Unter einer Photovoltaik-Halterung versteht man die Tragstruktur, die Photovoltaikmodule in einer bestimmten Ausrichtung und unter einem festgelegten Neigungswinkel anordnet und den Abstand zwischen den Modulen entsprechend den spezifischen geografischen Gegebenheiten, klimatischen Bedingungen sowie den Solarenergie-Ressourcen des jeweiligen Photovoltaik-Kraftwerksprojekts festlegt. Als wichtiger Bestandteil eines Photovoltaik-Kraftwerksystems beeinflusst die Photovoltaik-Halterung direkt die Betriebssicherheit, die Schadensquote sowie die Bauinvestitionen für die Photovoltaikmodule. Die Wahl der richtigen Photovoltaik-Halterung kann nicht nur die Projektkosten senken, sondern auch die späteren Wartungskosten reduzieren. Photovoltaik-Halterungen lassen sich in drei Kategorien einteilen: feste Halterungen, einstellbare Neigungs­halterungen und automatische Nachführsysteme; die Verbindungsarten sind im Allgemeinen Schweiß- und Montageverfahren in zwei Ausführungen. Dabei werden feste Halterungen weiter unterteilt in Dachhalterungen, Bodenhalterungen und Wasserhalterungen. Automatische Nachführhalterungen gliedern sich in einachsige und zweiachsige Nachführsysteme. Tabelle 1–2 listet die spezifischen Kategorien von Photovoltaik-Haltern auf.

Tabelle 1-1 Kategorien von Photovoltaikstützen

1, feste Halterung

Die feste Halterung wird auch als feste Winkelhalterung bezeichnet; nach der Montage der Halterung können Komponentenwinkel und Ausrichtung nicht mehr eingestellt werden. Feste Halterungen werden in Dach-, Boden- und Wasserklasse unterteilt.

2. Dachhalterung

Die Dachhalterung wird im Allgemeinen in drei Kategorien unterteilt: Dachhalterung aus farbigen Stahlplatten, Schrägdachhalterung (Ziegeldach) und Flachdachhalterung.

Die Dachhalterung für farbige Stahlplatten besteht hauptsächlich aus einer Befestigungsvorrichtung oder festen Teilen für farbige Stahlplatten, einer Führungsschiene (Träger), einer Komponentenpressvorrichtung, einem Führungsschienenverbinder, einer Schraubenmutter, einer Gleitmutter usw., wie in Abbildung 1-1 dargestellt.

Die Schrägdachhalterung besteht hauptsächlich aus dem Dachbefestigungshaken, der Führungsschiene (Träger), dem Komponentendruckblock, dem Führungsschienenverbinder, der Schraubenunterlegscheibe, dem Mutterschlitten und so weiter. Abbildung 1-2 zeigt den Aufbau der gängigen Befestigungselemente der Schrägdachstütze.

Die beiden oben genannten Halterungstypen bestehen in der Regel aus C-förmigem Stahl oder Aluminiumlegierung als Haupttragstrukturen und zeichnen sich durch schnelle Montage und Demontage, den Verzicht auf Schweißarbeiten, eine gleichmäßige Korrosionsschutzbeschichtung, gute Dauerhaftigkeit, hohe Installationsgeschwindigkeit sowie ein ansprechendes Erscheinungsbild aus.

Die Flachdachhalterung ähnelt der Bodenhalterungsstruktur; in der Regel wird als Fundament ein Betonfundament oder ein Beton-Gegengewichtsblock verwendet. Je nach Dachkonstruktion kann entweder ein Einzelfundament oder ein Streifenfundament eingesetzt werden. Das Fundament kann entweder durch Einbetonieren eines Ankerbolzens oder durch direktes Einbetonieren der Stütze in das Betonfundament mit der Stütze verbunden werden. Die Flachdachhalterung beschädigt die Abdichtungsschicht der Dachfläche nicht und zeichnet sich durch eine flexible Konstruktion, eine einfache Montage sowie hohe Zuverlässigkeit aus.

3. Bodenhalterung

Die Bodenhalterung wird in drei Kategorien unterteilt: Ein-Säulen-Halterung, Doppelsäulen-Halterung und Einzelboden-Säulen-Halterung.

Die Ein-Säulen-Stütze bedeutet, dass die Stütze von einer einzigen Säulenreihe getragen wird und jede Einheit nur über eine einzige Stützfundamentreihe verfügt. Die Ein-Säulen-Stütze besteht hauptsächlich aus einer Säule, einer Schrägstütze, einer Führungsschiene (Träger), einem Komponentenpressblock, einem Führungsschienenverbinder, einer Schraubenmutter, einem Mutterschieber usw. Die Säule wird aus C-förmigem Stahl, H-förmigem Stahl oder quadratischem Stahlrohr gefertigt. Eine Ein-Säulen-Stütze kann den Flächenbedarf für die Bauarbeiten verringern und ist daher für Gebiete mit komplexem Gelände geeignet.

Die Doppelsäulenstütze besteht aus vorderen und hinteren Säulen, die hauptsächlich aus einer vorderen Säule, einer hinteren Säule, einer Diagonalstütze, einer Führungsschiene (Träger), einer hinteren Stütze, einem Komponentenpressblock, einem Führungsschienenverbinder, einer Schraubenunterlegscheibe, einem Mutterschieber usw. bestehen. Je nach Größe des quadratischen Arrays werden die Säulen aus C-förmigem Stahl, H-förmigem Stahl, quadratischem Stahlrohr, rundem Stahlrohr und anderen Materialien gefertigt. Die übrigen Bauteile werden je nach Bedarf aus C-förmigem Stahl, Aluminiumlegierung, Edelstahl und anderen Materialien hergestellt. Die Doppelsäulenstütze weist eine gleichmäßige Kraftverteilung, eine einfache Verarbeitung und Fertigung auf und eignet sich für flaches Gelände.

Unter einer einspurigen Stützkonstruktion versteht man die Stützform einer quadratischen Array‑Stütze, die nur über eine einzige Säule verfügt. Da das gesamte Array nur über eine einzige Säule verfügt, ist die Anzahl der Photovoltaikmodule, die auf einem einzelnen Regalsystem untergebracht werden können, begrenzt – typischerweise 8, 12, 16 usw. Die einstöckige Bodenstütze besteht hauptsächlich aus einer Säule, einer Längsträger, einer Führungsschiene (Träger), einem Komponentenpressblock, einem Führungsschienenverbinder, einer Schraubenunterlegscheibe, einem Mutterschieber und weiteren Bauteilen. Die Säule kann aus Stahlrohr, vorgefertigtem Zementrohr oder ähnlichen Materialien gefertigt sein. Aufgrund des Überhangs werden Längsträger und Träger in der Regel aus quadratischem Stahlrohr hergestellt, während die Führungsschiene aus C‑förmigem Stahl oder Aluminiumlegierung besteht. Diese Art von Stützkonstruktion eignet sich besonders für Gebiete mit hohem Grundwasserspiegel und dichter Bodenvegetation.

4. Wasseroberflächenhalter

Mit der stetigen Weiterentwicklung dezentraler Photovoltaik-Kraftwerksprojekte, bei denen Oberflächenressourcen wie See-, See- und Flussgebiete umfassend genutzt werden, um dezentrale Photovoltaik-Kraftwerke zu errichten, sowie mit der Einführung neuer Formen der photovoltaischen Landwirtschaft, wie der Fisch-Licht-Komplementarität, bietet sich eine weitere Möglichkeit, das Problem zu lösen, dass die Photovoltaikstromerzeugung durch begrenzte Landressourcen eingeschränkt ist. Die schwimmende Montagekonstruktion besteht aus zwei Komponenten: dem Schwimmkörper und der Halterung, wie in Abbildung 1–3 dargestellt. Der Schwimmkörper ist aus hochfesten Materialien gefertigt und weist ein verbundenes Konstruktionsdesign auf; er zeichnet sich durch gute Stabilität und hohe Schlagfestigkeit aus und kann so Schäden an den Photovoltaikmodulen, die durch verschiedene Strömungen und starke Winde verursacht werden, wirksam verhindern. Die Halterung wird im Allgemeinen aus rostfreiem Stahl, Aluminiumlegierung und anderen Materialien mit hoher Korrosionsbeständigkeit hergestellt.

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