Опора стола для установки модулей солнечных батарей

Полезная модель относится к области гелиотехники и может быть использована для фиксации и корректировки  положения столов для размещения модулей солнечных батарей в блоках электростанций, преобразующих энергию излучения солнца в другие виды энергии.
Известна подставка для солнечных энергомодулей, включающая, по меньшей мере, две горизонтальные несущие части, по меньшей мере, две опорные части, каждая из которых выполнена отходящей от горизонтальной несущей части и подвижно соединенной с ней, и часть, обеспечивающую возможность удержания солнечных энергомодулей, под углом к каждой горизонтальной несущей части и с одновременным соединением с каждой опорной частью закреплена наклонная часть, к каждой из которых поперек и с возможностью перемещения по ее длине прикреплены, по меньшей мере, два профиля, обеспечивающих возможность удержания солнечных энергомодулей с помощью прижимных элементов, выполненных с возможностью корректировки их высоты и перемещения по длине профиля (патент на полезную модель RU №154047).
Также известны другие технические решения в этой же области техники, например, US 20161909769(2016-06-30), JP 2016176254(2016-10-06). CN 205566176(2016-08-07). WO 2016/156382 A1.
Наиболее близким техническим решением, выбранным заявителем в качестве прототипа, является опора для фотоэлектрических модулей, содержащая вертикальную стойку, которая заглубляется в земляное полотно. В верхней части вертикальной стойки смонтирована регулировочная опора, выполненная с возможностью поворота относительно стойки. На регулировочной опоре посредством специального крепления закреплена поперечная балка с возможностью регулировки по высоте. В нижней части балки и нижней части вертикальной стойки имеются крепления для установки укоса, причем укос в области крепления к балке выполнен с возможностью регулировки по длине (EP 2724089(A2) 2014-04-90).
Недостатком известных конструкций является продолжительное время монтажа конструкций, повышенные расходы материалов для обеспечения жесткости конструкций, требуемой в различных условиях эксплуатации столов для размещения модулей солнечных батарей.
Технической проблемой является узкий ассортимент опор для установки модулей солнечных батарей, обладающих высокой эксплуатационной надежностью и сокращенным временем монтажа.
Технический результат – повышение эксплуатационной надежности конструкции при одновременном сокращении времени монтажа и уменьшение материалоемкости.
Техническая задача достигается тем, что опора стола для установки модулей солнечных батарей содержит вертикальную стойку, выполненную с возможностью заглубления ее нижней части в земляное полотно, в верхней части  вертикальной стойки закреплена поперечная балка,  в средней части вертикальной стойки и нижней части балки имеются крепления, при помощи которых установлен укос, выполненный  с возможностью регулировки по длине, причем вертикальная стойка выполнена из прямоугольного  разомкнутого  профиля, полки которого загнуты  внутрь его сечения, крепление поперечной балки и укоса к вертикальной стойке выполнено посредством шагового крепления, обеспечивающего возможность регулировки угла наклона и вертикальное перемещение поперечной балки, при этом укос выполнен из двух соединенных друг с другом П-образных профилей, полки которых обращены в противоположные  стороны.
Соединение П-образных профилей укоса выполнено предпочтительно посредством болтового соединения, например на одном П-образном профиле выполнен продольный паз, в котором установлен болт, размещенный в отверстии второго П-образного профиля. Это обеспечивает регулируемое соединение П-образных профилей друг с другом, т.е. возможность регулирования укоса по длине. Возможность регулирования угла наклона поперечной балки обеспечивается шаговым креплением к укосу и вертикальной стойке.
Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом показывает, что она отличается следующими признаками:
- вертикальная стойка выполнена из прямоугольного  разомкнутого  профиля, полки которого загнуты  внутрь его сечения;
- поперечная балка прикреплена в верхней части вертикальной стойки посредством  шагового крепления;
- шаговое крепление поперечной балки к верхней части вертикальной стойки обеспечивает возможность регулировки угла наклона и вертикального перемещения поперечной балки;
- укос выполнен из двух соединенных друг с другом П-образных профилей с полками, обращенными в противоположные  стороны;
- укос соединен с поперечной балкой посредством шагового крепления.
Поэтому можно предположить, что заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».
Полезная модель может быть изготовлена на стандартном оборудовании, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость»
На Фиг.1 показан общий вид опоры, на Фиг. 2 показано сечение  вертикальной стойки, на Фиг.3 показано сечение укоса, на Фиг.4. показано шаговое крепление, на Фиг. 5 показано соединение П-образных профилей посредством регулируемого болтового соединения укоса.
Заявляемая опора стола содержит вертикальную стойку 1, нижняя часть которой заглублена в земельное полотно. В верхней части вертикальной стойки 1 закреплена поперечная балка 2. Крепление вышеуказанных элементов конструкции осуществляется посредством шагового крепления 3, которое обеспечивает возможность регулирования угла наклона поперечной балки 2 и возможность ее вертикального перемещения относительно вертикальной стойки 1. В средней части вертикальной стойки 1 и нижней части поперечной балки 2 посредством регулируемого болтового соединения 12 установлен укос 4. Длина укоса 4 регулируется при помощи регулируемого болтового соединения 12 (Фиг.5). Конструкция шагового крепления 3 представляет собой болт 5 с шайбой 6, на которой имеются параллельные выступы 7 (изображено на Фиг. 4). На вертикальной стойке 1 выполнен продольный паз 8, по обеим сторонам которого имеются параллельные впадины 9, нанесенные с заданным шагом, предназначенные для совмещения с выступами 7. Аналогичное шаговое крепление 3 обеспечивает соединение верхней части укоса 4 с поперечной балкой 2. Укос 4 состоит из двух П- образных профилей 10 и 11, полки которых обращены в разные стороны.
Особенность конструкции заявляемой опоры состоит в следующем. Вертикальная стойка 1 выполнена из прямоугольного разомкнутого профиля, полки которого загнуты внутрь его сечения (Фиг.2). При монтаже опоры вертикальная стойка забивается в грунт при помощи сваебойной специализированной техники. Для того чтобы не разбить паз шагового крепления используется специальная накладка. Экспериментальные данные показали, что данное сечение стойки при её забивке обеспечивает плотный захват сечения грунтом земляного полотна и дальнейший распор вертикальной стойки 1 в грунте, что при эксплуатации обеспечивает  необходимую жесткость.
В отличие от прототипа, в заявляемом решении поперечная балка 2 закреплена непосредственно на вертикальной стойке 1 без её установки на промежуточный регулировочный элемент. Это существенно повышает жесткость конструкции.
Также экспериментальные данные показывают, что при значительном ветре или обильном снеге изгибающие напряжения возникают в средней части укоса, что при недостаточной жесткости укоса приводит к снижению эксплуатационной надежности опоры в целом, поэтому в заявляемом решении укос выполнен из  двух П-образных профилей 10 и 11, полки которых обращены в разные стороны (Фиг.3). Данный момент инерции сечения  профиля обеспечивает необходимую жесткость укоса 4, как при ветровой нагрузке, так и при равномерно распределенной  нагрузке. Для предотвращения шарнирного эффекта П-образных профилей укоса 4 и обеспечения их относительного перемещения при регулировке длина укоса 4 регулируется при помощи регулируемого болтового соединения 12. Для этого на одном П-образном профиле выполнен продольный паз 13, в  котором установлен болт 14 с шайбой, размещенный в отверстии второго П-образного профиля (Фиг.5).
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет обеспечить необходимую эксплуатационную надежность конструкции за счет повышения жесткости опоры стола, одновременно упростив конструкцию опоры и сократив время монтажа стола для размещения модулей солнечных батарей.