सौर फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन प्रणालियों के दीर्घकालिक स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए फोटोवोल्टिक नींव और ब्रैकेट का डिजाइन और चयन महत्वपूर्ण कारक हैं। डिज़ाइन करते समय, संरचना की सुरक्षा, स्थायित्व और अर्थव्यवस्था पर पूरी तरह से विचार करें, साथ ही विशिष्ट इंस्टॉलेशन वातावरण और एप्लिकेशन परिदृश्यों के आधार पर सबसे उपयुक्त समाधान का निर्धारण भी करें।
फोटोवोल्टिक मूल डिज़ाइन
1. ऊर्ध्वाधर असर क्षमता सत्यापन: सभी प्रकार की नींवों को संपीड़न और तन्य शक्ति के लिए ऊर्ध्वाधर असर क्षमता सत्यापन से गुजरना होगा ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि नींव ऊपर से दबाव या तनाव का सामना कर सकती है।
2. क्षैतिज असर क्षमता सत्यापन: ढेर नींव के लिए, ऊर्ध्वाधर असर क्षमता के अलावा, पार्श्व बल के तहत उनकी स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए क्षैतिज असर क्षमता सत्यापन भी किया जाना चाहिए।
3. समग्र स्थिरता सत्यापन: विशेष रूप से सूक्ष्म इस्पात ढेर के लिए, यह सुनिश्चित किया जाना चाहिए कि पूरे सिस्टम की समग्र स्थिरता बाहरी कारकों से प्रभावित न हो।
4. बुनियादी आयाम और गहराई: नींव के विशिष्ट आयाम और दफन गहराई गणना किए गए पलटन क्षण, पुल-आउट प्रतिरोध और अन्य मापदंडों के आधार पर निर्धारित की जाती है। उदाहरण के लिए, प्रारंभिक सेट का मूल आकार 400 मिमी x 400 मिमी है, और रिक्ति विशिष्ट आवश्यकताओं पर निर्भर करती है।
ब्रैकेट डिज़ाइन
1. सामग्री का चयन: सामान्य फोटोवोल्टिक ब्रैकेट सामग्री में एल्यूमीनियम मिश्र धातु (अल 6005- टी 5 सतह एनोडाइज्ड), स्टेनलेस स्टील (304), गैल्वेनाइज्ड स्टील पार्ट्स (क्यू 235 हॉट-डिप गैल्वनाइज्ड), आदि शामिल हैं। प्रत्येक सामग्री की अपनी विशेषताएं होती हैं, जैसे एल्यूमीनियम मिश्र धातु हल्का और स्थापित करने में आसान है, लेकिन अपेक्षाकृत कम भार-वहन क्षमता रखता है; यद्यपि स्टेनलेस स्टील की लागत अधिक है, यह कठोर वातावरण में अच्छा प्रदर्शन करता है; गैल्वनाइज्ड स्टील के हिस्सों में अच्छी लागत-प्रभावशीलता होती है, लेकिन वे अपेक्षाकृत भारी होते हैं।
2. संरचनात्मक रूप: विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों के अनुसार निश्चित, समायोज्य झुकाव, या स्वचालित ट्रैकिंग ब्रैकेट चुनें। फिक्स्ड ब्रैकेट प्रकाश कोण में थोड़ा बदलाव वाले क्षेत्रों के लिए उपयुक्त है; ट्रैकिंग ब्रैकेट पूरे दिन सूर्य की स्थिति के साथ अपने कोण को समायोजित करता है, जिससे बिजली उत्पादन दक्षता में सुधार होता है।
3. ताप अपव्यय प्रदर्शन: कुछ नए ब्रैकेट डिज़ाइन घटक लेआउट को अनुकूलित करके वायु परिसंचरण को बढ़ाते हैं, जो फोटोवोल्टिक प्रणालियों के ताप अपव्यय प्रभाव को बेहतर बनाने में मदद करता है और इस प्रकार कार्य कुशलता को बढ़ाता है।
डिज़ाइन उदाहरण
आवासीय छत का अनुप्रयोग: ढलान वाली छतों के लिए, वेंटिलेशन और गर्मी अपव्यय की सुविधा के लिए छत के समानांतर ब्रैकेट डिज़ाइन करें, आमतौर पर छत की सतह से लगभग 10-15 सेमी दूर। आवासीय भवनों की पुरानी समस्या को ध्यान में रखते हुए, ब्रैकेट डिज़ाइन यह सुनिश्चित करता है कि यह अतिरिक्त भार का सामना कर सकता है।
वाणिज्यिक भवन: ऐसी परियोजनाओं में, फोटोवोल्टिक ब्रैकेट का डिज़ाइन न केवल ताकत, कठोरता और स्थिरता की आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, बल्कि भूकंपीय, हवा और संक्षारण प्रतिरोध मानकों का भी पालन करना चाहिए। इसके अलावा, स्थानीय जलवायु परिस्थितियों और भवन डिजाइन मानकों जैसे कारकों पर भी विचार करें।
कृषि फोटोवोल्टिक पावर स्टेशन: एक एकीकृत डिजाइन और अलग स्थापना विधि को अपनाते हुए, फोटोवोल्टिक मॉड्यूल उच्च ब्रैकेट पर स्थापित किए जाते हैं और सौर विकिरण के स्वागत को अधिकतम करने के लिए एक निश्चित कोण पर बनाए रखा जाता है। यह विधि नीचे के भूमि उपयोग, जैसे कि फसल बोना या प्रजनन को प्रभावित किए बिना ऑन-बोर्ड बिजली उत्पादन प्राप्त करती है।
पैरामीटर संदर्भ
घटक का आकार: मान लें कि घटक का आकार 2094 मिमी x 1038 मिमी है, मोटाई लगभग 35 मिमी और वजन लगभग 20 किग्रा/㎡ है।
पवन भार पैरामीटर: GB{0}} मानक के अनुसार, पवन भार आकार गुणांक μ s=1.3, पवन दबाव ऊंचाई भिन्नता गुणांक μ z जमीन की खुरदरापन श्रेणी (AD) पर निर्भर करता है ), और मूल हवा का दबाव ω 0 परियोजना स्थान के ऐतिहासिक मौसम संबंधी डेटा द्वारा निर्धारित किया जाता है।
बुनियादी आयाम: एक स्वतंत्र नींव के लिए, एक विन्यास {{0}}.4 मीटर लंबा x 0.4 मीटर चौड़ा x 0.5 मीटर ऊंचा है; स्ट्रिप फ़ाउंडेशन के लिए, यह 0.8 मीटर लंबा x 0.4 मीटर चौड़ा x 0.4 मीटर ऊंचा है।
इमारतों की भार वहन क्षमता का आकलन करने के लिए कई सामान्य मूल्यांकन विधियां और उनकी विशेषताएं:
1. डिज़ाइन ड्राइंग विश्लेषण
मूल्यांकनकर्ता वास्तुशिल्प डिजाइन चित्रों के आधार पर प्रारंभिक निर्णय लेंगे। डिज़ाइन चित्रों में, यह आमतौर पर स्पष्ट रूप से चिह्नित किया जाता है कि कौन सी दीवारें लोड-असर वाली दीवारें हैं, जो आम तौर पर मोटी होती हैं और इमारत के प्रमुख स्थानों पर स्थित होती हैं, जैसे नींव, फर्श के बीच और छत के नीचे। भवन की समग्र संरचना और भार वितरण के आधार पर संरचनात्मक इंजीनियरों द्वारा वैज्ञानिक रूप से डिज़ाइन चित्र तैयार किए जाते हैं, जो भार वहन करने वाली दीवारों के स्थान और मोटाई के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करते हैं।
2. स्थल पर जांच
डिज़ाइन चित्रों पर भरोसा करने के अलावा, साइट पर जांच भी एक अनिवार्य हिस्सा है। इसमें दृश्य निरीक्षण और अल्ट्रासोनिक परीक्षण और कोर सैंपलिंग जैसे पेशेवर उपकरणों और तकनीकों के उपयोग के माध्यम से यह सत्यापित करना शामिल है कि दीवार की वास्तविक सामग्री और संरचना डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करती है या नहीं। यह विधि दीवार की स्थिति की अधिक सहज समझ प्रदान करती है और दरारें या सामग्री की उम्र बढ़ने जैसी मौजूदा समस्याओं की पहचान कर सकती है।
3. स्थैतिक पहचान
स्थैतिक परीक्षण से तात्पर्य स्थैतिक अवस्था में जमीन या संरचना के भार-वहन प्रदर्शन को मापने के लिए विशेष उपकरणों (जैसे दबाव सेंसर, डेटा अधिग्रहण उपकरण, आदि) के उपयोग से है। यह विधि नई इमारतों के लिए उपयुक्त है या जब सटीक परिणामों की आवश्यकता होती है। इस पद्धति के माध्यम से बहुत सटीक डेटा प्राप्त करने का मतलब उच्च लागत और तकनीकी आवश्यकताएं भी हैं।
4. गतिशील पहचान
उन संरचनाओं के लिए जिन्हें गतिशील भार के तहत उनके प्रदर्शन के मूल्यांकन की आवश्यकता होती है, जैसे कि पुल, सड़कें, आदि, गतिशील पहचान विधियों का उपयोग किया जाता है। इसका मतलब है कि इन परिस्थितियों में संरचना की प्रतिक्रिया का परीक्षण करने के लिए वास्तविक उपयोग स्थितियों में कंपन या प्रभाव जैसे कारकों का अनुकरण करना। यद्यपि यह विधि ऐसी जानकारी प्रदान कर सकती है जो वास्तविक जीवन के परिदृश्यों के करीब है, इसके लिए जटिल परिचालन प्रक्रियाओं और समर्थन की भी आवश्यकता होती है।
5. कंप्यूटर सिमुलेशन गणना विश्लेषण
कंप्यूटर सिमुलेशन एक आधुनिक तकनीकी साधन है जो हमें विस्तृत यांत्रिक विश्लेषण के लिए एक आभासी मॉडल बनाने की अनुमति देता है। मूल्यांकन प्रक्रिया में डिज़ाइन और निर्माण डेटा, उपस्थिति गुणवत्ता की स्थिति और भवन के उपयोग पर जानकारी एकत्र करना, इसके बाद संरचनात्मक समीक्षा और सत्यापन करना और अंततः निष्कर्ष निकालना और सिफारिशें करना शामिल है। इस पद्धति का लाभ इसकी तेज़ गति, अपेक्षाकृत कम लागत और व्यापक अनुप्रयोग में निहित है, विशेष रूप से औद्योगिक निर्माण और कारखाने के भवनों के क्षेत्र में।
6. वास्तविक माप विधि
वास्तविक माप पद्धति का तात्पर्य साइट पर संरचना को सीधे मापने से है, जिसमें आकार और सामग्री जैसे कारकों को शामिल किया जाता है, ताकि इसकी भार-वहन क्षमता का मूल्यांकन किया जा सके। इस पद्धति का लाभ यह है कि यह संरचना की वास्तविक स्थिति को सीधे प्रतिबिंबित कर सकता है, लेकिन इसके लिए पेशेवर माप उपकरण और तकनीकी सहायता की भी आवश्यकता होती है, और माप त्रुटियों से प्रभावित हो सकता है।
7. अनुभवजन्य नियम
विस्तृत जानकारी के अभाव में, अनुभवजन्य नियम त्वरित अनुमान पद्धति के रूप में काम कर सकते हैं। यह विधि संरचना की भार-वहन क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए पिछले अनुभव और पैटर्न पर निर्भर करती है। हालांकि सरल और व्यवहार्य, इसकी सटीकता कम है और केवल मोटे परिणाम ही प्रदान कर सकती है।
8. भार वहन परीक्षण
फर्श भार-वहन क्षमता का सबसे सटीक सीमा मान प्राप्त करने के लिए, कभी-कभी साइट पर भार-वहन परीक्षण आयोजित किए जाते हैं। इस प्रयोग में सैंडबैग या पानी को बैचों में लोड करना शामिल है जब तक कि फर्श बीम और स्लैब का विरूपण मूल्य निर्दिष्ट सीमा तक नहीं पहुंच जाता। यद्यपि यह दृष्टिकोण सबसे सीधा और प्रभावी है, यह सबसे अधिक समय लेने वाला और श्रम-गहन भी है, आमतौर पर केवल विशेष रूप से महत्वपूर्ण स्थितियों में ही अपनाया जाता है।
