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2024-12-30
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太陽能支架材料怎麼選?3個重點幫你選出耐用又穩固的支架

一、3重點了解太陽能支架的基本功能與應用

 

太陽能支架是太陽能發電系統中不可或缺的結構組件,其主要功能是提供穩定的支撐與固定,使太陽能板能有效吸收陽光並轉化為電能。不論是屋頂安裝、地面發電站,還是特殊環境下的應用,太陽能支架的設計與選材直接影響系統的運作效能與壽命。在選擇太陽能支架時,除了考量其基本功能外,還需要關注其材料性能與適用場景,以確保整體系統能夠長期穩定運作,達到節能減碳的目標。本篇將針對支撐與固定功能、材料需求及常見應用三方面,詳細說明太陽能支架的重要性與選擇要點。

1.支撐與固定功能

太陽能支架的首要功能是支撐並固定太陽能板,使其能在各種環境條件下保持穩定。支架結構設計需能有效分散太陽能板的重量,避免局部承壓過大導致變形或損壞。同時,支架需要具備抵禦強風、暴雨的能力,以確保太陽能板在惡劣天氣下不移位或損毀。此外,支架的安裝角度也會直接影響太陽能板的光照效率,因此在設計時,需根據地區的日照條件調整支架的傾斜角度,最大化發電效能。

2.材料需求

太陽能支架的材料選擇直接關係到其耐用性與長期效能。常用材料包括鋁合金、不鏽鋼及鍍鎂鋁鋅合金鋼,這些材料因其抗腐蝕性與高強度而被廣泛應用。其中,鋁合金支架具有重量輕且易於加工的特性,適合用於需要靈活安裝的場景。不鏽鋼和鍍鎂鋁鋅合金鋼則因其更高的承重能力與耐用性,適合應用在大型發電站或惡劣環境中。此外,根據特定環境需求,如高鹽分的海邊地區,選擇具備更高抗腐蝕性的材料能有效延長支架壽命並降低維護成本。

3.太陽能支架常見應用

(1) 屋頂安裝

屋頂安裝是太陽能支架最常見的應用場景之一。由於屋頂空間有限,支架設計需要輕便且不占用過多結構空間。同時,支架必須易於安裝與維護,適合日常住宅或小型商業建築的使用需求。

 

(2) 地面大型太陽能發電站

地面發電站通常需要支架具備高承重力與耐用性,因為這類系統涉及大面積安裝,且需承受全天候的環境挑戰。此類支架通常採用強度更高的材料,以確保長期運作的穩定性。

 

(3) 特殊場景

在海邊、高鹽或高濕度環境中,支架材料的抗腐蝕性能是選擇的關鍵。使用適當的防腐處理材料或專為惡劣環境設計的支架,可以有效減少維護頻率,延長系統的壽命並提高運行效能。

二、太陽能支架常見3種材料比較

太陽能支架的材料選擇是影響發電系統穩定性與壽命的關鍵因素之一。由於太陽能板需要長時間暴露在外界環境中,其支架材料需要具備抗腐蝕性、高強度及耐久性,以應對不同氣候條件的挑戰。常見的支架材料包括鋼鐵、鋁合金及鍍鎂鋁鋅合金,各具特性與適用場景。在選擇支架材料時,需考量安裝場地、環境條件及預算需求,以確保系統在設計壽命內穩定運行。本篇將針對這三種材料進行詳細比較,分析其特性、優缺點及適用場景,幫助使用者選擇最適合的支架材料。

1.鋼鐵材質支架

鋼鐵支架以其高強度與強承重能力而被廣泛應用於大型太陽能電站。其主要特性在於能承受重壓及強風,適合需要穩固結構的地面安裝系統。鋼鐵支架價格相對經濟,對於大面積安裝需求的項目而言是一個具成本效益的選擇。然而,鋼鐵容易生鏽,因此在使用前需進行防腐處理,否則會影響支架壽命與穩定性。此外,鋼鐵支架的重量較大,對運輸及安裝條件要求較高。該材質主要適合內陸地區或大型地面太陽能發電系統。

2.鋁合金支架

鋁合金支架以輕量化及良好的抗腐蝕性能著稱,是屋頂安裝系統的主流選擇之一。由於鋁合金不容易生鏽且幾乎不需要維護,其使用壽命相對較長,特別適合用於鹽分高的環境如海邊或濕熱地區。不過,鋁合金支架的成本通常高於鋼鐵支架,且其承重能力較低,因此不適合大規模或需要高強度支撐的安裝場景。該材質的適用範圍主要包括住宅屋頂或小型太陽能發電系統,尤其是對重量要求較高的項目。

3.鍍鎂鋁鋅合金支架

鍍鎂鋁鋅合金支架結合了鋼鐵與鋁合金的優點,具有高強度與優異的抗腐蝕性能,適合各種複雜的環境條件。該材料的結構穩定性強,能有效抵抗高濕度及腐蝕性氣候影響,因此在惡劣環境如海邊或高鹽高濕地區有顯著優勢。此外,鍍鎂鋁鋅合金支架可同時應用於屋頂與地面太陽能系統,具備更廣泛的適用性。其主要缺點在於價格略高,但若考慮其長期使用的穩定性與低維護成本,仍是非常具競爭力的選擇。這種支架適合對穩定性要求高的項目以及多樣化的應用場景。

 

太陽能支架常見材料比較表格

材料

特性

優點

缺點

適用場景

鋼鐵材質支架

高強度、承重力強

價格經濟

適合大型太陽能電站

重量大

易生鏽,需防腐處理

內陸地區

大型地面安裝

鋁合金支架

輕量化,良好的抗腐蝕性

免維護,壽命長

適合屋頂系統安裝

成本高

承重力低

屋頂安裝

高鹽分地區(如海邊)

鍍鎂鋁鋅合金支架

強度高、抗腐蝕性強

融合鋼鐵與鋁合金優勢

適合各種環境條件

價格略高

惡劣環境(高濕度、高腐蝕地區)

屋頂與地面皆適用

 

三、選擇太陽能支架材料的3個關鍵重點

選擇合適的太陽能支架材料,是確保系統穩定運行並延長使用壽命的重要環節。由於支架需要長期承受外界環境的影響,其材料性能直接影響整體系統的效能與可靠性。在選材時,耐用性、承重力及經濟性是三個關鍵考量點。耐用性關乎支架的抗腐蝕能力與壽命;承重力則與環境條件及結構穩定性有密切關係;經濟性則涉及初期成本與後期維護費用的平衡。本篇將從這三方面進行說明,並輔以實際案例,幫助讀者了解如何根據不同條件選擇適合的材料。

1.耐用性

耐用性是選擇太陽能支架材料的重要考量。由於支架長期暴露在不同環境下,其抗腐蝕性能會直接影響使用壽命。在高鹽分或潮濕地區,如海邊,濕氣和鹽分容易導致支架鏽蝕,縮短壽命。適用的材料包括熱浸鍍鎂鋁鋅合金鋼、不鏽鋼和陽極氧化鋁合金,這些材料經過防腐處理後,可有效應對這類環境。以澎湖的案例為例,立城鋼鐵於當地設置了V型支架,使用盛餘AZ300鍍55%鎂鋁鋅材料和鋅錫合金螺絲,並進行CX大氣環境測試,證明材料能適應高鹽分環境,並提供穩定的耐用性。
<實績案例:屋頂平鋪 66H/166H V型支架-於澎科大測試

2.承重力

承重力是支架穩定性的重要因素,應根據當地氣候條件和太陽能板規模選擇合適的材料和結構設計。風力和雪壓是決定支架承重需求的主要條件。高風速地區的支架若缺乏穩定性,可能會導致結構受損,因此鋼鐵支架因其結構強度較高,是適合此類地區的選擇。此外,三角支架或框架結構能增加穩定性,提升支架在惡劣環境下的抗壓能力。以台中地區為例,立城鋼鐵完成多項棚架型C款支架的安裝,該支架適用於RC地面,適合建物屋頂及一般地面安裝,結構強度可承受當地的風力和其他環境壓力,確保太陽能系統運行穩定。
<實績案例:棚架型支架

3.經濟性

經濟性是指支架材料的初期投入成本與長期維護費用。鋼鐵支架價格較低,但容易生鏽,需要定期防腐處理,增加後續維護成本。相比之下,鋁合金支架雖然初期成本較高,但由於免維護的特性,在長期使用中更具成本效益。因此,選擇材料時需要綜合考量投資與維護需求。例如,預算有限的項目可選用鋼鐵支架以降低初期成本;對於注重長期成本控制的項目,鋁合金或鍍鎂鋁鋅材料更為適合。在桃園地區,立城鋼鐵完成了多項屋頂平鋪型支架的安裝,採用鍍鋁鎂鋅材料。該材料初期成本略高,但其良好的抗腐蝕性能降低了維護需求,提供長期使用的經濟效益。

<實績案例:屋頂平鋪 430 /VL2 型支架實績-桃園

四、2大重點了解如何根據需求選擇適合的太陽能支架材料

選擇適合的太陽能支架材料是確保發電系統穩定性與經濟效益的關鍵。不同的安裝場景對支架材料有不同需求,需根據地點環境、系統規模及預算進行全面考量。例如,屋頂系統通常需要重量輕且耐腐蝕的材料,而地面大型發電系統則更注重材料的強度與耐久性。同時,成本效益也是選材的重要因素,不僅包括初期投入,還需考量材料的維護費用及壽命。本篇將從安裝地點與預算壽命兩大方面,說明如何根據需求選擇合適的支架材料,確保系統運行穩定且符合成本效益。

1.依據安裝地點選材

安裝地點是決定支架材料的重要依據。屋頂系統因承重限制,通常需要輕便且耐腐蝕的材料,如鋁合金或鍍鎂鋁鋅材料,這些材料能有效應對屋頂空間有限的特性,並降低結構負擔。而地面系統則因安裝規模較大,需要強度更高的鋼鐵支架,以承受較大的結構壓力及外界環境影響。例如,大型地面發電站通常選用經過熱浸鍍鎂鋁鋅處理的鋼鐵支架,確保其能在惡劣環境下穩定運行。根據安裝地點特性選擇材料,可確保支架符合系統需求並延長使用壽命。

2.預算與壽命考量

預算與壽命的平衡是選擇支架材料的重要因素。在初期投入與長期維護費用之間找到最佳點,能有效控制整體成本。鋼鐵支架價格較低,但因易生鏽需要定期進行防腐處理,長期維護成本較高。而鋁合金支架雖然初期成本高,但因其耐腐蝕特性幾乎不需要維護,從長遠來看更為經濟。分析系統的預算限制和使用壽命,能幫助選擇最適合的材料。例如,對於一次性投入有限的項目,鋼鐵支架是較為實用的選擇;而對於注重長期成本效益的項目,鋁合金或鍍鎂鋁鋅材料更為適合。這樣的分析有助於系統實現最佳的經濟效益與運行穩定性。

五、結論與選購建議

選擇太陽能支架材料時,耐用性、承重力與經濟性是三個核心考量點。耐用性確保支架在不同環境中的長期穩定性,承重力影響系統在惡劣條件下的運行表現,而經濟性則需要平衡初期投入與後期維護成本。根據具體需求,如屋頂安裝系統可選鋁合金支架,高風速或大型地面發電系統則適合鋼鐵支架或鍍鎂鋁鋅支架。高品質的支架能有效提升太陽能系統的穩定性,延長使用壽命,減少維護成本,為實現長期節能目標提供基礎支持。

 

如果需要高品質太陽能支架,太陽能支架推薦立城鋼鐵。立城以完整的設計與製造流程提供穩定且耐用的支架產品,並具備以下優勢:

  • 高品質材料:採用耐腐蝕性能優異的鍍鋁鎂鋅合金與熱浸鍍鎂鋁鋅合金鋼材。

  • 訂製化服務:根據不同場景需求設計最適合的支架系統。

  • 經驗豐富:多年來完成各類型太陽能支架的設計與安裝,適應各種環境條件。

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