Ce este structura de susținere solară? Înțelegerea componentelor instalării solare

Un sistem de structură de susținere solară sau suport de panouri solare este utilizat pentru a susține un șir de panouri solare pe orice suprafață, de obicei pe un acoperiș sau direct pe sol. Structurile de montaj pe acoperiș sunt de obicei mai puțin costisitoare deoarece pot utiliza suportul structural existent al acoperișului. Cu toate acestea, sistemele montate la sol sunt mai ușor de accesat și întreținut și nu implică preocupările legate de siguranță care apar la lucrul pe un acoperiș.

Tipuri de structuri de montaj

Pe un acoperiș, majoritatea structurilor de montaj constau într-un cadru care este fixat de structura grinzilor și căpriorilor acoperișului. Dacă un sistem care pătrunde acoperișul este nedorit, cum ar fi pe acoperișuri cu țiglă ceramică, acoperișuri metalice sau acoperișuri plate unde apa se poate aduna, sistemele de susținere pot fi autoportante și lestate.

Sistemele de susținere montate la sol sunt fie cadre metalice fixate pe o placă de ciment, fie sunt montate pe stâlpi pentru a permite o distanță mai mare dedesubt, cum ar fi în zonele cu zăpadă abundentă sau în sistemele cu scop dublu, cum ar fi agrivoltaice, care integrează agricultura cu panourile solare.

Majoritatea componentelor structurilor de susținere atât în sistemele de pe acoperiș, cât și în cele montate la sol sunt fabricate din aluminiu de înaltă calitate și oțel inoxidabil. O considerație importantă este rezistența structurii de susținere, care trebuie să suporte zăpada și vânturile puternice în multe zone. Un sistem de susținere puternic ar putea suporta o sarcină de zăpadă de până la 90 de livre pe picior pătrat (aproximativ 438 kg pe metru pătrat) și vânturi de 190 de mile pe oră (aproximativ 306 km/h).

Componente pentru acoperiș

Cele trei componente principale ale unui sistem solar montat pe acoperiș sunt:

• Prinderi de acoperiș, care sunt fixate de structura acoperișului
• Șine de montaj, pe care sunt montate panourile solare
• Cleme, care prind șinele de montaj de prinderile de acoperiș și panourile de șine.

Prinderile de acoperiș pot varia, în funcție de tipul de acoperiș. Cele mai comune prinderi de acoperiș, utilizate pe acoperișuri cu șindrilă, sunt forate în grinzile portante și căpriorii acoperișului, apoi sigilate cu etanșări și mastic. Pe un acoperiș metalic cu falduri, clemele sau consolele de acoperiș atașate la tabla metalică susțin șinele de montaj.

Un sistem lestat pe acoperiș constă dintr-un cadru cu șine și cleme, cu excepția prinderilor de acoperiș, care sunt înlocuite cu blocuri de beton pentru a ține cadrul fixat. Unele cadre comerciale vin cu componente de lestare integrate. Datorită greutății lor, sistemele lestate funcționează doar pe acoperișuri cu înclinare mică, iar multe acoperișuri mai vechi s-ar putea să nu poată suporta greutatea suplimentară.

Alte componente comune sistemelor pe acoperiș sunt suporturile pentru conducte, care ridică cablajul de pe acoperiș pentru a-l proteja de supraîncălzire.

Componente montate la sol

Sistemele montate la sol care utilizează cadre sunt similare cu sistemele pe acoperiș, cu excepția faptului că cadrele sunt fixate într-o placă de beton, ceea ce necesită pași suplimentari de excavare, așezare a fundațiilor și turnare a cimentului. Multe cadre montate la sol pot fi ajustate manual pentru a maximiza expunerea la soare.

Un sistem montat pe stâlp utilizează un stâlp care este fixat într-o groapă umplută cu beton, de aproximativ jumătate din lungimea stâlpului. Sistemele montate pe stâlp pot veni fie cu un tracker solar automat, fie pot fi ajustate manual. Aceste sisteme pot utiliza mai mulți stâlpi, care pot susține un șir de panouri mai mare cu o amprentă la sol mai mică decât atunci când cadrul este atașat direct pe o placă de beton.

Componente comune tuturor sistemelor de susținere

Sistemele de susținere solare vin cu invertoare care transformă electricitatea de curent continuu (CC) pe care o produc sistemele solare fotovoltaice în curent alternativ (CA) pe care funcționează clădirile rezidențiale și comerciale. Aceste invertoare sunt uneori încorporate direct în sistemul de susținere, dar în majoritatea sistemelor, sunt atașate cu cleme.

Cablajul trece prin șirul de panouri solare în interiorul șinelor de montaj, conectând cutia de joncțiune electrică atașată pe spatele panoului solar cu cutia de joncțiune a sistemului.

Papuci, șuruburi, capace de capăt, cleme de capăt, cleme pentru cabluri, console și diverse alte elemente de feronerie de montaj sunt, de asemenea, elemente comune ale oricărui sistem de susținere.

Găsirea înclinării corecte

Pe un cadru de acoperiș sau montat la sol care nu este înclinat ideal pentru a obține cea mai mare expunere posibilă la soare, picioarele de înclinare pot ajusta panourile astfel încât acestea să fie înclinate la unghiuri ideale față de soare, atât orizontal, cât și vertical.

Unghiul de înclinare este unghiul vertical, în timp ce unghiul de azimut este unghiul orizontal în raport cu ecuatorul. Setarea unghiului de înclinare este ușoară: setați-l la latitudinea dumneavoastră. Găsirea unghiului de azimut este ceva mai dificilă.

În Emisfera Nordică, panourile ar trebui (aproape întotdeauna) să fie orientate spre sudul geografic, mai degrabă decât spre sudul magnetic, care poate varia în funcție de câmpul magnetic al Pământului. Puteți găsi sudul geografic dacă aveți o busolă și luați în considerare declinația magnetică cu calculatorul câmpului magnetic de la NOAA.

Costuri

Structura de susținere pe acoperiș poate reprezenta 10% din costul total al unui sistem solar mediu pe acoperiș, sau aproximativ 40 până la 80 de dolari pe panou, fără a include instalarea. Prin contrast, feroneria pentru structura de susținere a unui sistem cu cadru montat la sol poate costa 60 până la 100 de dolari pe panou. Cu toate acestea, deoarece pentru un sistem montat la sol sunt necesare țevi suplimentare și beton, aceste costuri se pot dubla.

Un sistem montat pe stâlp cu trackere este opțiunea cea mai scumpă, costând de până la două ori mai mult decât un sistem cu cadru montat la sol. Cu toate acestea, eficiența crescută a panourilor solare utilizând un tracker poate face ca costul suplimentar inițial să merite.