適用于易發生基礎沉降地基場地的光伏組件安裝支架的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種光伏組件的安裝支架，尤其涉及一種適用于易發生基礎沉降地基場地的光伏組件安裝支架，屬于光伏組件技術領域。
【背景技術】
[0002]大型地面光伏電站由許多單元方陣組成，單元方陣由光伏支架及光伏組件構成，其核心元件為光伏組件。支架作為光伏組件的固定平臺，需具有足夠的安全性、適用性、耐久性，即需要具有足夠滿足承受各種組件表面傳來荷載結構強度，具有足夠的強度來承受組件表面傳來的各種工況下荷載的作用，滿足支架結構規定變形及保證該變形不能引起光伏組件產生附加應力，以此來保證安裝在支架上光伏組件正常運行不被損壞，保證光伏組件在壽命周期內穩定運行，多向電網輸送清潔電能。然而，近年來，光伏行業加工技術的逐漸提高，使得光伏組件中的電池片厚度加工的越來越薄。加上廠家為了降低材料成本，組件邊框截面也在不斷減小，使得組件的機械強度變弱。因此，方陣支架平臺應具有足夠強度及抗變形能力，才能滿足光伏組件安全運營環境要求。
[0003]另一方面，隨著社會對清潔能源日益重視，國內光伏電站發展迅猛，加之光伏電站占地面積大的特點，目前許多光伏電站建在光照較好的沙漠，灘涂，荒山，煤礦塌陷區等復雜地質條件地區。這些地區由于地層不均勻或地基較軟等原因導致光伏方陣支架粧基礎不均勻沉降，粧基沉降使支架平臺結構中產生的次內力，與結構中原應力產生不利疊加，沉降輕的造成支架結構扭曲變形，沉降嚴重的造成支架平臺中構件損壞，使安裝在支架平臺上的組件中的電池片產生隱裂，嚴重的直接將光伏組件損壞，給光伏電站運行帶來嚴重隱患。此外，在粧基礎施工過程中，施工單位對基礎材料及施工質量控制不嚴，也是粧基礎沉降的重要原因。事實上目前國內有許多在易發生基礎沉降地基場地建成光伏電站，就出現了光伏組件損壞或電池片隱裂。
[0004]此外，光伏組件一般安裝在建筑物頂部或空曠的野外，與安裝場地呈一定角度地安裝，地勢高或無遮擋，當較大的風力吹過光伏陣列時，在光伏組件上會形成較大的風荷載作用，組件表面受到較大的沖擊力使組件中的電池片產生隱裂的問題，如何有效地緩解風荷載對組件的沖擊力成為太陽能組件安裝的主要研究課題之一。
【發明內容】
[0005]本發明針對現有技術中，由于地基不均勻沉降造成光伏組件損壞或電池片產生隱裂，給光伏電站后期運營帶來嚴重危害的技術問題，提供一種適用于易發生基礎沉降地基場地的光伏組件安裝支架，解決軟弱地基場地方陣支架粧基礎沉降導致支架平臺結構中產生的次內力給光伏組件帶來的危害；同時，解決組件在受到較大風荷載作用時，組件表面受到較大沖擊力使組件中電池片產生隱裂的問題。
[0006]為此，本發明采用如下技術方案:
一種適用于易發生基礎沉降地基場地的光伏組件安裝支架，用于將光伏組件(100)固定于安裝面(101)上，包括:設置于安裝面(101)上的一組立柱(I)以及設置于立柱(I)上的一組梁(2)，所述光伏組件(100)安裝在梁(2)上，其特征在于:光伏組件(100)彈性地設置在梁(2)上，和/或，立柱(I)彈性地設置在安裝面(101)上。本發明通過將光伏組件彈性地設置在支架的梁上，和/或，將支架的立柱彈性地設置在安裝面上，利用彈性變形來吸收由于基礎不均勻沉降在支架構件中產生的部分應力，緩解由此引起的支架構件變形，利用彈性變形來吸收光伏組件受到的較大沖擊力；減輕由于支架變形對光伏組件的損害，避免光伏組件內電池片產生隱裂。
[0007]進一步地，所述梁(2 )包括斜梁(21)和橫梁(22 )，斜梁(21)與立柱(I)連接，橫梁(22 )與斜梁(21)連接，光伏組件(100 )設置于橫梁(22 )上，光伏組件(100 )與橫梁(22 )之間設置有彈性件(3)。通過彈性件的彈性變形來吸收由于基礎不均勻沉降在支架構件中產生的部分應力，緩解由此引起的支架構件變形，利用彈性變形來吸收光伏組件受到的較大沖擊力，減輕由于支架變形對光伏組件的損害，避免光伏組件內電池片產生隱裂；另外，當光伏組件正面風荷載作用時，組件受到風力傳遞到橫梁產生形變，橫梁變形引起彈性件壓縮或松開，使組件與橫梁連接處于一定自由狀態，這樣組件由橫梁變形導致的對組件影響減小，進而有效地減小由于橫梁的變形對光伏組件產生的次應力；反面受到較大風荷載作用時彈性件被壓縮，可減輕背面風荷載對光伏組件沖擊。
[0008]進一步地，所述立柱(I)通過預設的灌注粧(4)連接于安裝面(101)上，灌注粧(4)上預埋有U形件(41 )，在立柱(I)的底部末端形成立柱底板(11 )，立柱(I)通過立柱底板
(11)安裝在U形件(41)上，立柱底板(11)與U形件(41)之間設置有彈性件(3 )。通過彈性件的彈性變形來吸收由于基礎不均勻沉降在支架構件中產生的部分應力，緩解由此引起的支架構件變形，當單元方陣中某個灌注粧的基礎發生沉降，其他粧基礎彈性元件將被壓縮吸收掉沉降產生的部分應力，減少梁結構受到的次應力，減輕梁結構變形；從而減輕由于支架變形對光伏組件的損害；另外當光伏組件表面受到較大荷載沖擊，彈性元件將被壓縮起到緩沖作用，減輕光伏組件表面受到沖擊力。
[0009]進一步地，所述立柱(I)通過預設的鋼管粧(5)連接于安裝面(101)上，在立柱(I)底部末端附近設置有立柱底座(12)，鋼管粧(5)上設置有法蘭盤(51)，立柱(I)的末端套設在鋼管粧(5)內，立柱底座(12)與法蘭盤(51)之間通過螺栓連接且立柱底座(12)與法蘭盤(51)之間設置有彈性件(3)。通過彈性件的彈性變形來吸收由于基礎不均勻沉降在支架構件中產生的部分應力，緩解由此引起的支架構件變形，當單元方陣中某個鋼管粧的基礎發生沉降，其他粧基礎彈性元件將被壓縮吸收掉沉降產生的部分應力，減少梁結構受到的次應力，減輕梁結構變形；從而減輕由于支架變形對光伏組件的損害；另外當光伏組件表面受到較大荷載沖擊，彈性元件將被壓縮起到緩沖作用，減輕光伏組件表面受到沖擊力。
[0010]進一步地，所述彈性件(3)為具有一定強度的彈簧或橡膠塊。在滿足彈性變形的同時，具有足夠的剛性，能承受雪荷載及一定風荷載要求，保證支架結構在達到較大規定荷載條件時，彈性件才起作用。
[0011]進一步地，所述每一根橫梁(22)分別包括左橫梁(22a)和右橫梁(22b)，左橫梁(22a)和右橫梁(22b)之間通過一連接板(22c)鉸接，左橫梁(22a)和右橫梁(22b)上分別設置有光伏組件(100)且左橫梁(22a)和右橫梁(22b)的交界處不設置有光伏組件。將每一根支架橫梁分為兩段，并通過鉸接連接，安裝時，光伏組件不跨接在兩段橫梁中間，通過將一個單元方陣分為兩個相對獨立的小單元，當某個粧基礎出現沉降，僅影響到橫梁而不影響到另一個小單元其他構件，而不跨到另一小單元的橫梁上，由于每個小單元相當與單跨結構，粧基礎沉降對支架結構增加的次應力很小，從而有效地減少了基礎沉降對光伏組件的影響。
[0012]進一步地，在所述斜梁(21)與立柱(I)之間還設置有斜撐(23 )。斜撐可加固立柱對梁的支撐作用，使支架中的梁結構更加穩固。
[0013]進一步地，在所述立柱(I)與安裝面(101)的連接處設置有用于標識立柱高度的標識線(6)。不穩定軟土地質基礎，產生不均勻沉降每年都會發生，粧基礎沉降量一年年累積將會到達很大，沉降量愈大對支架結構產生的次應力疊加也愈嚴重，對安裝在上面光伏組件將會造成嚴重影響，通過在立柱上設置標識高度的標識線，可定期檢測粧基礎沉降值，使支架在沉降值較小情況下就對支架立柱高度進行調整，恢復到原來結構狀態，定期調整時間根據地質穩定性狀況確定，從而盡量使粧基礎沉降符合支架結構所允許范圍內。
[0014]進一步地，在所述立柱(I)上設置有可調節立柱高度的高度調節件(7)。根據沉降情況調整立柱安裝在粧基礎上的高度，使其恢復到原來結構狀態，從而盡量使粧基礎沉降符合支架結構所允許范圍內。
[0015]進一步地，所述高度調節件(7)為套設在立柱(I)上的套管，且在立柱(I)上沿長度方向開設有一組腰形孔(13)，對應地，在高度調節件(7)上沿長度方向開設有一組圓孔
(71)，高度調節件(7)與立柱(I)通過穿設于該些孔的螺栓連接。通過立柱上腰孔及高度連接件上圓孔對立柱進行高度調整，結構簡單，效果好。
[0016]綜上，本發明的適用于易發生基礎沉降地基場地的光伏組件安裝支架，通過通過彈性件的彈性變形來吸收由于基礎不均勻沉降在支架構件中產生的部分應力，緩解由此引起的支架構件變形，減輕梁結構變形，從而減輕由于支架變形對光伏組件的損害；同時，可有效地減輕光伏組件表面受到的荷載沖擊，減少組件中電池片在惡劣環境下可能發生的隱裂；提升了光伏組件的穩定性和耐久性。
【附圖說明】
[0017]圖1-7示意性地表示了本發明實施例1的結構，其中，
圖1為本發明實施例1的整體結構示意圖；
圖2-3為本發明實施例1中立柱與灌注粧的結構示意圖；
圖4-7為本發明實施例1中光伏組件與橫梁的結構示意圖；
圖8-10示意性地表示了本發明實施例2的結構，其中，
圖8為本發明實施例2的整體結構示意圖；
圖9-10為本發明實施例2中立柱與鋼管粧的結構示意圖；
圖11-13示意性地表示了本發明實施例3的結構，其中，
圖11為本發明實施例3的整體結構示意圖；
圖12-13為本發明實施例3中橫梁與連接板的結構示意圖；
圖14-16示意性地表示了本發明實施例4的結構，其中，
圖14為本發明實施例4的整體結