Ce type de support était largement utilisé dans les premiers projets photovoltaïques (PV) (voir Figure 1). Il est équipé de pieds avant et arrière de longueurs différentes, chacun boulonné à la fondation. Une extrémité de la contreventement diagonale est supportée à la base de la colonne la plus longue, et l'autre extrémité au milieu de la poutre inclinée. Des lisses longitudinales sont supportées sur la poutre inclinée pour former le système de support des panneaux PV. La structure est un système géométriquement invariant sans contraintes redondantes.
La connexion courante entre la base de la colonne de tels supports et la fondation est illustrée à la Figure 2. Si la base de la colonne est conçue comme une connexion articulée, le support aura une grande déformation et une consommation d'acier élevée. De plus, le taux de casse des modules PV sans cadre causé par la déformation du support est très élevé.
Le support triangulaire a des exigences élevées concernant la forme de connexion entre les pieds et la fondation. Pour résoudre efficacement ce problème, le support triangulaire amélioré a été développé grâce à des recherches approfondies. Basé sur le support triangulaire, il ajoute des contreventements diagonaux supplémentaires pour améliorer la stabilité globale. Bien que la consommation d'acier augmente légèrement, les colonnes avant et arrière du support se déforment de manière synergique, réduisant la déformation totale. Il convient à divers supports de modules PV, en particulier aux projets avec des charges de vent élevées, un terrain accidenté ou des zones montagneuses, où des exigences élevées en matière d'intégrité du support et de contrôle de la déformation sont requises.
Le support en chevrons suit la « règle des trois corps rigides » en mécanique des structures : trois corps rigides connectés deux à deux par trois articulations simples non colinéaires forment un système géométriquement invariant sans contraintes redondantes. C'est également une structure de support simple à deux éléments. En éliminant le besoin de pieds de longueurs différentes, il a une consommation d'acier plus faible, une structure plus simple et une construction et une installation plus faciles.
Cependant, ce type de support présente certaines limites :
- Il ne peut pas être ajusté en hauteur, il ne convient donc qu'aux terrains plats avec de faibles ondulations.
- L'élimination des pieds de longueurs inégales augmente la longueur en porte-à-faux de la traverse. Lorsque la charge supérieure augmente, la flèche du support augmentera également, ce qui pose des risques pour la stabilité du système de support PV et le taux de casse des modules PV sans cadre. Par conséquent, les supports en chevrons ne sont utilisés que dans des environnements d'ingénierie avec de faibles charges de vent.
Pour remédier efficacement à l'inconvénient de la consommation d'acier élevée dans la traverse du support en chevrons tout en intégrant les avantages du support triangulaire, le support en chevrons amélioré a été développé. Il ajoute un pied arrière au support en chevrons, réduisant ainsi la longueur en porte-à-faux de la traverse, améliorant la stabilité du système de support et réduisant le taux de casse des modules PV. La consommation d'acier du support en chevrons amélioré n'est que légèrement supérieure à celle du support en chevrons conventionnel, mais significativement inférieure à celle de deux supports triangulaires.
La structure de support PV à une seule colonne se compose principalement de composants clés tels que les poutres principales, les poutres secondaires, les supports avant, les supports arrière, les colonnes en acier, les cerceaux et les fondations à pieux uniques. Il utilise deux contreventements diagonaux pour supporter les poutres principales et secondaires, qui à leur tour maintiennent les panneaux PV. La connexion entre les contreventements diagonaux en acier et la fondation à pieux uniques est réalisée par des cerceaux, ce qui se caractérise par sa simplicité et sa grande efficacité.
Parallèlement, la structure de support PV à une seule colonne occupe moins d'espace, ce qui permet une pleine utilisation du terrain entre les rangées avant et arrière des chaînes PV. Les supports avant et arrière de la structure à une seule colonne sont des versions étendues de ceux de la structure de support PV à deux colonnes. De plus, la structure à une seule colonne ajoute des composants tels que des cerceaux et des colonnes en acier, ce qui entraîne une consommation d'acier significativement plus élevée par rapport au support PV à deux colonnes.
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