Ein flexibles Solar-Montagesystem ist eine Struktur mit großer Spannweite, hoher Durchgangshöhe und mehreren Spannweiten. Es verwendet vorgespannte Stahlkabel, die zwischen festen Punkten an beiden Enden gespannt werden, wobei die festen Punkte an den beiden Enden durch starre Strukturen und externe diagonale Stahlstränge abgestützt werden, um Reaktionskräfte bereitzustellen. Dieses System ist an Bedingungen wie welligem Bergterrain und zunehmender Vegetation anpassbar – es erfordert lediglich die Installation von Fundamenten an geeigneten Stellen und das Spannen von vorgespannten Stahlsträngen oder -kabeln. Unter Bedingungen mit konstantem Wasserstand kann es mit starren Säulen, Fundamenten und flexiblen Stützen in Seen und Fischteichen gebaut werden.
Flexible Solar-Montagesysteme unterscheiden sich deutlich von herkömmlichen starren Solar-Montagesystemen. Sie verwenden räumliche Strukturtechnologien, die "Aufhängung, Spannung, Hängen, Abstützung und Kompression" umfassen, und kombinieren flexible Aufhängungskabel mit starren Streben, ergänzt durch starre Stützen und hochfeste Bodenanker, um ein tragendes flexibles Stützsystem mit großer Spannweite zu bilden.
Um die Sicherheit der Solarmodule zu gewährleisten, muss unser Montagesystem eine "Kombination aus Steifigkeit und Flexibilität" erreichen. Hier bezieht sich "Steifigkeit" auf die End- und Mittelstützen: Die Endstützen befinden sich an den linken und rechten Enden des Systems und bieten vertikalen und horizontalen Halt. Wenn die Spannweite zu groß ist, müssen Zwischenstützen installiert werden, um übermäßige Verformungen in der Mitte der "Wäscheleinen-ähnlichen" Struktur zu verhindern. Auf diese Weise wird das starre Gerüst des gesamten Systems aufgebaut.
Ein starres Gerüst allein reicht jedoch nicht aus. Technisch gesehen lassen sich flexible Montagesysteme grob in mehrere Strukturtypen einteilen: Einzelschicht-Aufhängungskabelsysteme, Doppelschicht-Kabelsysteme (Lastkabel + Stabilisierungskabel), komplexere rückwärts gespannte windresistente Kabelnetzstrukturen, vorgespannte Kabelnetze, Hybridsysteme, Balken-String (Balken, Fachwerke) + Kabelbögen, stringgestützte Kuppeln und Quersteifungssysteme. Derzeit umfassen die gängigen Strukturtypen von vorgespannten Aufhängungs-Flexmontagesystemen mit großer Spannweite Schlüsselkomponenten wie Tragkabel, Modulkabel, Streben zwischen Kabelträgern, Pfahlsäulen, seitliche Verankerungssysteme, Stahlträger und Kabelträgerstreben.
Mit Systemmerkmalen von 3–15 Metern lichter Höhe und 10–60 Metern großer Spannweite ist das kabelstrukturierte flexible Solar-Montagesystem in hohem Maße an komplexes Bergterrain anpassbar und vermeidet ungünstige Faktoren wie wellige Berge und zahlreiche Schluchten und Hänge. Gleichzeitig gibt es den Raum unter den Modulen vollständig frei und ermöglicht die Realisierung von "Landwirtschaft-Solar-Komplementarität" und "Forstwirtschaft-Solar-Komplementarität". Während die Stromerzeugung von Solarkraftwerken erhöht wird, maximiert es wirklich die Effizienz der Land- und Raumnutzung.
Dank ihres Vorteils der großen und flexibel einstellbaren Spannweiten haben flexible Montagesysteme einen breiteren Anwendungsbereich, einschließlich:
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Bereiche mit steilen Hängen oder erheblichen Wellen. Sie werden nicht von Faktoren wie Vegetationshöhe beeinflusst, und die Höhe der Unterkante der Module vom Boden kann innerhalb von 1–7 Metern eingestellt werden, wodurch sie für längere Einzelreihenanordnungen (Spaltenabstand) geeignet sind. In aktuellen Projekten hat die längste Einzelreihenanordnung 1.500 Meter erreicht.
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Fischteiche, Wattflächen und ähnliche Bereiche. Flexible Montagesysteme durchbrechen die Einschränkungen herkömmlicher Montagesysteme – wie Wassertiefe und Flächengröße – und nutzen ihren Vorteil von 10–30 Meter langen Spannweiten und können auch Schemata wie das Hinzufügen zusätzlicher Stützsäulen in der Mitte anwenden. Dies löst die Schwierigkeiten beim Bau und der Installation, mit denen herkömmliche Montagesysteme in Fischteichen, Wattflächen und anderen Regionen konfrontiert sind.
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Die Oberseiten großer Wassertanks in Kläranlagen. Aufgrund der Anforderungen an die Wasseraufbereitungsprozesse in Kläranlagen können keine Montagesystemfundamente in großen Wassertanks installiert werden. Flexible Montagesysteme umgehen diese Schwierigkeit geschickt und ermöglichen den Bau von Solarkraftwerken auf den Wassertanks von Kläranlagen.
Im Vergleich zu herkömmlichen Stahlmontagesystemen verwenden flexible Solar-Montagesysteme flexible Materialien (wie Polymermaterialien und glasfaserverstärkte Materialien) als Stützstrukturen, um herkömmliche Stahlstützen zu ersetzen. Dies macht Solarmodule flexibler und zuverlässiger und ermöglicht gleichzeitig die Anpassung an komplexere und veränderlichere Standorte und Umgebungen. Als neuer Typ von Solar-Montagesystem bieten flexible Halterungen zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen starren Halterungen:
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Starke Anpassungsfähigkeit: Flexible Halterungen können sich nicht nur an verschiedene Topografien (wie Berggebiete, Hügel und Ebenen) anpassen, sondern auch an unterschiedliche klimatische Bedingungen (wie niedrige Temperaturen, hohe Temperaturen, Feuchtigkeit und Trockenheit).
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Geringe Installations- und Wartungskosten: Im Vergleich zu herkömmlichen Stahlhalterungen verwenden flexible Halterungen weniger Stahl, was eine einfachere und schnellere Installation sowie geringere Wartungskosten ermöglicht.
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Verbesserter photoelektrischer Wirkungsgrad: Flexible Halterungen können Lücken zwischen Solarmodulen reduzieren und die Installationsdichte der Module erhöhen, wodurch der photoelektrische Wirkungsgrad verbessert wird.
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Hohe Windbeständigkeit: Durch die Verwendung flexibler Materialien als Stützstrukturen weisen flexible Halterungen eine gute Flexibilität und Windbeständigkeit auf und behalten auch unter rauen Wetterbedingungen ihre Stabilität.
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Umweltfreundlichkeit: Flexible Halterungen werden aus erneuerbaren Materialien hergestellt und haben während ihres gesamten Lebenszyklus minimale Auswirkungen auf die Umwelt, was besser mit den Anforderungen der modernen Gesellschaft an den ökologischen Umweltschutz übereinstimmt.
Mit zunehmender Reife der Technologie wird die Anwendung flexibler Halterungen schrittweise standardisiert, die Produkte werden zuverlässiger und die Entwicklung wird sich in Richtung größerer Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und Haltbarkeit bewegen.
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