CN219760896U - 仿树枝状高架式光伏固定支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了仿树枝状高架式光伏固定支架，包括立柱，还包括斜梁，以及沿纵向间隔布置在斜梁上的用于固定光伏组件的若干檩条，立柱上设置有树枝分叉结构，树枝分叉结构通过伞状支撑体系相接于斜梁，形成了一种独特的光伏组件用固定支架标准断面，改善了斜梁的受力特征，与单支撑对比还减少了侧向支撑长度，既可以减少构件的截面，还可增加结构的稳定性；每根立柱的底端固定于桩系基础；所有桩系基础为单排桩排布，且每个桩系基础的部分桩身埋设于地下，其余部分桩身外露地面，可以减少上部钢结构的材料用量，同时单排桩和高架式的结构可以减少对土地的占用和确保组件对地高度，有利于满足农光互补等特殊项目的要求。

Description

仿树枝状高架式光伏固定支架

技术领域

本实用新型属于光伏支架领域，具体涉及仿树枝状高架式光伏固定支架。

背景技术

光伏发电工程建设项目中，固定支架即固定倾角光伏组件支架，因其设计、制造和安装方便、成本合理，使用最为广泛。常规的光伏固定支架是由立柱、斜梁和斜撑组成的框架横断面，上部架设檩条，一块块光伏组件依次通过螺栓连接副固定安装在檩条上方。

目前，新能源光伏行业正在大力推动农业光伏发电的发展，通过农业生产与清洁发电的有机结合，以提高土地综合利用效率。农业光伏发电包括农光互补、林光互补、渔光互补等，其中的农光互补是通过建设棚顶光伏工程实现清洁能源发电，最终并入国家电网，同时在棚下将光伏科技与现代物理农业有机结合，发展现代高效农业，既具有无污染零排放的发电能力，又不额外占用土地，可实现土地立体化增值利用，实现光伏发展和农业生产双赢。

即光伏支架的下方是农林作物，为了不遮挡、损伤农林作物，那么适用于农光互补的光伏支架的离地高度要高于常规光伏固定支架的离地高度，而常规光伏固定支架的离地高度一旦增高，将导致其受力强度降低、材料用量增加，而无法满足农业光伏发电的要求。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供仿树枝状高架式光伏固定支架，以克服上述技术缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了仿树枝状高架式光伏固定支架，包括立柱，还包括斜梁，以及沿纵向间隔布置在斜梁上的用于固定光伏组件的若干檩条，立柱上设置有树枝分叉结构；

树枝分叉结构通过伞状支撑体系相接于斜梁。

每根立柱的底端固定于桩系基础；

所有桩系基础为单排桩排布，且每个桩系基础的部分桩身埋设于地下，其余部分桩身外露地面。

树枝分叉结构包括至少两根树杈；

每根树杈呈管状或梁状，自近端至远端其截面积逐渐减小，大截面端作为近端固接于立柱的柱身，小截面端作为远端通过连接件相接于伞状支撑体系。

伞状支撑体系是由两根斜撑杆构成的V型结构；

每根斜撑杆的顶端部连接于斜梁，每根斜撑杆的底端部通过连接件连接于树枝分叉结构的树杈小截面端。

连接件至少包括Y型部；

伞状支撑体系的两根斜撑杆的底端部分别连接于Y型部的两个分叉端部，Y型部的竖直段连接于树枝分叉结构的树杈小截面端；或

Y型部的竖直段末端弯折延伸形成横向段，横向段的端部连接于树枝分叉结构的树杈小截面端。

树枝分叉结构由两根树杈组成；

两根树杈分布于立柱的两侧，且两个近端距离立柱的柱顶高度不同。

本实用新型的有益效果如下：

(1)在斜梁和立柱之间布设了树枝分叉结构和伞状支撑体系，形成了一种独特的光伏组件用固定支架标准断面，改善了斜梁的受力特征，与单支撑对比还减少了侧向支撑长度，既可以减少构件的截面，还可增加结构的稳定性，同时还形成了独特的传力框架体系。

(2)支架基础设计为单排桩系基础结构且外露地面一定高度，可以减少上部钢结构的材料用量，同时单排桩和高架式的结构可以减少对土地的占用和确保组件对地高度，有利于满足农光互补等特殊项目的要求。

为让本实用新型的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是仿树枝状高架式光伏固定支架的结构示意图。

附图标记说明：

100.立柱；

200.斜梁；

300.檩条；

400.光伏组件；

500.树枝分叉结构；

600.伞状支撑体系；

700.桩系基础；

800.连接件。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

需说明的是，在本实用新型中，图中的上、下、左、右即视为本说明书中所述的仿树枝状高架式光伏固定支架的上、下、左、右。

现参考附图介绍本实用新型的示例性实施方式，然而，本实用新型可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本实用新型，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本实用新型的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本实用新型的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

本实施方式涉及仿树枝状高架式光伏固定支架，包括立柱100，还包括斜梁200，以及沿纵向间隔布置在斜梁200上的用于固定光伏组件400的若干檩条300，请参阅图1：

立柱100上设置有树枝分叉结构500；

树枝分叉结构500通过伞状支撑体系600相接于斜梁200。

仿树枝状高架式光伏固定支架，其整体呈现框架结构，该框架结构分为上下两部分，其中树枝分叉结构500和伞状支撑体系600作为上部钢结构，形成了独特的光伏组件用固定支架标准断面。

树枝分叉结构500的作用是改变各部件布局，使上部钢结构的分布更为合理，具体地说，树枝分叉结构500包括至少两根树杈；

每根树杈呈管状或梁状，参照图1，自近端至远端其截面积逐渐减小，大截面端作为近端固接于立柱100的柱身，小截面端作为远端通过连接件800相接于伞状支撑体系600。

考虑到树杈受力是从上至下递增的规律，树枝分叉结构500的每根树杈采用图1所示的变截面型式可以使结构材料分布更为合理，同时造型也较常规光伏支架美观。

在图1中，树枝分叉结构500由两根树杈组成，两根树杈分布于立柱100的左右两侧，即左树杈和右树杈，且左树杈和右树杈的大截面端距离立柱100的柱顶高度不同，其目的是配合形成光伏组件支架固定倾角。

关于树枝分叉结构500的树杈材料，可以选用O型截面的钢管或工字形截面的钢梁，材料为Q355，上端与伞状支撑体系600连接，下端与立柱100焊接固定，也可根据需要自定义形状、材料和其它连接形式，或直接将三者相贯焊接。

伞状支撑体系600改善了斜梁200的受力特征，使框架结构更稳定。

具体地，参阅图1，伞状支撑体系600是由两根斜撑杆构成的V型结构。

每根斜撑杆的顶端部(即V型结构的开口端)连接于斜梁200，每根斜撑杆的底端部(即V型结构的背离开口端的端部)通过连接件800连接于树枝分叉结构500的树杈小截面端。

V型结构的伞状支撑体系600具有独特的力学优势，不仅改善了斜梁200的受力特征，与单支撑对比还减少了侧向支撑长度，既可以减少构件的截面，还可增加结构的稳定性。

斜撑杆选用方钢管或圆钢管，材料为Q355，上端与斜梁200通过斜梁连接件连接，下端连接至连接件800形成V型结构，也可根据需要自定义形状、材料和其它连接形式，或直接将三者相贯焊接。

斜梁连接件是光伏固定支架领域的常规零件，可以选用U形自定义连接件，材质为Q235，用于斜梁200与下部结构的连接，也可根据需要自定义形状和材料，满足连接要求即可。

本实施例利用仿生学的原理，巧妙的模仿形成了树枝分叉结构500和伞状支撑体系600，在斜梁200的两端分别采用V形结构进行了支撑，再分别固定在立柱100的左右分叉顶端，形成了一种独特的传力框架体系。

关于树枝分叉结构500和伞状支撑体系600的相接部分，具体如下：

连接件800至少包括Y型部，伞状支撑体系600的两根斜撑杆的底端部分别连接于Y型部的两个分叉端部，Y型部的竖直段连接于树枝分叉结构500的树杈小截面端，如图1中左侧所示。

或者，Y型部的竖直段末端弯折延伸形成横向段，横向段的端部连接于树枝分叉结构500的树杈小截面端，如图1中右侧所示。

连接件800的结构可以是图1中左侧所指的Y型三通式结构，也可以是图1中右侧所指的在Y型三通式结构的竖直段末端弯折延伸形成横向段，还可以如图1所示同时存在两种结构。

关于连接件800的结构选择，可以根据要求的光伏组件支架固定倾角选择。

连接件800，为三通式自定义连接件，材质为Q355，将树枝分叉结构500和伞状支撑体系600连接为整体，也可根据需要自定义形状、材料和其它连接形式，或直接将三者相贯焊接。

请参阅图1，每根立柱100的底端固定于桩系基础700。

立柱100选用O型截面的钢管或工字形截面的钢梁，材料为Q355，上端左右侧分别焊接左树杈和右树杈，下端底部焊接在桩系基础700的顶面预埋钢板上，也可根据需要自定义形状、材料和其它连接形式，或直接将三者相贯焊接。

桩系基础700采用预制管桩基础，顶部预埋连接钢板，也可采用钢筋混凝土灌注桩基础或其它的基础型式，也须预埋连接钢板或地脚螺栓，也可根据需要采用其它的基础形式，满足外露地面高度、基础受力和连接要求即可。

所有桩系基础700为单排桩排布，且每个桩系基础700的部分桩身埋设于地下，其余部分桩身外露地面。特别适用于光伏项目中采用高架固定式支架支撑组件的情形，尤其是农光互补类光伏等对光伏组件离地高度有特殊要求的光伏项目；一方面可以减少上部钢结构的材料用量，另一方面单排桩和高架式的结构可以减少对土地的占用和确保组件对地高度。

实施光伏项目时，根据当地太阳能资源情况确定光伏组件最佳倾角，即光伏组件支架固定倾角。结合项目总图布置参数和组件尺寸，按本实施例提供的仿树枝状高架式光伏固定支架的形式设计固定支架和基础结构，具体如下：

(1)施工固定支架基础，确保桩距、桩顶高程和桩基承载力满足设计要求。

(2)待基础结构达到设计强度后，开始上部钢结构的安装。

在工厂加工立柱100、树枝分叉结构500为整体或现场焊接为整体后，就位到桩顶并调整好位置后，将立柱100的底部焊接在桩系基础700的顶面预埋钢板上。

使用斜梁连接件将斜梁200、伞状支撑体系600组拼成整体后，就位至立柱100、树枝分叉结构500组成的整体结构上方，调整位置后，采用连接件800连成整体，形成稳定框架结构。

(3)最后，将上部纵向檩条300按设计图纸尺寸和间距安装在斜梁200的上方，固定支架结构安装完成，即可开展光伏组件400在檩条平面上的安装工作。

仿树枝状高架式光伏固定支架，适用于光伏项目中采用高架固定式支架支撑组件的情形，尤其是农光互补类光伏等对光伏组件离地高度有特殊要求的光伏项目。支架基础设计为单排桩系基础结构且外露地面一定高度，可以减少上部钢结构的材料用量，同时单排桩和高架式的结构可以减少对土地的占用和确保组件对地高度，有利于满足农光互补等特殊项目的要求。利用仿生学的原理，巧妙的模仿了树枝分叉结构和伞状支撑体系的优势，将支架框架斜梁两端分别采用V形结构进行了支撑，再分别固定在立柱的左右分叉顶端，并确保斜梁达到设定的固定倾角，形成了一种独特的光伏组件用固定支架框架断面。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (6)

1.仿树枝状高架式光伏固定支架，包括立柱(100)，还包括斜梁(200)，以及沿纵向间隔布置在所述斜梁(200)上的用于固定光伏组件(400)的若干檩条(300)，其特征在于：

所述立柱(100)上设置有树枝分叉结构(500)；

所述树枝分叉结构(500)通过伞状支撑体系(600)相接于所述斜梁(200)。

2.如权利要求1所述的仿树枝状高架式光伏固定支架，其特征在于：

每根所述立柱(100)的底端固定于桩系基础(700)；

所有所述桩系基础(700)为单排桩排布，且每个所述桩系基础(700)的部分桩身埋设于地下，其余部分桩身外露地面。

3.如权利要求1或2所述的仿树枝状高架式光伏固定支架，其特征在于：

所述树枝分叉结构(500)包括至少两根树杈；

每根所述树杈呈管状或梁状，自近端至远端其截面积逐渐减小，大截面端作为近端固接于所述立柱(100)的柱身，小截面端作为远端通过连接件(800)相接于所述伞状支撑体系(600)。

4.如权利要求3所述的仿树枝状高架式光伏固定支架，其特征在于：

所述伞状支撑体系(600)是由两根斜撑杆构成的V型结构；

每根所述斜撑杆的顶端部连接于所述斜梁(200)，每根所述斜撑杆的底端部通过连接件(800)连接于所述树枝分叉结构(500)的树杈小截面端。

5.如权利要求4所述的仿树枝状高架式光伏固定支架，其特征在于：

所述连接件(800)至少包括Y型部；

所述伞状支撑体系(600)的两根所述斜撑杆的底端部分别连接于所述Y型部的两个分叉端部，所述Y型部的竖直段连接于所述树枝分叉结构(500)的树杈小截面端；或

所述Y型部的竖直段末端弯折延伸形成横向段，所述横向段的端部连接于所述树枝分叉结构(500)的树杈小截面端。

6.如权利要求3所述的仿树枝状高架式光伏固定支架，其特征在于：

所述树枝分叉结构(500)由两根树杈组成；

两根所述树杈分布于所述立柱(100)的两侧，且两个近端距离所述立柱(100)的柱顶高度不同。