Πηγή: saurenergy.com
Σε παγκόσμιο επίπεδο, οι ηλιακές εγκαταστάσεις αναπτύσσονται με εντυπωσιακό ρυθμό. Ένα μεγάλο μερίδιο ανάπτυξης έχει συμβάλει από την Ινδία, και με στόχο 100GW έως το 2022, η Ινδία βρίσκεται στα πρόθυρα να γίνει το μεγαλύτερο ηλιακό έθνος στον κόσμο. Η συνεχής μείωση των τιμών του ηλιακού συστήματος σε σχέση με τους υψηλότερους ρυθμούς δικτύου έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση της παγκόσμιας ζήτησης για ηλιακές λύσεις και συνεπώς οδηγεί στην ταχεία ανάπτυξή του. Η Solar είναι αναμφισβήτητη το μέλλον και η κορυφαία πηγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Τα ηλιακά πάνελ λειτουργούν καλύτερα όταν λαμβάνουν ηλιακό φως χωρίς σκιά για μέγιστο αριθμό ωρών, τοποθετημένα σε ακριβή γωνία κλίσης με πρόσωπο στραμμένο προς το νότο. Εδώ έρχονται στην εικόνα οι δομές τοποθέτησης ηλιακού πλαισίου. Ένας από τους μεγαλύτερους τομείς καινοτομίας στην εγκατάσταση ηλιακών συλλεκτών περιλαμβάνει το σύστημα συναρμολόγησης.
Οι δομές στερέωσης της μονάδας παίζουν ζωτικό ρόλο στην αποτελεσματική λειτουργία ενός συστήματος ηλιακής ενέργειας, τόσο στη χρησιμότητα όσο και στον τελευταίο όροφο. Ενώ τα περισσότερα από τα στοιχεία ισορροπίας του συστήματος (BOS) όπως ο μετατροπέας, τα καλώδια DC, τα κουτιά διακλάδωσης, οι μετασχηματιστές κ.λπ. αγοράζονται εύκολα από τους προμηθευτές εξοπλισμού, η κατασκευή ενός εργολάβου EPC αντικατοπτρίζεται κυρίως μέσω δομών στήριξης μονάδων και διαχείρισης καλωδίων .
Αυτές οι κατασκευές βοηθούν τα πάνελ να ξεκουράζονται άνετα, αποτρέπουν τη φθορά τους και, πιο σημαντικό, τα τοποθετούν σε ακριβή γωνία κλίσης για να αξιοποιήσουν τη μέγιστη ενέργεια του ήλιου. Οι δομές στήριξης μπορούν να κατασκευαστούν για λύσεις στις στέγες, στη βάση εδάφους, για αυτοκίνητα και ανιχνευτές ήλιων, οι οποίες έχουν δει πολλές εξελίξεις όσον αφορά το βάρος, το υλικό, την προσαρμοστικότητα και την ευκολία εγκατάστασης. Υπήρξαν πολλές τεχνολογικές καινοτομίες που οδήγησαν σε μειωμένο κόστος, ταχύτερη και καλύτερη εγκατάσταση, υψηλή αντοχή και βελτιωμένη απόδοση.
Η πρόσφατη εγκατάσταση ηλιακού έργου στην Ινδία έχει υιοθετήσει διάφορες τεχνολογίες και σχεδιασμό Solar Mounting Tech που περιλαμβάνουν κατασκευές από γαλβανισμένο σίδερο καθώς και κατασκευές αλουμινίου. Μερικά από τα έργα έχουν υιοθετήσει έναν συνδυασμό μεταλλικής δομής και δομής αλουμινίου, όπου σε κάθετα πόδια κατασκευάζονται από γαλβανισμένο χάλυβα θερμής εμβάπτισης και τα υπόλοιπα μέλη είναι κατασκευασμένα από εξωθημένη δομή αλουμινίου. Συνήθως, η δομή στήριξης της μονάδας περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία.
Επιπλέον, το μειωμένο κόστος για δομές συναρμολόγησης μονάδας υπήρξε ένας από τους μεγαλύτερους συντελεστές στη μείωση του κόστους του έργου. Έχουν μειωθεί κατά σχεδόν 60% τα τελευταία 4-5 χρόνια. Η κατασκευή δομών είναι μια αρκετά ενοποιημένη αγορά με τις πέντε πρώτες εταιρείες στην Ινδία να ελέγχουν το 80% του μεριδίου αγοράς. Αυτοί οι παίκτες έχουν αθροιστική ισχύ 2.300 MW ετησίως. Αυτό μπορεί να φαίνεται σαν μια σταθερή βάση για μελλοντική ανάπτυξη. Ωστόσο, η ζήτηση στην Ινδία είναι κυκλική και καθοδηγείται από πολιτικές. Οι έγκαιρες παραδόσεις για το σύνολο των 2.300 MW θα είναι ήδη ένα ζήτημα, και μόνο θα καλύψουν 4.000-5.000 MW αγορά. Το κόστος για τη συναρμολόγηση των δομών μπορεί επίσης να αυξηθεί εάν υπάρχει μια αύξηση στην αύξηση της χωρητικότητας. Ωστόσο, αυτή η αύξηση θα είναι βραχύβια καθώς οι εταιρείες μπορούν να αρχίσουν να αγοράζουν μέρη της δομής από άλλους κατασκευαστές χάλυβα.
Κάθε ηλιακό σύστημα έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί για 20 έως 25 χρόνια, επομένως το υλικό παίζει σημαντικό ρόλο στη συνολική λύση. Η ισχύς του υλικού καθορίζεται από τη γεωγραφία και το περιβάλλον της τοποθεσίας που εγκαθίσταται. Ως εκ τούτου, υπάρχει μια αυξανόμενη ανάγκη για πολύ ανθεκτικά, χωρίς σκουριά, ανθεκτικά στη διάβρωση υλικά στη βιομηχανία. Αυτό οδηγεί στην εμφάνιση εξελικτικών προϊόντων όπως ο ανθεκτικός στη σκουριά χάλυβας που έχουν γίνει πολύ δημοφιλείς στην αγορά των ηλιακών πάνελ με την ανταγωνιστική τους τιμή και μεγαλύτερη αντοχή. Υπάρχουν διάφοροι τύποι χάλυβα ανάλογα με το βάρος, το βαθμό αντοχής και την επικάλυψη που συνεπάγεται διαφορετικές τιμές. Κατά την επιλογή του υλικού, θα πρέπει να εξετάσετε την εγγύηση που παρέχεται από την εταιρεία για μέγιστη απόδοση επένδυσης. Πιθανώς, η πιο ανταγωνιστική αγορά ηλιακών προϊόντων, τα συστήματα συναρμολόγησης είναι ένα σημαντικό στοιχείο των ηλιακών συστοιχιών - ασφαλίζουν τους ηλιακούς συλλέκτες στην οροφή ή το έδαφος. Εδώ, εξετάζουμε τις βασικές κατηγορίες ηλιακών συστημάτων που τοποθετούνται σε στέγη για να βοηθήσουμε τους νέους εγκαταστάτες να κατανοήσουν την εγκατάσταση.
Τύποι ηλιακών δομών στήριξης
Η σωστή και σωστή επιλογή των δομών συναρμολόγησης για έργα ηλιακού συστήματος είναι πολύ σημαντική όσον αφορά τη συνολική παραγωγή, αποδοτικότητα και διάρκεια ζωής των ηλιακών συλλεκτών. Δεδομένου ότι πρόκειται για δαπανηρή επένδυση, η επιλογή των συστημάτων στήριξης δεν πρέπει να αγνοείται ως δευτερεύουσα εκτίμηση. Οι ηλιακές μονάδες πρέπει να στερεωθούν, να στερεωθούν και να σφίξουν σε μια πολύ σταθερή και ανθεκτική κατασκευή, προστατεύοντας τη συστοιχία από κρούσεις από άνεμο, χαλάζι, βροχή, χιόνι και ακόμη και μικρούς σεισμούς. Είναι είτε τοποθετημένα στο έδαφος, σε στέγες ή σε στύλους. Υπάρχουν πέντε βασικοί τύποι δομών στήριξης από τους οποίους τέσσερις είναι τύποι σταθερής γωνίας και ένας τύπος μεταβλητής γωνίας:
Ράφια οροφής
Επίγεια ράφια
Ράφια κορυφαίας τοποθέτησης
Ράφια στο πλάι
Σύστημα παρακολούθησης τοποθετημένα ράφια
Ράφια οροφήςΣυνήθως διατηρούν τις αποστάσεις καλωδίων μεταξύ της ηλιακής συστοιχίας και της συστοιχίας μπαταριών ή του μετατροπέα στο ελάχιστο, αλλά απαιτούν διεισδύσεις στη στέγη και κινδυνεύουν να προκαλέσουν διαρροές οροφής, επομένως η οροφή πρέπει να είναι καλά σφραγισμένη. Ένα άλλο μειονέκτημα των δομών που τοποθετούνται στην οροφή μπορεί να προκύψει εάν ο προσανατολισμός και η γωνία της οροφής δεν είναι βέλτιστες, χάνοντας έτσι πολλή πιθανή ενέργεια που θα μπορούσε να παράγει το σύστημά σας. Για βέλτιστη απόδοση του συστήματος χρησιμοποιώντας μια δομή τοποθετημένη στην οροφή, πρέπει να διασφαλίσετε ότι δεν υπάρχει σκιά από δέντρα ή άλλα κτίρια στη βέλτιστα ελεύθερη διαδρομή ροής αέρα των ηλιακών συλλεκτών σας. Αυτά αποτελούνται επίσης από θέματα σχεδιαστικής μηχανικής που περιλαμβάνουν ανάλυση σεισμικής συμπεριφοράς, δοκιμή σήραγγας αιολικής στρώσης ορίων και πιστοποίηση UL 2703 για γείωση και συγκόλληση. Οι βάσεις οροφής είναι βέλτιστες όταν το σπίτι ή το κτίριό σας διαθέτει επαρκή χώρο για όλα τα ηλιακά πάνελ που χρειάζεστε. Έχουν επίσης την επιλογή να είναι σταθερά ή ρυθμιζόμενα και μπορούν επίσης να εγκατασταθούν με ηλιακό ιχνηλάτη.
Επίγεια Όρη,όπως μπορείτε να μαντέψετε, χρησιμοποιούνται κυρίως για την τοποθέτηση ηλιακών συλλεκτών στο έδαφος οπουδήποτε στην ιδιοκτησία σας. Εάν η στέγη σας δεν διαθέτει χώρο για τοποθέτηση σε στέγη ή σκιάζεται έντονα από δέντρα ή τοποθεσία στο μονοπάτι του ήλιου, αυτή είναι μια βιώσιμη εναλλακτική λύση. Αυτά είναι συνήθως ρυθμιζόμενα για να τους επιτρέπουν να γέρνουν προς τα πάνω ή προς τα κάτω για μέγιστη ηλιακή απόκλιση σε διάφορες ώρες κατά τη διάρκεια της ημέρας. . Το μειονέκτημα είναι ότι οι επίγειες κατασκευές κινδυνεύουν να εκτεθούν σε βανδαλισμούς, συσσώρευση ρύπων, φύλλων και χιονιού στο κάτω μέρος της συστοιχίας. Επομένως, οι βάσεις στήριξης στο έδαφος συνιστώνται μόνο για ασφαλείς τοποθεσίες, κατά προτίμηση σε καθαρά και σταθερά περιβάλλοντα (με λίγα χιόνια ή βρωμιά στο έδαφος).
Βάσεις πόλωνχρησιμοποιούνται για την αγκύρωση ηλιακών συλλεκτών, όπως το μαντέψατε, σε πόλους. Υπάρχουν δύο βασικά είδη βάσεων πόλων, «κορυφή-πόλος» και «πλευρά-πόλο». Το πρώτο επιτρέπει στο ηλιακό πάνελ να κάθεται πάνω από έναν πόλο, ανυψωμένο αρκετά πόδια από το έδαφος. Το τελευταίο αγκυροβολεί ηλιακά πάνελ στην πλευρά των πόλων.Ράφια κορυφαίας τοποθέτησηςείναι δομές όπου οι πόλοι στήριξης στερεώνονται στο έδαφος και σφίγγονται με σκυρόδεμα και η ηλιακή μονάδα είναι τοποθετημένη στην κορυφή των πόλων. Το πλεονέκτημα είναι ότι μάλλον δεν εκτίθεται σε βανδαλισμούς και συσσώρευση ρύπων, φύλλων και χιονιού, αλλά δεν είναι εύκολο να καθαριστεί.Ράφια στο πλάιχρησιμοποιούνται συνήθως για ηλιακά συστήματα που περιλαμβάνουν μικρό αριθμό μονάδων. Χρησιμοποιούνται ιδιαίτερα για συστήματα απομακρυσμένου φωτισμού που διαθέτουν ήδη έναν πόλο όπου μπορούν εύκολα να συνδεθούν.
Σύστημα παρακολούθησης τοποθετημένα ράφιαμπορεί να χρησιμοποιηθεί για όλα τα είδη ηλιακών συστημάτων παρακολούθησης καθώς και ηλιακών συστημάτων άντλησης νερού, επιτρέποντας τη μέγιστη ηλιακή ακτινοβολία που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αποδίδουν ιδιαίτερα σε ζεστά κλίματα. Υπάρχουν δύο διαφορετικοί τύποι συναρμολογημένων δομών για συστήματα παρακολούθησης που είναι ένας άξονας και δύο άξονες. Οι ανιχνευτές ενός άξονα έχουν σχεδιαστεί για να παρακολουθούν την κίνηση του ήλιου από τα ανατολικά προς τα δυτικά, ενώ τα συστήματα δύο αξόνων παρακολουθούν την καθημερινή και εποχιακή πορεία του ήλιου και χρησιμοποιούνται σε μεγάλο βαθμό με συστήματα φωτοβολταϊκών συμπυκνωτών. Οι ηλιακοί ιχνηλάτες είναι ένα αυτοματοποιημένο σύστημα που επιτρέπει στα πάνελ σας να παρακολουθούν τη διαδρομή του ήλιου καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας για βέλτιστη έκθεση και συλλογή ηλιακού. Ωστόσο, ενώ οι ηλιακοί ιχνηλάτες αυξάνουν την αποδοτικότητα και μειώνουν τη μη αυτόματη συντήρηση των πάνελ σας, δεν χρησιμοποιούνται συνήθως λόγω της μεγάλης αύξησης του συνολικού κόστους και της προσθήκης ενός άλλου κινούμενου μέρους που πιθανώς καταρρέει και προκαλεί προβλήματα στη συστοιχία.
Διαφορετικοί τύποι οροφών
Flush Mountsείναι ο πρώτος τύπος οροφής που θα καλύψουμε. Είναι μια φθηνή και μια απλή επιλογή κατάλληλη για τις περισσότερες εγκαταστάσεις ηλιακού πλαισίου που είναι τοποθετημένες σε στέγη. Γενικά δεν είναι ρυθμιζόμενα, και όπως υποδηλώνει το όνομα, έχουν σχεδιαστεί για να είναι επίπεδη με την επιφάνεια της οροφής στην οποία είναι τοποθετημένες. Τα ηλιακά πάνελ ασφαλίζονται γενικά με μεταλλικά κλιπ που συγκρατούν το πάνελ στη θέση του, αφήνοντας περίπου 2-4 ίντσες χώρο μεταξύ της οροφής και του πυθμένα του πάνελ. Αυτό επιτρέπει άφθονη ροή αέρα κατά μήκος της κάτω πλευράς του πίνακα, που διατηρεί τον πίνακα δροσερό και λειτουργεί με τη μέγιστη απόδοση. Εάν ένα πάνελ υπερθερμανθεί, η αποτελεσματικότητά του μειώνεται και το ίδιο ισχύει και για τη ζωή του. Αυτές οι αναρτήσεις είναι ιδανικές για ιδιοκτήτες σπιτιού, λιγότερο για ιδιοκτήτες επιχειρήσεων. Οι βάσεις οροφής γενικά αποσκοπούν στην προστασία της στέγης σας καθώς και του ίδιου του ηλιακού πλαισίου. Το επίπεδο στήριξης μειώνει το φορτίο ανέμου στα ηλιακά πάνελ. Τα επίπεδα στήριξης είναι ιδανικά για τη μείωση του νεκρού φορτίου στην οροφή σας, λειτουργούν για κάθε τύπο συστήματος, είναι κατάλληλα για περιοχές με υψηλούς ανέμους, υπάρχει χώρος για ευελιξία στην κλίση του πίνακα και τον προσανατολισμό και παρέχουν ελάχιστες παρεμβολές στις αποχετεύσεις οροφής.
Δεν είναι όμως χωρίς σφάλματα. Ανάλογα με τον τύπο της οροφής που έχετε, η εγκατάσταση μιας επίπεδης βάσης μπορεί να απαιτεί διείσδυση στην οροφή (δεν απαιτούνται διεισδύσεις κανονικά), γεγονός που θα αυξήσει τον κίνδυνο διαρροής οροφής.
Βάσεις με έρμαείναι παρόμοια με τα flushmounts, αλλά χρησιμοποιήστε βάρη για να κρατήσετε τα ηλιακά πάνελ στη θέση τους στη στέγη σας. Αυτός ο σχεδιασμός μπορεί να εξοικονομήσει χρόνο και κόστος εργασίας, αλλά παρουσιάζει μια πρόσθετη πρόκληση να βάλουμε τα βάρη στην οροφή, η οποία μπορεί να είναι αρκετά σημαντική όταν ασχολείται με μεγαλύτερα συστήματα. Οι βάσεις στήριξης δεν απαιτούν διείσδυση οροφής, είναι ταχύτερες και φθηνότερες για εγκατάσταση και επιτρέπουν κλίση πάνελ έως 20 μοίρες για βέλτιστη έκθεση στον ήλιο. Ωστόσο, αυτή η βάση αυξάνει το φορτίο στην οροφή σας, έχει χαμηλότερη πυκνότητα ισχύος και είναι λιγότερο κατάλληλη για περιοχές με υψηλούς ανέμους. Περιορίζονται από ορισμένες συνθήκες του χώρου, όπως κλίση οροφής και ύψος κτιρίου.
Υπάρχουν επίσηςΥβριδικές βάσεις,που πιθανότατα μπορείτε να μαντέψετε είναι ένας συνδυασμός flush mounts και ballast mounts. Χρησιμοποιούν ορισμένα δομικά στοιχεία και των δύο στηριγμάτων για να φιλοξενήσουν κάποιες στέγες που δεν μπορούν να στηρίξουν ούτε. Οι υβριδικές βάσεις απαιτούν ελάχιστη διείσδυση στη στέγη, μπορεί να είναι γρήγορες στην εγκατάσταση (ανάλογα με το μοντέλο) και επιτρέπει προσαρμοσμένη σχεδίαση βελτιστοποίησης με βάση παράγοντες όπως το φορτίο και ο άνεμος. Αυτές οι βάσεις είναι συνήθως πιο ακριβές και μπορούν να καταλαμβάνουν περισσότερο χώρο στην οροφή σας, αφήνοντας λιγότερο χώρο για το σύστημά σας.
Βάσεις οροφήςέχουν παρόμοια σχεδίαση με τις κανονικές βάσεις εδάφους, αλλά μπορούν να «καθίσουν» στην οροφή σας. Ανάλογα με τον τύπο της οροφής που έχετε, αυτό μπορεί να είναι καλύτερο από μια επίπεδη βάση. Οι βάσεις οροφής έχουν δυνατότητα προσαρμογής ή σταθερότητας για μέγιστη έκθεση στον ήλιο καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους.
Υλικό βάσης στήριξης
Οι βάσεις στήριξης μπορούν να κατασκευαστούν από διαφορετικά είδη υλικών. Μην ξεχάσετε να ρωτήσετε τον κατασκευαστή σας για το υλικό των δομών τοποθέτησής του, προκειμένου να αποφευχθούν λανθασμένες και ακριβές επιλογές μετά το έργο. Η πλειονότητα των κατασκευαστών ραφιών στήριξης χρησιμοποιούν αλουμίνιο. Δεν είναι μόνο χαμηλό βάρος - μειώνοντας έτσι την πίεση βάρους στην οροφή, τον πόλο ή το σύστημα παρακολούθησης - αλλά και ανθεκτικό στη διάβρωση, ισχυρό και συμβατό με τα πλαίσια ηλιακών πλαισίων πολλών κατασκευαστών που είναι κυρίως κατασκευασμένα από αλουμίνιο.
Μια άλλη επιλογή μπορεί να είναι οι κατασκευές από ανοξείδωτο ατσάλι. Αν και τα ράφια από ανοξείδωτο χάλυβα είναι πολύ ανθεκτικά και ανθεκτικά σε περιβαλλοντικές επιπτώσεις όπως χαλάζι, χιόνι, βροχή κ.λπ. και μπορούν να διαρκέσουν για αιώνες, είναι ωστόσο μια δαπανηρή επένδυση. Τα ξύλινα ράφια στήριξης είναι φθηνά και εύκολα στη χρήση, αλλά είναι αδύναμα ως προς τη συνοχή τους και αναμένεται να αποτύχουν γρήγορα ιδιαίτερα σε βρεγμένα περιβάλλοντα. Τα πλαστικά ράφια στήριξης είναι επίσης φθηνά, αλλά όχι η βέλτιστη επιλογή από άποψη στατικής και διάρκειας ζωής. Όπως τα ξύλινα ράφια στήριξης, μπορεί να καούν
ή ακόμη και να σπάσει εάν η πίεση στο ηλιακό πλαίσιο (π.χ. χιόνι) είναι πολύ υψηλή. Τελευταίο αλλά εξίσου σημαντικό, τα σιδερένια ράφια στήριξης είναι επίσης εύκολο στην εργασία και ελαφρώς πιο ακριβά από τα ξύλινα ράφια, αλλά γρήγορα πέφτουν θύματα διάβρωσης και δεν συνιστώνται σε βρεγμένα περιβάλλοντα.
Η δομική ακεραιότητα είναι πρωταρχικής σημασίας. Όπως και κάθε άλλο στοιχείο ενός κτηρίου, τα ηλιακά συστήματα πρέπει να είναι δομικά υγιή και ασφαλή. Πολλά προβλήματα μπορεί να προκύψουν εάν τα συστήματα είναι χαμηλής ποιότητας ή δεν έχουν εγκατασταθεί σωστά. Η ηλιακή βιομηχανία έχει δεσμευτεί να φέρει αξιόλογα προϊόντα και συστήματα στις ινδικές και παγκόσμιες αγορές για την ενίσχυση της ηλιακής ανάπτυξης σε όλο τον κόσμο. Η είσοδος καινοτόμων τεχνολογιών και προϊόντων στον τομέα ανοίγει το δρόμο για ένα καθαρότερο και πιο πράσινο μέλλον.
