For det første kan panelets strukturelle dimensioner bestemmes baseret på specifikationerne og modellerne for PV-modulerne, antallet af moduler og seriekonfigurationen af panelerne. For det andet kan den optimale hældningsvinkel og afstanden mellem panelerne bestemmes i henhold til projektlokationens breddegrad og princippet om at maksimere den årlige strømproduktion fra det fotovoltaiske system. For det tredje kan den maksimale vindbelastning, som panelet kan bære, bestemmes baseret på vindressourcerne og det maksimale vindniveau på projektlokationen. Følgelig analyseres panelets fundament og støttestruktur for belastning og designes efter mekaniske designprincipper. Derudover skal panelets underkant opretholde en højde på 30-50 cm over jorden eller taget ved design af PV-panelet for at forhindre blokering af ukrudt og sne om vinteren.
Array-fundament (eller base)
Fundamentet er generelt konstrueret med beton hældt oven på jorden eller tagets bærende lag, og på tage anvendes også gitterkonstruktioner (med ballastblokke). Understøtningsstrukturen fastgøres normalt til fundamentet ved hjælp af flanger og indlejrede komponenter eller ved at bore huller i betonfundamentet og fastgøre med ekspansionsbolte. Ved bygning af tage skal fundamentet placeres på steder som vægge eller bjælker i hovedstrukturen, som krævet af designet, for at sikre en sikker fastgørelse til hovedstrukturen. Samtidig skal det bemærkes, at forkerte installationspositioner af understøtningsstrukturen på fundamentet kan forårsage afvigelser, der påvirker belastningen på hovedstrukturen.
Designkrav til fundament og støttekonstruktion
Ved design af fundamentet og støttestrukturen skal der tages fuldt hensyn til bærende faktorer, vindmodstand og seismiske faktorer. I kystområder er det nødvendigt at tage yderligere hensyn til tyfonmodstand, fugttæthed og korrosionsbestandighed over for salttåge. Før montering af støttestrukturen skal der påføres korrosionsbeskyttende belægninger, og eksponerede metalindlejrede komponenter skal gennemgå en korrosions- og rustbeskyttelsesbehandling for at forhindre skader og styrketab. De fastgørelseselementer, der bruges til at forbinde støttestrukturen, skal være fremstillet af rustfrit stål. Hvis der anvendes galvaniserede fastgørelseselementer, skal de overholde nationale standarder for at sikre deres levetid og korrosionsbestandighed. Bolte, møtrikker, flade skiver og fjederskiver skal opfylde designkravene til mængde, specifikationer og modeller. Efter tilspænding af boltene skal den eksponerede del være to tredjedele af boltens diameter.
Specifikke trin for jordmonteret PV-kraftværk
I henhold til de faktiske forhold på stedet:
1. Marker positioner og udgrav fundamentshuller på det nivellerede område.
2. Placer de indlejrede komponenter, placer formen, og hæld betonen i. Efter hærdning i 48 timer monteres array-støttestrukturen.
3. Installer PV-modulerne, træk ledningerne, opsæt jordforbindelse og lynbeskyttelse, og læg kabelgravene.
PV-modulers følsomhed over for deformation
Det er velkendt, at solcellemoduler, som glasbærende komponenter, er meget følsomme over for deformation. Dette skyldes primært, at glas er et sprødt materiale, som let kan beskadiges af ujævne sætninger i understøtningerne samt termisk udvidelse og sammentrækning inden for modulets plan.
På grund af forskellen i udvidelseskoefficienter mellem stål og glas, når stivheden af begrænsningen på glaskomponenten er stor, kan der opstå udvidelseskræfter mellem glaskomponenten og stålkonstruktionen, hvilket påvirker glasset negativt. Derfor overvinder brugen af koldformede tyndvæggede profiler som støttestruktur til PV-moduler de negative virkninger af stålkonstruktioners stivhed. Dette hjælper med at afbøde strukturel deformation, fundamentsætninger og udvidelsesdeformation, hvilket gør den til en ideel støttestruktur til solcellemoduler. Optimering af det strukturelle design af støtten og fundamentet opfylder ikke kun modulernes installations- og driftskrav, men reducerer også investeringen i understøtninger og fundamenter betydeligt.
