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太阳能光伏支架钢材与铝材的比较和选择

2020-09-02 10:54:31      点击:

太阳能光伏支架钢材与铝材的比较和选择

宇飞太阳能技术支持;太阳能光伏支架钢材与铝材的比较和选择,可通过材料强度,绕度变形,防腐蚀,材料的回收等多方面比较分析,详情如下:


材料强度方面  

支架一般采用Q235B钢材与铝合金挤压型材6063 T6, 强度方面,6063 T6铝合金大概为Q235 B钢材的68%-69%,所以一般在强风地区、跨度比较大等情况下钢材优于铝合金型材。


挠度变形方面

结构的挠度变形与型材的形状尺寸、弹性模量(材料固有的一个参数)有关系,与材料的强度没有直接联系。

在同等条件下,铝合金型材变形量是钢材的2.9倍,重量是钢材的35%,造价方面在同等重量下,铝材是钢材的3倍。所以一般在强风地区、跨度比较大、造价方面等条件钢材优于铝合金型材。


防腐蚀方面

目前支架主要的防腐蚀方式钢材采用热浸镀锌55-80μm,铝合金采用阳极氧化5-10μm。

铝合金在大气环境下,处于钝化区,其表面形成一层致密的氧化膜,阻碍了活性铝基体表面与周围大气相接触,故具有非常好的耐腐蚀性,且腐蚀速率随时间的延长而减小。

钢材在普通条件下(C1-C4类环境),80μm镀锌厚度能保证使用20年以上,但在高湿度工业区或高盐度海滨甚至温带海水里则腐蚀速度加快,镀锌量需要100μm,以上并且需要每年定期维护。

在防腐蚀方面铝合金远远优异于钢材。


其他方面对比防腐蚀方面 

(1)外观:

铝合金型材有很多种表面处理方式,如阳极氧化、化学抛光、氟碳喷涂、电泳涂漆等。外表美观并能适应各种强腐蚀作用的环境。  

钢材则一般采用热浸镀锌、表面喷涂、油漆涂层等方式。外观差于铝合金型材。在防腐蚀方面也差于铝型材。   

(2)截面多样性

铝合金型材一般加工方式有挤压、铸造、折弯、冲压等方式。挤压生产是目前主流生产方式,通过开挤压模的方式,可以达到生产出任意任意截面型材,并且生产速度比较快。  

钢材则一般采用辊压、铸造、折弯、冲压等方式。目前辊压是生产冷弯型钢的主流生产方式。截面则需要通过辊压轮组来调节,但一般机器定型后只能生产同类产品,尺寸方面调节,而截面形状无法改变,如C型钢、Z型钢等截面。辊压生产方式则比较固定,生产速度比较快。


材料的回收 

钢结构的维护成本每年增长3%,而铝结构的支架几乎不需要任何的保养与维护,且铝材在30年后依然有65%的回收率,铝价格每年预计上涨3%,钢结构在30年后基本上就是一堆废铁,无回收价值。


综合性能对比 

(1)铝合金型材质量轻、外表美观、防腐蚀性能极佳,一般用于对承重有要求的家庭屋顶电站、强腐蚀环境。

(2)钢材强度高、承受荷载时挠度变形小,一般用于普通电站或用于受力比较大的部件。

(3)造价方面:一般情况下,基本风压在0.6kN/m2,跨度在2m以下,铝合金支架造价为钢结构支架的1.3-1.5倍。在小跨度体系中,(如彩钢板屋顶)铝合金支架与钢结构支架造价相差比较小,并且在重量方面铝合金比钢支架要轻很多,所以非常适合用于家庭屋顶电站。