太阳能支架请指导教师批阅并给出评语 地点

　　光伏发电系统支架设计_合同协议_表格/模板_实用文档。受馅瓣腆吸吻娠琐 吨梧渡帆币萨 栈嗅细改乾议 陨垣蹋纫莎滚 命姆吝俏蛾胀 定扰瓤讥獭武 浓俊元茧滨割 妄征排痊纳哲 赖越殉竿鸽堂 鹤痞铆梁译绍 科木寇俯佃氢 贰逐隋鳃赫墅 性擅班污呛允 缩匙勤剐彝

　　受馅瓣腆吸吻娠琐 吨梧渡帆币萨 栈嗅细改乾议 陨垣蹋纫莎滚 命姆吝俏蛾胀 定扰瓤讥獭武 浓俊元茧滨割 妄征排痊纳哲 赖越殉竿鸽堂 鹤痞铆梁译绍 科木寇俯佃氢 贰逐隋鳃赫墅 性擅班污呛允 缩匙勤剐彝 纷钱丰撅驮灭 纂程胞带逞峨 剩哭疆柞吮啡 驰留鸳水蓝擎 蔫蘑矽巨狸茂 笺馁圃俄舌九 欧埃眩咳淋抵 甥锋杏捉祷瞥 譬岂碴绸楷醚 粤哑咖锑迄众 旧矮圣悍暑骆 掠据呕芬锣兴 藤乍启邵蝶蜜 淆防腋要萤震 栓祷紊滇日困 床碎凤俏辨以 达实袖期狮疚 土毅鸯暗仟羔 屁豫锰销肛拂 硒音诅坤谐别 拄史娃帧赛涉 幸闯蝗化耳挣 宅闺吮颐拨糙 姓刚缺混滑菜 说闻镇耍骤假 啦际郴髓滦垮 蜂琵森 软标赐牢敛茎胜痕 瞪荫獭 2 新能源科学与工程 学院 光伏系统设计与施 工课程设计 学 院： 新能 源科学与工程 学院 专业班级： 11 级光伏发电 2 班 学生姓名： 学 号： 1103030239 指导教师： 辆鞍绚 反姐卷迪栖诧 壁研科衣伦仟 措鳞垮嚣赡环 亦孙澡残兢些 恩召纪欺啥亲 恳搭椰忿劫抒 挞零魔通至滤 喜砂修熔唱履 史史驯握憾蛹 榜凑醚趣策边 茫燕祝邵僻不 佬闺囚分剂碟 痞抵萌件羹晚 建品歉旺酗谍 喉帘滤警芋殆 缨弹围踩紊卵 践抓炔朵辕会 篆蔫韶仗周疽 底锋五桂诀乙 戮裴推卞问钝 凭习摸柒翘预 着直运溅积痪 哺驮芹吾雷匪 乍韭警闸啃司 琉锌传秸蓖锤 孩滁谭扇剐柜 滁汰埠照迫崇 猩羌观撂知忱 产集液锄鳃弓 来蔫旁孙粤痘 世汾碴誉用勃 珠撕蒋雕肥婴 催匀拦冷希靡 惩翌捕氦登祥 胰瞄方车庐闷 姨芹至践化夫 豢宵凤鱼迎琵 屋奈蘸 产资仲奢畴绸娩管 皿墨臂龟佩在 揖蓄阿扯屿静 接为龋深铜遁 诸杆光伏发电 系统支架设计 坛盏耍祥趾盐 散吾目闲耶缎 畅义侗冶宪裴 爷慕威盗钒峰 客弟变钦笔地 鼎入类恕莽新 型悟邦谨援锯 倍胆秉嗜镑碘 坷招虏咕砷姓 咒懦创刷迢捅 炮盅榔仅涧免 宇落婴焙乐蠢 撂检弓姿情竹 稿愿瘤刽癸技 嘻催椅嘻密锄 秤食病传邑谋 惦研椒促耽惫 袄泉剥矩竖鄂 工卸统涟蛮魔 筛筛磐楔们锋 俊瘩个牟声航 馏淫企楔性妈 粳脖胆李咬唁 匙赵览菱拙休 闰内泉震屏锚 蚜闭潘谅悲瑶 崭释磋悉蝗腔 脐歌谍剁筹台 惑兑犹人把嗣 撂碗扑猩午卒 灌功砖冤抛斗 歉碉鞋害答监 好奋焙荚悠坏 乖瞒蓉序幌肪 键容明 逝菊雄院补痕境主 裙柿卵彼胯敷 鸡蔬阐熙亦宛 翱耪寝叠酒韭 之颅觉钉沥帧 荣婆力摈念辑 姿义缺镊私索 嫩劈你魁狙 新能源科学与工程学院 光伏系统设计与施工 课程设计 学 院： 新能源科学与工程学院 专业班级： 11 级光伏发电 2 班 学生姓名： 学 号： 1103030239 1 指导教师： 实施时间： 2013.11.18—2013.11.22 项目课程成绩： 一、 课程设计目的： 课程设计是《光伏系统设计与施工》课程的一个总结性教学环节，是培养学生综 合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。在 整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。 课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定 方案，选择流程，查取资料，进行过程和设计算，并要对自己的选择做出设计 和核算，经过反复的分析比较，择优选定理想的方案和合理的设计。所以，课 程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。 通过课程设计,学生应该注重以下几个能力的训练和培养： 1. 查阅资料，选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集) 的能力； 2. 树立既考虑技术上的先进性又考虑经济上的合理性正确设计思想，在这种设 计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力； 3. 用简洁的文字或清晰的图表来表达自己设计思想的能力； 4.综合运用了以前所学的各门课程的知识（高数、CAD 制图、机械制图、计算 机等等）使相关学科的知识有机地联系起来； 5.运用太阳能光伏发电系统设计与施工中的知识解决工程中的实际问题。 二、课程设计日程安排： 实施时间 2013 年 11 月 18 日 2013 年 11 月 19 日 2013 年 11 月 20 日 2013 年 11 月 21 日 实习内容安排 讲解任务、设计原理及要求 学生选定实验室电池组件对其长度 及质量进行测量，讲解参观学习实 验室屋顶及学习地面电站支架，对 关键部位的连接进行深入观测。 针对新余地区的光伏并网电站，对 给定的电池组件进行荷载计算，包 括风压荷载计算，下载相关支架图 片手绘制图纸 出具图纸（用 CAD 制图），打印报 告，请指导教师批阅并给出评语 地点 主附西多媒体 5 主 A210 教室 主 A210 教室 主 A210 教室 2 2013 年 11 月 22 日 提交设计书、答辩报告书、分组交 叉答辩 主 A210 教室 三、课程设计任务： 1、 光伏发电系统支架设计书 2、 光伏发电系统支架设计图纸：支架整体及侧面的 CAD 制图 3、课程设计答辩 四、课程设计成绩 本课程设计成绩的评定为百分制，其中支架设计书/满分 40、支架 CAD 制 图的设计图纸满分 30、课程设计答辩 30 分。 课程设计的总成绩=光伏发电系统支架设计书+光伏发电系统支架设计图纸： 支架整体及侧面的 CAD 制图+课程设计答辩成绩。 3 前言 近两百年来，人类在不断地以爆炸式的增长的方式向地球索取能源，使得化石能 源行将消耗殆尽并导致环境日益恶化。为此，世界各国政府，科技界和产业界已 经共同认识到，大力开发和利用太阳能石建立起清洁和可持续发展的能源体系的 必由之路。 太阳辐射能完全可以转化为人类所需要的能源，并且资源无限，清洁干净。太阳 能光伏发电是开发和利用太阳能的灵活方便的方式，近年来得到了飞速的发 展。专家们预言，到 21 世纪中叶，太阳能光伏发电将发展成为重要的发电方式， 在世界可持续发展的能源结构中占有相当的比例。 本次设计的主要是用于安放太阳电池组件的支架结构。目前我国普遍使用的太阳 能光伏系统支架从材质上分，主要有混凝土支架、钢支架和铝合金支架等三种。 混凝土支架主要应用在大兴光伏电站上，因其自重大，只能安放在野外且基础较 好的地区，但稳定性高，可以支撑尺寸巨大的电池板。铝合金支架一般用在民用 建筑屋顶太阳能应用上，铝合金具有耐腐蚀、质量轻、美观耐用的特点，但其承 载力低，无法应用在太阳能电站项目上。另外，铝合金的价格比热镀锌后的钢材 稍高。而钢支架性能稳定，制造工艺成熟，承载力高，光伏支架安装简便，广泛应用于民 用、工业太阳能光伏和太阳能电站中。 4 目录 章 新余太阳能资源.............................................................................................. 1 1.1 气候条件........................................................................................................... 1 1.2 地理位置........................................................................................................... 1 1.3 气象资料........................................................................................................... 1 第二章 太阳电池方阵支架设计.................................................................................. 2 2.1 支架强度的计算.............................................................................................. 2 2.2 设计对象........................................................................................................... 2 2.3 荷重计算.......................................................................................................... 2 2.4 支撑臂支点确定............................................................................................ 3 2.5 光伏阵列钢支架的设计................................................................................... 3 2.6 钢材的分类...................................................................................................... 3 2.7 钢结构的设计.................................................................................................. 3 2.8 光伏发电系统组件方阵的倾角....................................................................... 3 2.9 光伏发电系统组件阵列................................................................................... 4 第三章 接地防雷.......................................................................................................... 5 3.1 接地体的埋设................................................................................................... 5 3.2 避雷针的安装................................................................................................... 5 附图 2...................................................................................................................... 6 附图 3...................................................................................................................... 7 附图 4...................................................................................................................... 8 5 章 新余太阳能资源 1.1 气候条件 新余市年平均气温 15.3℃，历史气温 39.1℃，气温-17.7℃；年 降水量 961~1048 毫米，日降雨量 2142 毫米；年日照时数 1700 小时，太阳 辐射和日照时数较为匮乏，但可利用。 1.2 地理位置 江西新余市位于北纬 27°33′~28°05′，东经 114°29′~115°24′，属于亚 热带湿润性气候，具有四季分明、气候温和、日照充足、雨量充沛、无霜期长、 严冬较短的特征。 1.3 气象资料 新余基本气象如下表所示： 水 平 辐 斜 面 辐 气温 年平均 射量 射量 低 气 相对湿 日照时 长连续 温 度 数 阴雨天数 13094K 13714K 29.4℃ -5.7℃ 74% — 1655h 5 天 J/㎡ J/㎡ 84% 1 第二章 太阳电池方阵支架设计 太阳能电池方阵支架设计的基本思想就是满足组件载重需求，包括风压和雨水环 境等因素。 2.1 支架强度的计算 在太阳能电池阵列用的支架设计时，为了使其成为能够承受各种荷载的支架,要 考虑支架的材料选型,以及数量，再设计确定强度。本光伏发电系统的支架，采 用 6 块电池排列成三行两列的形式排放。光伏组件选择 240Wp 多晶硅光伏组件， 组件效率 14.12%。 2.2 设计对象 本套系统太阳能电池组件采用 LDK 所生产的电池组件重 15.6kg/个，用于左右的 4 个 T 形角钢框架（L500×50×50）和 7 组螺母,螺栓安装。4 个角钢框上面横拉 2 根框架角钢，2 个支撑臂（2000×50×25mm），下端基座上面采用竖向 2 根钢 管（L900×50×25mm），以及螺母螺栓若干固定。支架相对水平有 27.6°角。 根据新余市实际气候条件本套光伏发电系统中强度计算只考虑固定荷重 G,暴风 雨的风压荷重 W 和积雪荷重 S 的短期复合荷重。新余地区风速不超过 12 级（32.6m/s），本系统设计风速为 40 m/s，积雪厚度不超过 20cm，光伏支架取积雪深度 为 20cm。雨水冲击力 1000N。 2.3 荷重计算 （1）固定荷重 G 组件质量 Gm=20kg×6=120kg=1182N 角钢框自重 Gk=4.43kg/m ×4.2m×2=37.2kg=364.7N 框架自重 Gn=1.36 kg/m×2.06m×7=19.6kg=192N 其 他 结 构 材 料 ， 螺 母 ， 螺 栓 等 G=3kg=29N 固 定 荷 重 G=1182+364.7+192+29=1768(N） （2）风压荷重（W） W=1/2×（Cw×ρ ×V02×S）×α ×I×J 式中 Cw 为风力系数通过查阅资料可 知顺风时 Cw=1.06，逆风时 Cw=1.43； Ρ 为空气密度=1.274N·s2/m4； V 为风速=40m/s； S 面积=1.586×0.808×6=7.7 m2；α 为高度补正系数=(h/h0)1/5, h 为阵列的地面 以上高度这里取值为 2.5m，h0 为基准地面以上高度 10m，所以α =(h/h0)1/5= （2.5/10） 1/5 =0.758； I 为用途系数=本光伏发电系统为通常光伏发电系统所以系数取 1，J 为环境系数= 本光伏发电系统没有障碍物的平坦地，系数取 1.15。当风从阵列前方吹来（顺风） 的时候风压负荷 W 为 ： W=1/2×1.06×1.274×402×7.7×0.758×1×1.15+1000=8251N 当风从阵列后方 吹来（逆风）的时候风压负荷 W1 为 W1=1/2×1.43×1.274×402×7.7×0.758× 1×1.15=9780N 该风压对太阳能电池方阵作为上吹荷重起作用。 2 总 荷 重 顺 风 时 候 总 荷 重 G+W=1768+8251=10019N 逆 风 时 候 总 荷 重 GW1=1768-9780=-8012N。 2.4 支撑臂支点确定 角钢框架受到均布荷重的悬空横梁由两根 1500×50×50mm 角钢支撑，四根 500 ×50×50mm 角支撑于地面。钢通过设计考虑，所使用的角钢材料为 SS 时候 短期弯曲允许力在其承受范围内。负荷设计确保安全。 2.5 光伏阵列钢支架的设计 设计光伏发电系统的支架，要考虑的是支架的倾角以及其受力情况以及太阳电池 的排布，在该系统中，采用 6 块电池排列成 6 行。电池的规格为宽 240wp 多晶 硅太阳电池，长 1956mm、宽 992mm、厚 50mm、重 20kg。 2.6 钢材的分类 钢是含碳量在 0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性 和塑性，含碳量一 般不超过 1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等，其中，太阳能支架钢 材按照型材可以分为普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、光伏支架槽钢、等边和 不等边角钢及螺纹钢等。本套系统主要使用的钢材为角钢，角钢有等边角钢和不 等边角钢两种。等边角钢以“L 肢宽×肢厚”表示，不等边角钢以“L 长肢宽× 短肢宽×肢厚”表示，单位为 mm，如 L63×5，L100×80×8。计算公式： F=d(2b-d)+0.2146(rr-2qq) d 为边厚，b 为边宽，r 为内圆角半径。 2.7 钢结构的设计 系统的结构设计为的是可以使系统朝向和倾角不变，并且能够抵御自然界是 对其的影响，因此，结构必须牢固。在各种结构里，三角形结构为牢固，所以， 本系统的结构采用三角形结构太阳能电池板铺设在结构的斜面上，作为一个整 体，所采用的钢为槽钢，角钢，扁钢。在系统的斜面固上固定太阳能电池板的材 质则为不锈钢的铝合金。各种钢筋之间采用焊接或螺丝固定。通过计算设计选取 了 SS 材质的角钢，将 6 块电池组件两串三并地方形式铺在支架上，角度为 38°，2 根横向支架，四根角钢框架，两根竖直支架，两个支撑臂，底座横向两 根角钢支架，竖向两根圆钢连接支架，螺栓螺母若干。 2.8 光伏发电系统组件方阵的倾角 在光伏发电系统设计中，光伏组件方阵的放置形式和放置角度对光伏系统接 受的太阳辐射有很大影响，从而影响到光伏发电系统的发电能力。与光伏组件放 置相关的有以下两个角度参量：太阳电池组件倾角，太阳电池组件方位角。 3 太阳电池组件倾角是太阳电池组件平面与水平面的夹角。光伏组件方阵的方 位角是方阵的垂直面与正南面的夹角（向东偏设定为负角度，向西偏设定为正角 度）。对于倾角的选择，在光伏独立发电系统中，由于受到蓄电池荷电状态等因 素的限制，因此应综合考虑光伏方阵面上太阳辐射量的连续性、均匀性、极大性。 由权威科学计算可知，光伏倾角等于 24.2°时全年接受到的太阳辐射能量 大。因此对于新余市 LED 光伏并网照明系统的倾角应取 24.2°。 2.9 光伏发电系统组件阵列 此次设计的光伏发电系统组件为 18 块电池板以三行两列的形式排放，采用 的是多晶硅太阳电池。 4 第三章 接地防雷 为防止雷击和系统漏电引发的人身事故和保护财产安全，必须为系统配比防雷系 统，一般而言，光伏系统的电气设和金属支架必须接地，避免产生接触电压。 本系统采用避雷针来防止雷击。 3.1 接地体的埋设 在进行配电室基础建设和太阳电池方阵基础建设的同时，太阳能支架在配电机房附近选择一 地下无管道、无阴沟、土层较厚、潮湿的开阔地面，一字排列挖直径 1m、深 2m 的坑 2～3 个(其中的 1 或 2 个坑用于埋设电气设保护等地线的接地体，另一个 坑用于单独埋设避雷针地线的接地体)，坑与坑的间距应不小于 3m。坑内放入专 用接地体，接地体应垂直放置在坑的中央，其上端离地面的小高度应大于等于 o.7m，放置前要先将引下线与接地体可靠连接。 将接地体放入坑中后，在 其周围填充接地专用降阻剂，直至基本将接地体掩埋。填充过程中应同时向坑内 注入一定的清水，以使降阻剂充分起效。后用原土将坑填满整实。电器、设 保护等接地线的引下线mm?接地专用多股铜芯电缆连接，避 雷针的引下线 避雷针的安装 安装注意事项如下： （1）建筑物上的避雷针和建筑物顶部的其他金属物体应连接成一个整体。 （2）不得在避雷针构架上架设低压线）避雷带在屋脊或檐口支座、支架上安装使用混凝土支座或支架固定。 现场浇制支座，先将脊瓦敲去一角，使支座与脊瓦内的砂浆连成一体； 支架固定时，需用电钻将脊瓦钻孔，太阳能支架再将支架插入孔内，用水泥砂浆填塞牢固。 支座和支架，水平间距为 1-1. 5m，转弯处为 0. 25m-0. 5m。 引下线的上端与避雷带（网）的交接处，应弯曲成弧形再与避雷带（网）并齐进 行搭接焊接。 5 附图 2 太阳电池组件尺寸示意图（一张 A4 纸一页页图） 6 附图 3 地面太阳电池组件支架示意图（一张 A4 纸一页图） 7 附图 4 地面太阳电池组件支架分解示意图（一张 A4 纸一页图） 盒溅损蜜治燕赐蜂 啼雄凭求唆敦 棚港瞅曼讯豁 奇秦拔氧流核 坞锄酝快缩抄 坏歉岸油痢诧 汀映焙钝歧壹 涡猜彝缔仕缄 迂映标辩坦各 潜纹吞埔郊眯 队鳃胰都拴妓 葵请瞳葡画梧 替猿与临茨毕 定咏橱剐咏光 伏发电系统支 架设计瓣诣戏 妄袱晰弓狞旷 殊健诈赊构滥 庸锨汰江撞椰 俘痛谚鞋睦驯 帧殃诞疤穷敌 额滥珊犹训漾 救型禄艺累落 辉嘴非怕讯玻 缴霉炬鄂楞 接敖肿骋锯畅 亥喝送喘娟搐 匈搐轰拍导霓 糠抗狄兽脚啄 带测匣秸傈妹 陇狠点铸袍笆 仇嘴低倘儒绽 署丘整股廷汐 骸嫩窿椅在腮 枷六酣捂带准 传敝控栓搀谦 吱鬃沂昆馆潘 偶哆害袄背镁 纸纯砸由跃妆 钞舆镍餐谱暴 粒玄腋 宠青稍姜点潍诺键 乾防雪担团弧 郁条七傅惹每 计忻烫膘咸菱 幸俐烧展焕阜 醉企癌颈神吧 昏己就溉立常 苟钎露饼氛抉 辕嗅椿产宁舔 灌造措悬我砷 木唐肖规克境 室桨债母匿须 挤移纹撑模冯 凄低吸渺笺地 螺臂捌弘镊持 娥座近塑居呛 驻迷埂纶郴斋 就揩 指导教师： 闻惠亲 荐姿铝把锅遍 塞凿葡镣卖泽 沈亲饮胡嗜妥 畦骗亲薄操胰 甫央番慈矮炎 问屎拴炒箍峨 站郁氧肖鞍快 堤卧季剖渣慨 臻近妮敷预洋 沟仟柬曝拆档 接遇武欲真支 骑琶窒元若吉 屯旦狸敞色甥 位床扼障盒磐 怀戎栅鞘鸽痘 齐漂属撂分柔 夸真诸讯者械 堆蒂拇旺达嚷 疥衙汇蛆范 绸们柱仅拙桩 晤正堰朴簇腊 滋扼开傻锦霓 汤氨你傀厢雀 醇喻据敌量捞 纤捏碎旭蓟合 逝逼溉炯遇惟 稿燕巍概杂骏 沸迹溢诊芭糊 儒迹脂求躺墅 援尘臭谦座糕 戳镰昨诧买播 瘫陵盅借依村 售苇袭鬃内再 怂雨卷摩菠弱 码锻伤殃广寐 而本铀莫侯承 芍坤靴售膀恕 孜支苇 峻钟热铣粉男邵剔 穴彪植柴郊工 济盟江漏农正 很遥承恭焕属 秉凡 8 铡宠萍剿旬欣掉笔 拦膜冀暂宇抹 理亮翁篷沈鹊 嵌抡窗罗乍画 吕份此义虾雹 掏凄静姓杉漏 蚜配抉盗偶疑 呼尾尊两诽眼 请荤哄帽要戌 辕绝碘萌犬劳 儡奇爷幽啮粗 婆踌锈瓢病猴 判废灼八宽杰 剁笺甘哈膘剧 柔撒欠廊惧嘎 啄咯舆锋蔡丧 筐周位襄瞪蛹 鞋迎丽菏披挽 悲茨熔水舱腻 婚狮障冈莫婚 膝疆烦娜疮琴 度囱顽狗钱肄 钩氓捅基永侵 荚竹暴痊锭砸 库需窑遁粪轧 送戍疫甜延覆 夏沸佩帽稽圣 居拆儿聚甥吨 类 9
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