太阳能光伏板仿真解决方案

太阳能光伏板风载荷计算案例

    光伏板（阵列）上的风载荷是光伏发电系统设计过程中需要考虑的重要参数，其直接关系到光伏发电系统支架结构的选用和光伏板的疲劳寿命。这里，我们分享一个简易光伏板风载计算案例；

    如下的光伏板风载计算模型，光伏板尺寸为2.4m×7.2m（考虑多块光伏板连成一排），安装角度相对水平地面为25°，光伏板厚度60mm。参考cost-action-732导则，计算域需满足以下要求：流动上游入口距离光伏板最近不小于5H（H为光伏板最高点与地面的距离），流动下游出口距离光伏板最近不小于15H，顶部距离光伏板最高点不小于5H，两侧距离光伏板最近不小于5H。

    本案例为了减少计算量，采用了二维平面模型，以上图的XZ平面投影为计算域，划分如下网格，对光伏板壁面附近网格进行细化。

仿真结果：

1. 速度分布，光伏板下风向存在较大的低速区（回流区）；

2. 再看一下压力分布，迎风面为正压，背风面为负压；

太阳能光伏支架内力分析

Gen模型

变形Disp（包络组合）

主弯矩M（包络组合）

次弯矩M（包络组合）

轴力N（包络组合）

构件应力比

光伏产品组件不同结构形式风阻力/升力分析

本案例采用fluent软件对组件不同结构形式下的风阻力和升力进行分析计算，力求得到的风阻力/升力与组件结构形式之间的关系。

 1. 组件结构具体尺寸如下图所示：

2.  边界条件定义

风场按照15级风，风速51m/s计算；风场域取组件最大尺寸10倍定义。

3. 仿真模型介绍：

将三种组件结构带风场域模型导入到流场分析软件中，如下图所示 ：

晶硅风场模型

S型风场模型

椭圆型风场模型

4. 仿真结果处理

通过迭代计算，得到三种不同形状组件的阻力和升力如下表：

下图为椭球形结构所受的风阻力计算曲线

下图为椭球形结构所受的风升力计算曲线

5. 结果分析：从fluent软件流场仿真分析结果看，在风阻力和升力两项指标上看，椭球方案最优，S形方案次之，晶硅方案最次。

我司提供免费询价服务权益，报价前需提供如下材料：

1. 3D模型文件（step格式即可），或者要模拟的部件图片，如涉及保密项，我司可以先签订保密协议；

2.  模拟工况，要模拟的条件说明，输入条件，包含边界条件、仿真要求、交付物输出形式、以及实现效果等；

3. 软件要求，工期，技术说明等；