Tipos comuns de estruturas de suporte de aço

1. Estrutura de Suporte Triangular
Este tipo de estrutura foi amplamente utilizado em projetos fotovoltaicos iniciais, conforme mostrado na Figura 1. Apresenta pernas dianteiras e traseiras de comprimentos diferentes, que são parafusadas à fundação. Uma cinta diagonal suporta a perna mais longa em sua base e se conecta ao meio da viga inclinada. Longarinas longitudinais repousam sobre a viga inclinada, formando o sistema de suporte do painel solar. Esta estrutura é um sistema geometricamente estável sem restrições redundantes.

A conexão típica entre a base da coluna e a fundação para tais estruturas é ilustrada na Figura 2. Se a base da coluna for considerada como uma conexão de articulação, a estrutura tende a deformar-se significativamente, requer mais aço e muitas vezes leva a uma alta taxa de quebra de módulos fotovoltaicos sem moldura devido à deformação.

2. Estrutura de Suporte Triangular Modificada
A estrutura de suporte triangular exige muito da conexão entre as pernas e a fundação. Para resolver este problema de forma eficaz, a estrutura de suporte triangular modificada foi desenvolvida. Este design adiciona um contraventamento diagonal à estrutura triangular original, aumentando a estabilidade geral. Embora aumente ligeiramente o uso de aço, reduz a deformação coordenando o movimento das colunas dianteiras e traseiras. É adequado para vários tipos de suportes de módulos fotovoltaicos, especialmente em projetos com altas cargas de vento, terrenos irregulares ou áreas montanhosas onde alta integridade estrutural e deformação mínima são necessárias.

3. Estrutura de Suporte em Dupla Água
A estrutura de suporte em dupla água segue a "regra dos três corpos rígidos" em mecânica estrutural: três corpos rígidos conectados em pares por três articulações simples não colineares formam um sistema estável sem restrições redundantes. É uma estrutura binária simples. Ao eliminar a necessidade de pernas de comprimentos diferentes, reduz o uso de aço, simplifica a estrutura e facilita a instalação.

No entanto, esta estrutura tem certas limitações:
1) Como não pode ajustar a altura, é adequada apenas para terrenos planos ou suavemente inclinados.
2) A eliminação das pernas dianteiras e traseiras aumenta o comprimento do balanço da viga. Sob cargas mais altas, a deformação da estrutura aumenta, representando riscos para a estabilidade do sistema de suporte fotovoltaico e a taxa de quebra de módulos fotovoltaicos sem moldura. Portanto, a estrutura de suporte em dupla água é adequada apenas para ambientes com baixas cargas de vento.

4. Estrutura de Suporte em Dupla Água Modificada
Para resolver o problema do alto uso de aço nas vigas inclinadas da estrutura de suporte em dupla água, uma versão modificada foi desenvolvida. Este design incorpora características da estrutura de suporte triangular, adicionando uma perna traseira ao suporte em dupla água, reduzindo assim o comprimento do balanço da viga. Isso aumenta a estabilidade do sistema de suporte e reduz a taxa de quebra de módulos fotovoltaicos. A estrutura de suporte em dupla água modificada usa apenas um pouco mais de aço do que o design original em dupla água, mas é mais econômica em comparação com duas estruturas de suporte triangulares.

5. Estrutura de Suporte Fotovoltaico de Coluna Única
A estrutura de suporte fotovoltaico de coluna única consiste principalmente em componentes-chave, como a viga principal, a viga secundária, o suporte dianteiro, o suporte traseiro, a coluna de aço, a braçadeira e a fundação de estaca única. Ele usa duas cintas diagonais para suportar as vigas principal e secundária, que por sua vez sustentam os painéis fotovoltaicos. A conexão entre as cintas diagonais de aço e a fundação de estaca única é feita por meio de braçadeiras, tornando a estrutura simples e eficiente.

Além disso, a estrutura de suporte fotovoltaico de coluna única ocupa menos espaço, permitindo o uso eficiente do terreno entre as fileiras dianteiras e traseiras de matrizes fotovoltaicas. Os suportes dianteiros e traseiros desta estrutura são essencialmente versões alongadas das colunas dianteiras e traseiras em estruturas de suporte de coluna dupla. No entanto, devido à adição de braçadeiras, colunas de aço e outros componentes, a estrutura de suporte de coluna única requer significativamente mais aço em comparação com as estruturas de suporte de coluna dupla.