某光伏发电系统风载计算及改进.pdf

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1、第23卷第6期2010年”月机电产品开簋与纠新Development＆InnovationofMachinery＆ElectricalProductsV01．23．No．6Nov．，2010文章编号：1002-6673(2010)06—020-03某光伏发电系统风载计算及改进胡仁海，谢超，秦丽萍，陈军峰(第七一三研究所，河南郑州450015)摘要：利用FLUENT成熟数值计算方法，对某光伏发电系统进行了风栽计算，得到了系统在极限风力下的受力情况，根据计算结果，提出了改进方案，并对改进设计前后的风载进行了对

2、比，验证了改进设计方案的正确性，对设计具有一定的指导及参考价值。关键词：光伏；太阳能板；风载中图分类号：TK514文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2010．06．008CalculationandImprovementforOnePhotovoltaicSystemHURen-Hai，XIEClmo，q／NLi-Hng，CHENJun-Feng口13ResearchInstitute，ZhengzhouHenan450015，China)Abstract：Thewi

3、ndloadforonephotovoltaicsystemwascalculatedbyusingFLUENTnumericalcalculationmethodandthestressinlimitwindforcewasobtained．AccordingtOthecalculationresults，狃improvedschemewasproposedandthewindloadsino咄删designandimproveddesignwerecomparedandtheimprovedschem

4、eWaSdemonstrated．ThispaperprovidesagIlideandhclptOthedesignofthepho-tovoltaicsystem．Keywords：photovoltaic；solarpanel；windloadO引言通过太阳能电池将资源无限、清洁干净的太阳辐射能转换为电能的太阳能光伏发电。是新能源和可再生能源家族的重要成员之一。近年来。太阳能光伏发电产业发展飞速，专家们预言，到21世纪中叶，太阳能光伏发电将发展成为重要的发电方式．在世界可持续发展的能源结构中占有较大

5、比例。某光伏发电系统安装于海边城市楼顶。经常有台风等自然灾害。光伏组件需承受较大的风载。因此需要对光伏组件进行风载计算，确保设计的正确性。1风载设计要求(1)太阳能板与楼顶的夹角为13。，太阳能板的下沿与楼顶平面的距离，>400mm，其安装示意如图1所示。：(2)光伏组件在最大瞬时风速为42m／s的条件下不倾覆。(3)楼顶不允许打孔，同时必须保证楼顶的结构不。。。。。。。。。。。。1。1。。。。。。。。。。。。。。。。’。。。1。。。。。。。’。。。。。。。。。。。。。‘‘。。。‘。。。。‘‘。。。。。。

6、。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。’。。。。。。。。11。。1。’。。’’’’‘’。。1。一收稿日期：2010—09—03作者简介：胡仁海(1980-)，男，工程师。主要从事机械设I计工作；谢超(1976-)，男，高级工程师。主要从事新能源：开发工作。：毫图1光伏组件安装示意图Fig．1Assemblyofphotovoltaicsystem被破坏，即无风时楼顶所受平均载荷。<70kg／m2，存在风载时楼顶所受平均载荷≤91kg／m2。2风载计算2．1模型建立及边界条件按照初步设计方案．每

7、组光伏组件由两块太阳能板及支架构成，太阳能板固定在支架上，两块之间的距离为20mm，单块太阳能板的尺寸为(1970x999)mnl，厚度50nun。在实际工程中，由于支架只对太阳能板起固定作用，其迎风面积很小。对流场的干扰作用很有限，为减化计算模型。在模型中将光伏组件进行了简化，不考虑支架对流场的作用。建立的流场区域大小为(9)(5×2．4)m。在实体模型建立之后．对模型进行了网格划分，考虑到太阳能板与地面有130夹角、计算精度、计算时间宣醯-开发与创新·等因素。将模型切分成三部分，中间部分为Tet／Hy

8、bfid—TGrid四面体非结构化网格．其余部分为Hex—Map六面体结构化网格，模型网格共计643554个，如图2所示。在网格划分完后。进行了边界条件设置。模型中地面和太阳能圈2模型网格图板为wall边界条件，Fi啦Gridm叩ofthemodle其余为velocity_inlet边界条件。2．2计算结果利用FLUENT成熟数值计算方法．对光伏组件进行了风载计算。选用了DensityBased求解器、Spalart—Au．m