适用于易发生基础沉降地基场地的光伏组件安装支架的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光伏组件的安装支架，尤其涉及一种适用于易发生基础沉降地基场地的光伏组件安装支架，属于光伏组件技术领域。
【背景技术】
[0002]大型地面光伏电站由许多单元方阵组成，单元方阵由光伏支架及光伏组件构成，其核心元件为光伏组件。支架作为光伏组件的固定平台，需具有足够的安全性、适用性、耐久性，即需要具有足够满足承受各种组件表面传来荷载结构强度，具有足够的强度来承受组件表面传来的各种工况下荷载的作用，满足支架结构规定变形及保证该变形不能引起光伏组件产生附加应力，以此来保证安装在支架上光伏组件正常运行不被损坏，保证光伏组件在寿命周期内稳定运行，多向电网输送清洁电能。然而，近年来，光伏行业加工技术的逐渐提高，使得光伏组件中的电池片厚度加工的越来越薄。加上厂家为了降低材料成本，组件边框截面也在不断减小，使得组件的机械强度变弱。因此，方阵支架平台应具有足够强度及抗变形能力，才能满足光伏组件安全运营环境要求。
[0003]另一方面，随着社会对清洁能源日益重视，国内光伏电站发展迅猛，加之光伏电站占地面积大的特点，目前许多光伏电站建在光照较好的沙漠，滩涂，荒山，煤矿塌陷区等复杂地质条件地区。这些地区由于地层不均匀或地基较软等原因导致光伏方阵支架粧基础不均匀沉降，粧基沉降使支架平台结构中产生的次内力，与结构中原应力产生不利叠加，沉降轻的造成支架结构扭曲变形，沉降严重的造成支架平台中构件损坏，使安装在支架平台上的组件中的电池片产生隐裂，严重的直接将光伏组件损坏，给光伏电站运行带来严重隐患。此外，在粧基础施工过程中，施工单位对基础材料及施工质量控制不严，也是粧基础沉降的重要原因。事实上目前国内有许多在易发生基础沉降地基场地建成光伏电站，就出现了光伏组件损坏或电池片隐裂。
[0004]此外，光伏组件一般安装在建筑物顶部或空旷的野外，与安装场地呈一定角度地安装，地势高或无遮挡，当较大的风力吹过光伏阵列时，在光伏组件上会形成较大的风荷载作用，组件表面受到较大的冲击力使组件中的电池片产生隐裂的问题，如何有效地缓解风荷载对组件的冲击力成为太阳能组件安装的主要研究课题之一。
【发明内容】
[0005]本实用新型针对现有技术中，由于地基不均匀沉降造成光伏组件损坏或电池片产生隐裂，给光伏电站后期运营带来严重危害的技术问题，提供一种适用于易发生基础沉降地基场地的光伏组件安装支架，解决软弱地基场地方阵支架粧基础沉降导致支架平台结构中产生的次内力给光伏组件带来的危害；同时，解决组件在受到较大风荷载作用时，组件表面受到较大冲击力使组件中电池片产生隐裂的问题。
[0006]为此，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]一种适用于易发生基础沉降地基场地的光伏组件安装支架，用于将光伏组件(100)固定于安装面(101)上，包括:设置于安装面(101)上的一组立柱(I)以及设置于立柱(I)上的一组梁(2)，所述光伏组件(100)安装在梁(2)上，其特征在于:光伏组件(100)弹性地设置在梁(2)上，和/或，立柱(I)弹性地设置在安装面(101)上。本实用新型通过将光伏组件弹性地设置在支架的梁上，和/或，将支架的立柱弹性地设置在安装面上，利用弹性变形来吸收由于基础不均匀沉降在支架构件中产生的部分应力，缓解由此引起的支架构件变形，利用弹性变形来吸收光伏组件受到的较大冲击力；减轻由于支架变形对光伏组件的损害，避免光伏组件内电池片产生隐裂。
[0008]进一步地，所述梁(2)包括斜梁(21)和横梁(22)，斜梁(21)与立柱(I)连接，横梁(22 )与斜梁(21)连接，光伏组件(100 )设置于横梁(22 )上，光伏组件(100 )与横梁(22 )之间设置有弹性件(3)。通过弹性件的弹性变形来吸收由于基础不均匀沉降在支架构件中产生的部分应力，缓解由此引起的支架构件变形，利用弹性变形来吸收光伏组件受到的较大冲击力，减轻由于支架变形对光伏组件的损害，避免光伏组件内电池片产生隐裂；另外，当光伏组件正面风荷载作用时，组件受到风力传递到横梁产生形变，横梁变形引起弹性件压缩或松开，使组件与横梁连接处于一定自由状态，这样组件由横梁变形导致的对组件影响减小，进而有效地减小由于横梁的变形对光伏组件产生的次应力；反面受到较大风荷载作用时弹性件被压缩，可减轻背面风荷载对光伏组件冲击。
[0009]进一步地，所述立柱(I)通过预设的灌注粧(4)连接于安装面(101)上，灌注粧(4)上预埋有U形件(41 )，在立柱(I)的底部末端形成立柱底板(11 )，立柱(I)通过立柱底板
(11)安装在U形件(41)上，立柱底板(11)与U形件(41)之间设置有弹性件(3 )。通过弹性件的弹性变形来吸收由于基础不均匀沉降在支架构件中产生的部分应力，缓解由此引起的支架构件变形，当单元方阵中某个灌注粧的基础发生沉降，其他粧基础弹性元件将被压缩吸收掉沉降产生的部分应力，减少梁结构受到的次应力，减轻梁结构变形；从而减轻由于支架变形对光伏组件的损害；另外当光伏组件表面受到较大荷载冲击，弹性元件将被压缩起到缓冲作用，减轻光伏组件表面受到冲击力。
[0010]进一步地，所述立柱(I)通过预设的钢管粧(5)连接于安装面(101)上，在立柱(I)底部末端附近设置有立柱底座(12)，钢管粧(5)上设置有法兰盘(51)，立柱(I)的末端套设在钢管粧(5)内，立柱底座(12)与法兰盘(51)之间通过螺栓连接且立柱底座(12)与法兰盘(51)之间设置有弹性件(3)。通过弹性件的弹性变形来吸收由于基础不均匀沉降在支架构件中产生的部分应力，缓解由此引起的支架构件变形，当单元方阵中某个钢管粧的基础发生沉降，其他粧基础弹性元件将被压缩吸收掉沉降产生的部分应力，减少梁结构受到的次应力，减轻梁结构变形；从而减轻由于支架变形对光伏组件的损害；另外当光伏组件表面受到较大荷载冲击，弹性元件将被压缩起到缓冲作用，减轻光伏组件表面受到冲击力。
[0011]进一步地，所述弹性件(3)为具有一定强度的弹簧或橡胶块。在满足弹性变形的同时，具有足够的刚性，能承受雪荷载及一定风荷载要求，保证支架结构在达到较大规定荷载条件时，弹性件才起作用。
[0012]进一步地，所述每一根横梁(22)分别包括左横梁(22a)和右横梁(22b)，左横梁(22a)和右横梁(22b)之间通过一连接板(22c)铰接，左横梁(22a)和右横梁(22b)上分别设置有光伏组件(100)且左横梁(22a)和右横梁(22b)的交界处不设置有光伏组件。将每一根支架横梁分为两段，并通过铰接连接，安装时，光伏组件不跨接在两段横梁中间，通过将一个单元方阵分为两个相对独立的小单元，当某个粧基础出现沉降，仅影响到横梁而不影响到另一个小单元其他构件，而不跨到另一小单元的横梁上，由于每个小单元相当与单跨结构，粧基础沉降对支架结构增加的次应力很小，从而有效地减少了基础沉降对光伏组件的影响。
[0013]进一步地，在所述斜梁(21)与立柱(I)之间还设置有斜撑(23 )。斜撑可加固立柱对梁的支撑作用，使支架中的梁结构更加稳固。
[0014]进一步地，在所述立柱(I)与安装面(101)的连接处设置有用于标识立柱高度的标识线(6)。不稳定软土地质基础，产生不均匀沉降每年都会发生，粧基础沉降量一年年累积将会到达很大，沉降量愈大对支架结构产生的次应力叠加也愈严重，对安装在上面光伏组件将会造成严重影响，通过在立柱上设置标识高度的标识线，可定期检测粧基础沉降值，使支架在沉降值较小情况下就对支架立柱高度进行调整，恢复到原来结构状态，定期调整时间根据地质稳定性状况确定，从而尽量使粧基础沉降符合支架结构所允许范围内。
[0015]进一步地，在所述立柱(I)上设置有可调节立柱高度的高度调节件(7)。根据沉降情况调整立柱安装在粧基础上的高度，使其恢复到原来结构状态，从而尽量使粧基础沉降符合支架结构所允许范围内。
[0016]进一步地，所述高度调节件(7 )为套设在立柱(I)上的套管，且在立柱(I)上沿长度方向开设有一组腰形孔(13)，对应地，在高度调节件(7)上沿长度方向开设有一组圆孔(71)，高度调节件(7)与立柱(I)通过穿设于该些孔的螺栓连接。通过立柱上腰孔及高度连接件上圆孔对立柱进行高度调整，结构简单，效果好。
[0017]综上，本实用新型的适用于易发生基础沉降地基场地的光伏组件安装支架，通过通过弹性件的弹性变形来吸收由于基础不均匀沉降在支架构件中产生的部分应力，缓解由此引起的支架构件变形，减轻梁结构变形，从而减轻由于支架变形对光伏组件的损害；同时，可有效地减轻光伏组件表面受到的荷载冲击，减少组件中电池片在恶劣环境下可能发生的隐裂；提升了光伏组件的稳定性和耐久性。
【附图说明】
[0018]图1-7示意性地表示了本实用新型实施例1的结构，其中，
[0019]图1为本实用新型实施例1的整体结构示意图；
[0020]图2-3为本实用新型实施例1中立柱与灌注粧的结构示意图；
[0021]图4-7为本实用新型实施例1中光伏组件与横梁的结构示意图；
[0022]图8-10示意性地表示了本实用新型实施例2的结构，其中，
[0023]图8为本实用新型实施例2的整体结构示意图；
[0024]图9-10为本实用新型实施例2中立柱与钢管粧的结构示意图；
[0025]图11-13示意性地表示了本实用新型实施例3的结构，其中，
[0026]图11为本实用新型实施例3的整体结构示意图；
[0027]图12-13为本实用新型实施例3中横梁与连接板的结构示意图；
[0028]图14-16示意性地表示了本实用新型实施例4的结构，其中，
[0029]图14为本实用新型实