En primer lloc, basant-se en les especificacions i els models dels mòduls fotovoltaics, el nombre de mòduls i la configuració de la matriu en sèrie, es poden determinar les dimensions estructurals de la matriu. En segon lloc, segons la latitud de la ubicació del projecte i el principi de maximitzar la generació anual d'energia del sistema fotovoltaic, es pot determinar l'angle d'inclinació òptim i l'espaiat de les matrius. En tercer lloc, basant-se en els recursos eòlics i el nivell màxim de vent a la ubicació del projecte, es pot determinar la càrrega màxima de vent que suportarà la matriu. En conseqüència, la fonamentació i l'estructura de suport de la matriu s'analitzen per a la tensió i es dissenyen seguint els principis de disseny mecànic. A més, en dissenyar la matriu fotovoltaica, la vora inferior de la matriu ha de mantenir una alçada de 30-50 cm per sobre del terra o la teulada per evitar l'obstrucció per males herbes i l'enterrament sota la neu durant l'hivern.
Base o Fonamentació Array
La fonamentació generalment es construeix amb formigó abocat a terra o a la capa estructural de la teulada, i a les teulades també s'utilitzen entramats de malla (amb blocs de balast). L'estructura de suport del conjunt se sol fixar a la fonamentació mitjançant brides i components encastats o perforant forats a la fonamentació de formigó i fixant-la amb cargols d'expansió. Per a la construcció de teulades, la fonamentació s'ha de col·locar en posicions com ara parets o bigues de l'estructura principal, segons ho requereixi el disseny, garantint una fixació segura a l'estructura principal. Al mateix temps, cal tenir en compte que les posicions d'instal·lació incorrectes de l'estructura de suport del conjunt a la fonamentació poden causar desviacions, afectant la tensió a l'estructura principal.
Requisits de disseny per a la fonamentació i l'estructura de suport
A l'hora de dissenyar la fonamentació i l'estructura de suport del conjunt, s'han de tenir en compte els factors de càrrega, resistència al vent i sísmics. A les zones costaneres, cal tenir en compte la resistència als tifons, la impermeabilització i la resistència a la corrosió per la boira salina. Abans d'instal·lar l'estructura de suport, s'han d'aplicar recobriments anticorrosió i els components metàl·lics exposats han de ser sotmesos a un tractament anticorrosió i antioxidant per evitar danys i pèrdua de resistència. Els elements de fixació utilitzats per connectar l'estructura de suport del conjunt han de ser dissenyats amb acer inoxidable. Si s'utilitzen elements de fixació galvanitzats, han de complir amb les normes nacionals per garantir la seva vida útil i resistència a la corrosió. Els cargols, les femelles, les volanderes planes i les volanderes de molla han de complir els requisits de disseny pel que fa a quantitat, especificacions i models. Després d'apretar els cargols, la part exposada ha de tenir dos terços de la longitud del diàmetre del cargol.
Passos específics per a una planta d'energia fotovoltaica muntada a terra
Segons les condicions reals del lloc:
1. Marqueu les posicions i excaveu els fonaments al lloc anivellat.
2. Col·loqueu els components encastats, posicioneu el motlle i aboqueu el formigó. Després de 48 hores de curació, instal·leu l'estructura de suport de la matriu.
3. Instal·leu els mòduls fotovoltaics, feu el cablejat, configureu la connexió a terra i la protecció contra llamps i col·loqueu les trinxeres de cables.
Sensibilitat dels mòduls fotovoltaics a la deformació
És ben sabut que els mòduls solars fotovoltaics, com a components que porten vidre, són molt sensibles a la deformació. Això es deu principalment al fet que el vidre és un material fràgil, que es pot danyar fàcilment per l'assentament desigual dels suports i l'expansió i contracció tèrmica dins del pla del mòdul.
A causa de la diferència en els coeficients d'expansió entre l'acer i el vidre, quan la rigidesa de la restricció sobre el component de vidre és gran, poden sorgir forces d'expansió entre el component de vidre i l'estructura d'acer, cosa que afecta negativament el vidre. Per tant, l'ús de seccions de paret prima conformades en fred com a estructura de suport per a mòduls fotovoltaics supera els efectes adversos de la rigidesa de les estructures d'acer. Això ajuda a mitigar la deformació estructural, l'assentament de la fonamentació i la deformació per expansió, convertint-la en una estructura de suport ideal per a mòduls fotovoltaics solars. L'optimització del disseny estructural del suport i la fonamentació no només satisfà els requisits d'instal·lació i funcionament dels mòduls, sinó que també redueix significativament la inversió en suports i fonamentacions.
