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太阳能光伏组件风载负荷计算及支架结构的研究

张庆祝  
【摘要】:本文对光伏板风载的载荷通过实验测量和经验公式计算进行对比,验证了理论计算,修正了传统经验公式,并发现光伏板风载载荷的内在规律,依据风载内在规律改进和设计光伏板组件的支架结构。 基于虚拟仪器设计思想,采用NI公司LabVIEW软件、DAQCard-USB6009多功能数据采集卡,以及各被测参数对应的传感器、变送器,并以计算机作为操作、测试、数据处理及储存平台,组成太阳能光伏组件风载的测试系统。利用软件LabVIEW和相应的硬件配套设备开发研制出太阳能光伏组件所受风载测试系统。本次试验主要测量光伏组件所受载荷的大小,试验在单次试验中需要测量的物理参数较少,忽略了电子元件的干扰问题,但考虑到其精度,我们对其进行系统标定,以期达到相应的精度再进行试验,以达到系统测试数据的准确性。通过现场测试,针对风洞实验风速下光伏组件载荷测试数据进行分析及处理,验证了理论计算,修正了传统风载载荷经验计算公式,找出风载规律,通过线性拟合推出实际风速下的风载,根据风载载荷设计无基础的光伏组件支架结构。再以内蒙古能源基地内的地面为例,测出不同粗细和长短的地锚钉入地锚不同深度时拔出所需的拉力。 以风载载荷和地锚的拉力来计算光伏组件的倾翻力矩,计算出光伏组件支架的稳定性,为今后对太阳能光伏组件风载载荷计算和支架设计提供了科学依据。


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