[发明专利]一种大跨度单跨自锚式柔性光伏支架系统及施工方法

说明书

本发明公开了一种大跨度单跨自锚式柔性光伏支架系统及施工方法，光伏支架系统包括光伏支架单元、系杆、檩条、柱间支撑和水平支撑，所述光伏支架单元包括立柱、拱、承重索和斜撑，所述拱连接在所述立柱的顶端，所述承重索与所述拱的左右两端相连，所述拱与所述承重索之间设有所述斜撑若干。同传统光伏支架相比，本发明结构跨度大，可用于跨越大断面渠道、沟谷，便于在其上方布置光伏电站，节约了用地；拱和承重索形成自平衡结构体系，无需设置地锚，简化了施工过程，降低了对地基的要求；结构中的弯矩较小；结构刚度大，抵抗风荷载的能力强；檩条上可以安装单轴或双轴太阳跟踪装置，从而使光伏板能时刻正对太阳，提高光电转化效率。

技术领域

本发明属于太阳能光伏技术领域，具体涉及一种大跨度单跨自锚式柔性光伏支架系统及施工方法。

背景技术

传统的光伏支架形式包括刚性光伏支架和柔性光伏支架。传统刚性光伏支架由刚性杆件组成，跨度小，占地多。传统柔性光伏支架以预应力索作为承重构件，跨度比刚性光伏支架有所提高，但其缺点为：(1)结构一般是多跨，在没有中间立柱的情况下跨越大断面渠道、沟谷仍有困难；(2)索力通过地锚传给地基，每个光伏支架单元至少需要设置两个地锚，当光伏支架单元榀数较多时，地锚数量众多，占地多，施工不便，且对地基提出了较高要求，如遇软弱土层地基会显著增加成本；(3)抗弯刚度小，在风荷载作用下的变形大，易晃动，稳定性差；(4)光伏板固定在承重索上，不能随太阳高度角的变化而转动，无法保证光伏板正对太阳，光电转化效率低。

为克服传统柔性光伏支架的缺点，在专利CN106452302B公开了一种由刚性檩条、撑杆和拉索组成的光伏电站的支架。该种支架的跨度较小，且刚性檩条与立柱中的弯矩都比较大。此外，该种支架中缺少抵抗水平风荷载的构件，如水平支撑、柱间支撑等，在水平风荷载作用下会产生较大侧移。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种大跨度单跨自锚式柔性光伏支架系统及施工方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种大跨度单跨自锚式柔性光伏支架系统，包括光伏支架单元、系杆、檩条、柱间支撑和水平支撑，所述光伏支架单元包括立柱、拱、承重索和斜撑，所述拱由立柱支撑，所述承重索与所述拱的左右两端相连，所述拱与所述承重索之间设有所述斜撑若干。多个所述光伏支架单元平行布置，各榀光伏支架单元通过所述系杆、檩条、柱间支撑和水平支撑连接。所述系杆连接相邻两拱的拱趾和拱顶，所述檩条支撑在拱上，所述水平支撑沿跨度方向布置，所述水平支撑下方的相邻两立柱之间设有柱间支撑。

优选地，所述立柱、拱、斜撑、系杆、檩条、柱间支撑和水平支撑为型钢，所述承重索为预应力钢丝绳或钢绞线。

优选地，所述光伏板通过单轴或双轴太阳跟踪装置与所述檩条相连。

优选地，所述斜撑通过螺栓连接在一索夹的耳板上，所述承重索从所述索夹中穿过。

第二方面，本发明还提供了一种大跨度单跨自锚式柔性光伏支架系统的施工方法，包括以下步骤：

预先将各榀光伏支架单元的拱、承重索和斜撑拼装为索拱桁架，预张拉承重索，准备整体吊装；

安装立柱；

将胎架运输至拱的1/4跨、跨中和3/4跨处，起吊索拱桁架，将其安装到立柱上；

用胎架临时支撑斜撑；

将承重索张拉至设计索力；

撤去所有胎架，一个索拱桁架安装完成；

按照从中间到两边的顺序，对称安装所有的索拱桁架；

安装系杆；

安装柱间支撑、檩条和水平支撑；

在檩条上安装光伏板。