اجرای سازه خورشیدی چگونه است؟

بطور کلی عملیات اجرایی زمین بسته به جنس خاک در محل نیروگاه می‌تواند متفاوت باشد که این موضوع مستلزم تهیه گزارش خاک از منطقه مورد نظر است. عملیات اجرایی زمین به دو قسمت تقسیم می‌شود: قسمت اول در رابطه با آماده‌سازی زمین به منظور استقرار سازه‌های خورشیدی بوده که شامل مراحلی از قبیل خاک‌ برداری، سطح سازی، سوراخ‌کاری، فنداسیون و … می‌باشد. قسمت دوم مربوط به ایجاد مسیرهای عبور کابل، اجرای فنداسیون و یا سازه جهت استقرار پست برق نیروگاه می‌باشد.

استراکچرهای پنل خورشیدی جهت نگهداری پنل در ارتفاع مناسب از سطح زمین و زاویه متناسب با مختصات جغرافیایی ضروری هستند. هر پنل خورشیدی باید متناسب با عرض جغرافیایی در زاویه خاصی قرار بگیرد تا بتواند با بیشترین بازده کار کند. هر چند که این زاویه در اوقات مختلف سال متفاوت است و با توجه به نوع سیستم باید درباره آن تصمیم‌گیری شود؛ برای مثال در صورتی که سامانه فتوولتائیک از نوع مستقل از شبکه باشد، باید بدترین روز سال از نظر زاویه ارتفاع خورشید، که در آن خورشید کوتاه‌ ترین زاویه ارتفاع دارد در نظر گرفته شود تا در این روزها مصرف‌ کننده با کمبود انرژی در دسترس مواجه نشود. بعضی از شرکت‌ های سازنده برای حل این مشکل سازه‌ های زاویه متغیر را طراحی کرده‌اند که با توجه به توانایی و خلاقیت، مهندسین طراح قابلیت تامین دو زاویه و یا بیشتر را دارند.

مشخصات فنی و عمومی

مشخصات فنی و عمومی جهت طراحی و ساخت سازه‌ی نگهدارنده‌ی سلول های خورشیدیعبارتند از:

  • طراحی و جانمایی عمومی سازه‌ ها از نظر دسترسی و فضای مناسب بین آنها جهت تمیز کردن، عدم سایه‌ اندازی بر یکدیگر، بهره‌ برداری و بازدید در نظر گرفته می‌شود.
  • استقرار سازه‌ی پنل‌ ها در محل نصب به گونه‌ای است که برای مدت زمان طول عمر نیروگاه، سازه‌ ها تغییر مکان و جابجایی نداشته باشند.
  • جنس سازه‌ها به گونه‌ای انتخاب می‌گردد که با توجه به شرایط جوی منطقه، مقاوم بوده و دچار خوردگی، زنگ زدگی، پیچش و خمش نشود.
  • تمامی مقاطع فولادی، ناودانی و نبشی از آهن گالوانیزه گرم (Hot Dip Galvanized) با گرید ST۳۷ یا ST۵۲ می‌باشند.
  • کلیه مقاطع فولادی پس از مرحله ساخت طبق استاندارد ASTM ۱۲۳ ویا ISIRI ۲۴۷۸، پوشش گالوانیزه گرم (به ضخامت حداقل ۸۰ میکرون) می‌شوند.
  • تمامی اتصالات (پیچ و مهره‌ها) طبق استاندارد A۱۵۳ و A۳۲۵ گالوانیزه می‌باشند.
  • تمامی اتصالات (پیچ و مهره‌ها) به همراه دو عدد واشر تخت و یک عدد واشر فنری گالوانیزه و یدکی کافی در محموله‌ های مجزا بسته‌بندی می‌گردد.
  • نحوه‌ی تثبیت و مهاربندی پنل‌ها در محل نصب به گونه‌ای می‌باشد که در مقابل وزش باد و عوامل جوی با توجه به شرایط منطقه مقاوم باشد.
  • سازه‌ ها تحمل وزن پنل‌ها را داشته و بار مکانیکی و برف را جذب و به خوبی به زمین منتقل می‌کنند.
  • حداقل ارتفاع سازه و لبه‌ی پایینی پنل‌ها از زمین به گونه‌ای در طراحی لحاظ می‌شود که گل و لای ناشی از پاشش باران بر پنل‌ها ننشیند و امکان تمیزکاری و شستشوی سطح زمین وجود داشته باشد.
  • مشخصات فنی و نقشه‌های سازه‌ی نگهدارنده ارائه می‌گردد.
  • یک داده‌ برگ برای سازه‌های نگهدارنده و استقرار آرایه‌ها تهیه می‌گردد.
  • سازه‌ها دارای گارانتی ۱۰ ساله می‌باشند.

انواع روش های نصب

پنل های خورشیدی باید به صورت امن و محکم روی ساختاری پایدار و مطمئن نصب شوند تا آرایه از برف، باد، تگرگ، باران و حتی زمین‌ لرزه‌های کوچک در امان بمانند. می‌توان آنها را روی سقف، زمین یا ستون نصب کرد.

در بازار ۵ نوع نصب سازه وجود دارد که چهار نوع اول ثابت و آخرین نوع با زاویه متغیر می‌باشد:

سازه خورشیدی متصل به سقف

در این روش، سیم‌کشی بین آرایه خورشیدی و باتری یا اینورتر به حداقل می­رسد اما باید در نظر گرفت به دلیل سیم‌کشی سقف سوراخ می شود. پس باید ساختار سقف بسیار مستحکم باشد تا ریزش نکند. همچنین باید زاویه و جهت سقف در حالت بهینه باشد تا انرژی خورشید هدر نرود. علاوه بر این باید اطمینان حاصل نمود که درختان یا ساختمان‌ های اطراف روی سیستم سایه نیندازند و جلوی عبور هوا را نگیرند.

سازه خورشیدی متصل به زمین

این نوع سازه‌ها نیاز به حفاظت در برابر زمین ندارند ولی باید پایه‌ های دقیقی داشته باشند. در این روش، امکان تخریب یا انباشت آلودگی­، برگ‌ ها و برف در زیر آرایه خورشیدی وجود دارد. بنابراین، این روش مناسب زمین‌ هایی امن، تمیز و با وضعیت آب‌ و‌ هوایی پایدار می‌باشد. این مدل معمولاً توسط فلز و بتن به زمین محکم می‌شود.

سازه خورشیدی متصل به بالای ستون

در این روش، پنل خورشیدی در قسمت بالایی ستون‌ هایی که بسیار محکم به زمین متصل هستند، نصب می‌شوند. این روش در معرض تخریب یا انباشت برگ و آلودگی‌ ها نیست ولی تمیز کردن سیستم مشکل خواهد بود.

سازه خورشیدی متصل به کناره ستون

سازه خورشیدی متصل به کناره ستون معمولاً شامل تعداد محدودی ماژول خورشیدی هستند. این سیستم عموماً برای سیستم‌های روشنایی استفاده می‌شود.

سازه خورشیدی متحرک

این نوع سازه‌ ها برای تمام سیستم‌ های تعقیب کننده خورشید مناسب هستند. مانند سیستم‌ های پمپ آب خورشیدی که حداکثر پرتوهای خورشید را دریافت و به الکتریسیته تبدیل می‌کند. این سازه‌ها بیشتر در آب‌ و‌ هوای گرم استفاده می‌ شوند. دارای دو نوع تک‌ محور و دو محور می‌ باشند. سازه‌ های تک محور به منظور تعقیب خورشید از شرق به غرب طراحی شده‌اند و سازه‌های دو محور خورشید را روزانه و فصلی تعقیب می‌کنند و از سیستم‌ های فتوولتائیک متمرکز شونده بهره می‌گیرند.