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太阳能光伏支架钢材与铝材的对比

时间:2020-01-13   作者:三维钢构 点击:
  太阳能光伏支架钢材与铝材的对比
  
  一.材料强度方面
  
  太阳能光伏支架一般采用Q235B钢材与铝合金挤压型材6063 T6,两者设计强度对比见下表:

材料名称

抗拉、抗压、抗弯

抗剪

钢材Q235B

215

125

6063 T5

       150

85


  
  表1:强度对比表(N/mm2)
  
  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光伏支架选用钢材优于铝合金型材。
  
  二.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。

材料名称

弹性模量

密度

钢材Q235B

206 GPa

7.85g/cm3

6063 T5

70  GPa

2.71g/cm3


  
  表2:在同等的截面条件下两者的综合对比
  
  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、造价方面等条件太阳能光伏支架选用钢材优于铝合金型材。
  
  三.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。
太阳能光伏支架
  
  (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。
  
  四、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。
  
  以上数据仅供参考。
  
  五、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分布式光伏发电站、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分布式光伏发电站。

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