn nở nhiệt
- L= chiều dài đường ray ban đầu
- ΔT= biến đổi nhiệt độ
Đối với nhôm, giá trị kỹ thuật thường được sử dụng để tính toán sơ bộ là xấp xỉ23 × 10⁻⁶ / độ. Giá trị cuối cùng và phạm vi nhiệt độ thiết kế phải tuân theo dữ liệu hợp kim nhôm đã chỉ định và các điều kiện thiết kế dự án.
Ví dụ: một đường ray nhôm dài 20 m tiếp xúc với chênh lệch nhiệt độ 60 độ có thể gặp phải khoảng:
23 × 10⁻⁶ × 20 × 60 ≈ 27,6 mm
Cái móc:Hãy kiểm tra mối nối đường ray nhịp dài-của bạn trước khi lắp đặt tại hiện trường nhiều lần.
Yêu cầu đánh giá kỹ thuật mối nối đường sắt năng lượng mặt trời
Sức mạnh và truyền tải tại các đầu nối đường ray lắp đặt năng lượng mặt trời
A kết nối đường sắt gắn năng lượng mặt trờiphải truyền lực sinh ra tại điểm nối ray mà không gây biến dạng cục bộ quá mức.
Việc kiểm tra cấu trúc quan trọng nhất thường bao gồm:
1.Chuyển tải uốn
Đường ray mang tải từ các mô-đun PV vào các phụ kiện gắn trên mái nhà, giá đỡ mặt đất hoặc các điểm lắp đặt khác. Mối nối phải duy trì đủ khả năng chống uốn cục bộ và xoay đường ray.
2.chuyển cắt
Áp lực nâng lên và hạ xuống của gió có thể tạo ra lực cắt dọc theo đường ray. Sự gắn kết của đầu nối và khả năng buộc chặt phải được kiểm tra dựa trên lực cắt thiết kế đã tính toán.
3.Căng thẳng mang cục bộ
Đầu nối và ốc vít đưa lực tập trung vào thanh ray nhôm. Ứng suất chịu lực quá mức có thể làm biến dạng thành ray xung quanh lỗ buộc và làm giảm độ cứng của khớp.
4.ull-Công suất ra và dây buộc
Công suất của dây buộc phải được đánh giá theo vật liệu dây buộc, đường kính, cấu hình ren và hình dạng đường ray đã chọn. Chốt SUS304 thường được sử dụng cho phần cứng lắp đặt năng lượng mặt trời-có khả năng chống ăn mòn, nhưng tính toán kết cấu cần xác minh công suất cần thiết cho dự án.
5.Độ lệch đường sắt
Mối nối không nên được đánh giá độc lập với hệ thống đường ray hoàn chỉnh. Nhịp đường ray, khoảng cách hỗ trợ, tải trọng mô-đun và áp suất gió đều ảnh hưởng đến độ võng.
Đối với dự án được thiết kế theoNHƯ/NZS 1170.2, các hành động gió phải được thiết lập từ vị trí dự án và các đặc điểm của tòa nhà hoặc mảng thay vì chỉ định một giá trị gió chung cho mọi công trình lắp đặt.
Kết luận: Thiết kế nút giao đường sắt năng lượng mặt trời liên tục
A ngã ba đường sắt năng lượng mặt trời liên tụclà một điểm kiểm soát-cấu trúc và lắp đặt trong một-hệ thống lắp đặt PV dài hạn. Mối nối phải cung cấp khả năng truyền tải cơ học đầy đủ đồng thời cho phép chuyển động nhiệt được tính toán của cụm ray nhôm.
Đối với các nhóm mua sắm, các bước kiểm tra chính không chỉ giới hạn ở giá đầu nối hoặc khả năng tương thích đường ray danh nghĩa. Sự phù hợp với biên dạng đường ray, sự gắn kết của đầu nối, thông số kỹ thuật của dây buộc, dung sai giãn nở, môi trường ăn mòn và tính liên tục nối đất đều phải được xác nhận trước khi sản xuất hàng loạt.
Câu hỏi thường gặp: Kỹ thuật và mua sắm mối nối đường sắt năng lượng mặt trời
Bộ nối ray năng lượng mặt trời nên được đặt như thế nào trên đường ray PV dài?
Vị trí mối nối phải tuân theo tính toán kết cấu, khoảng cách gối đỡ và biên dạng uốn ray. Tránh đặt các mối nối chỉ để thuận tiện cho việc sản xuất. Thiết kế cũng phải tính đến sự giãn nở nhiệt và độ dịch chuyển đường ray cần thiết.
Đầu nối đường ray gắn năng lượng mặt trời cũng có thể cung cấp khả năng nối đất liên tục không?
Không tự động. Kết nối cơ học không đảm bảo liên kết điện, đặc biệt với bề mặt nhôm được anod hóa. Nếu đường ray tạo thành một phần của hệ thống nối đất, tính liên tục về điện phải được xác minh bằng cách sử dụng bộ phận liên kết hoặc phương pháp nối đất được chỉ định.
Thông tin nào cần thiết cho sản xuất mối nối đường ray năng lượng mặt trời số lượng lớn?
Cung cấp bản vẽ đùn đường ray, kích thước khoang bên trong, chiều dài đường ray, khoảng cách hỗ trợ, thông số kỹ thuật của dây buộc, tải trọng gió và tuyết của dự án, phạm vi nhiệt độ, phương pháp nối đất và số lượng cần thiết. Những đầu vào này cho phép khớp kích thước đầu nối và cấu hình khớp trước khi sản xuất.