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光伏支架鋼材與鋁材的比較和選擇

來源: 發布時間:2019-01-18 10810 次瀏覽

經常會有業務問究竟鋼支架好,還是鋁支架好?針對這個問題,筆者在此為您簡單分析鋼與鋁之間的優缺點。

一.材料強度方面

支架一般采用Q235B鋼材與鋁合金擠壓型材6063 T6,兩者設計強度對比見下表:

表1:強度對比表(N/mm2)




強度方面,6063 T6鋁合金大概為Q235 B鋼材的68%-69%,所以一般在強風地區、跨度比較大等情況下鋼材優于鋁合金型材。

二.撓度變形方面

結構的撓度變形與型材的形狀尺寸、彈性模量(材料固有的一個參數)有關系,與材料的強度沒有直接聯系。

表2:在同等的截面條件下兩者的綜合對比



在同等條件下,鋁合金型材變形量是鋼材的2.9倍,重量是鋼材的35%,造價方面在同等重量下,鋁材是鋼材的3倍。所以一般在強風地區、跨度比較大、造價方面等條件鋼材優于鋁合金型材。

三.防腐蝕方面

目前支架主要的防腐蝕方式鋼材采用熱浸鍍鋅55-80μm,鋁合金采用陽極氧化5-10μm。

鋁合金在大氣環境下,處于鈍化區,其表面形成一層致密的氧化膜,阻礙了活性鋁基體表面與周圍大氣相接觸,故具有非常好的耐腐蝕性,且腐蝕速率隨時間的延長而減小。

鋼材在普通條件下(C1-C4類環境),80μm鍍鋅厚度能保證使用20年以上,但在高濕度工業區或高鹽度海濱甚至溫帶海水里則腐蝕速度加快,鍍鋅量需要100μm,以上并且需要每年定期維護。

在防腐蝕方面鋁合金遠遠優異于鋼材。

四、其他方面對比

(1)外觀:鋁合金型材有很多種表面處理方式,如陽極氧化、化學拋光、氟碳噴涂、電泳涂漆等。外表美觀并能適應各種強腐蝕作用的環境。

鋼材則一般采用熱浸鍍鋅、表面噴涂、油漆涂層等方式。外觀差于鋁合金型材。在防腐蝕方面也差于鋁型材。

(2)截面多樣性:鋁合金型材一般加工方式有擠壓、鑄造、折彎、沖壓等方式。擠壓生產是目前主流生產方式,通過開擠壓模的方式,可以達到生產出任意任意截面型材,并且生產速度比較快。

鋼材則一般采用輥壓、鑄造、折彎、沖壓等方式。目前輥壓是生產冷彎型鋼的主流生產方式。截面則需要通過輥壓輪組來調節,但一般機器定型后只能生產同類產品,尺寸方面調節,而截面形狀無法改變,如C型鋼、Z型鋼等截面。輥壓生產方式則比較固定,生產速度比較快。

五、綜合性能對比

(1)鋁合金型材質量輕、外表美觀、防腐蝕性能,一般用于對承重有要求的屋頂電站、強腐蝕環境,如保威彩鋼板系統、化工廠電站等采用鋁合金做支架則會有更好的效果。

(2)鋼材強度高、承受荷載時撓度變形小,一般用于普通情況下的電站或用于受力比較大的部件。

(3)造價方面:一般情況下,基本風壓在0.6kN/m2,跨度在2m以下,鋁合金支架造價為鋼結構支架的1.3-1.5倍。在小跨度體系中,(如彩鋼板屋頂)鋁合金支架與鋼結構支架造價相差比較小,并且在重量方面鋁合金比鋼支架要輕很多,所以非常適合用于屋頂電站。

在大風地區、跨度要求比較大則采用鋼支架在經濟上有明顯的效益。


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