目前我國普遍使用的太陽能光伏支架從材質(zhì)上分,主要有混凝土支架、鋼支架和鋁合金支架三種:
?混凝土支架主要應(yīng)用在大型光伏電站上,因其自重大,只能安放于野外地基基礎(chǔ)較好的地區(qū)。且混凝土耐候性較差,經(jīng)凍融、鹽堿等惡劣環(huán)境后容易產(chǎn)生開裂,甚至碎裂現(xiàn)象,維修成本較高。
?鋁合金支架一般用在民用建筑屋頂太陽能應(yīng)用上,鋁合金具有耐腐蝕、質(zhì)量輕、美觀耐用的特點,但其自承載力低,無法應(yīng)用在太陽能電站項目上。
?鋼支架性能穩(wěn)定,制造工藝成熟,承載力高,安裝簡便,廣泛應(yīng)用于民用、工業(yè)太陽能光伏和太陽能電站中。但自身重量高,安裝不便、運輸成本高、且防腐性能一般。
使用玄武巖纖維復(fù)合材料制成的光伏支架變形最大值3.12mm,鋼材光伏支架變形最大值為3.37mm,玄武巖纖維復(fù)合材料光伏支架纖維方向應(yīng)力最大值11.8MPa,鋼材光伏支架等效應(yīng)力最大值58.7MPa。采用玄武纖維巖復(fù)合材料光伏支架可達(dá)到并超過鋼材光伏支架的剛度,且由于玄武巖纖維復(fù)合材料的強度值較高,具有更高的強度裕度。
對截面形狀為40mmx40mmx4mm的玄武巖纖維復(fù)合材料光伏支架型材進(jìn)行力學(xué)性能和抗紫外線耐久性能測試。
測試結(jié)果如下表所示??梢钥闯鲂鋷r纖維復(fù)合材料光伏支架型材的強度遠(yuǎn)高于普通鋼材,在紫外線3000h照射下,強度和模量具有較高的保留率,說明具有極好的抗紫外線耐久性能,滿足光伏支架的使用要求。
玄武巖纖維復(fù)合材料光伏支架的重量為鋼材光伏支架的重量的58.97%,可以極大的減輕重量,降低運輸和安裝成本。玄武巖纖維復(fù)合材料的強度約為普通鋼材的4倍,并且具有較高的彈性模量,可以滿足光伏支架的強度和剛度的要求。在紫外線3000h照射下,玄武巖纖維復(fù)合材料光伏支架的強度和模量具有很高的保留率,可以滿足戶外耐久性要求,并且降低支架后期維護成本。