اولاً، بر اساس مشخصات و مدلهای ماژولهای PV، تعداد ماژولها و پیکربندی سری آرایه، ابعاد ساختاری آرایه را میتوان تعیین کرد. ثانیاً، با توجه به عرض جغرافیایی محل پروژه و اصل به حداکثر رساندن تولید برق سالانه سیستم فتوولتائیک، میتوان زاویه شیب بهینه و فاصله آرایهها را تعیین کرد. ثالثاً، بر اساس منابع باد و حداکثر سطح باد در محل پروژه، میتوان حداکثر بار بادی که آرایه تحمل خواهد کرد را تعیین کرد. بر این اساس، فونداسیون و سازه نگهدارنده آرایه از نظر تنش تجزیه و تحلیل شده و طبق اصول طراحی مکانیکی طراحی میشوند. علاوه بر این، هنگام طراحی آرایه PV، لبه پایینی آرایه باید ارتفاع 30 تا 50 سانتیمتر بالاتر از زمین یا سقف را حفظ کند تا از انسداد توسط علفهای هرز و دفن شدن در زیر برف در طول زمستان جلوگیری شود.
پایه آرایه (یا پایه)
فونداسیون عموماً با بتن ریخته شده روی زمین یا لایه سازهای سقف ساخته میشود و در پشت بامها، از چارچوبهای شبکهای (با بلوکهای بالاست) نیز استفاده میشود. سازه نگهدارنده آرایه معمولاً با استفاده از فلنجها و اجزای تعبیه شده یا با سوراخ کردن سوراخهایی در فونداسیون بتنی و ثابت کردن با پیچهای انبساطی به فونداسیون متصل میشود. برای ساخت پشت بامها، فونداسیون باید در موقعیتهایی مانند دیوارها یا تیرهای سازه اصلی مطابق با طراحی قرار گیرد و از اتصال ایمن آن به سازه اصلی اطمینان حاصل شود. در عین حال، باید توجه داشت که موقعیتهای نصب نادرست سازه نگهدارنده آرایه روی فونداسیون میتواند باعث انحرافاتی شود و بر تنش روی سازه اصلی تأثیر بگذارد.
الزامات طراحی برای فونداسیون و سازه نگهدارنده
هنگام طراحی فونداسیون و سازه نگهدارنده آرایه، باید به طور کامل به عوامل باربری، مقاومت در برابر باد و لرزه توجه شود. در مناطق ساحلی، ملاحظات اضافی برای مقاومت در برابر طوفان، ضد رطوبت و مقاومت در برابر خوردگی در برابر اسپری نمک ضروری است. قبل از نصب سازه نگهدارنده، باید از پوششهای ضد خوردگی استفاده شود و اجزای فلزی تعبیه شده در معرض دید باید تحت عملیات ضد خوردگی و ضد زنگ قرار گیرند تا از آسیب و کاهش مقاومت جلوگیری شود. بستهای مورد استفاده برای اتصال سازه نگهدارنده آرایه باید از جنس فولاد ضد زنگ طراحی شوند. در صورت استفاده از بستهای گالوانیزه، باید با استانداردهای ملی مطابقت داشته باشند تا عمر مفید و مقاومت در برابر خوردگی آنها تضمین شود. پیچ و مهرهها، مهرهها، واشرهای تخت و واشرهای فنری باید الزامات طراحی از نظر تعداد، مشخصات و مدلها را برآورده کنند. پس از سفت کردن پیچها، قسمت در معرض دید باید دو سوم طول قطر پیچ باشد.
مراحل خاص برای نیروگاه فتوولتائیک زمینی
با توجه به شرایط واقعی سایت:
۱. موقعیتها را علامتگذاری کنید و گودالهای فونداسیون را در محل مسطح شده حفر کنید.
۲. اجزای تعبیه شده را قرار دهید، قالب را در جای خود قرار دهید و بتن بریزید. پس از ۴۸ ساعت عمل آوری، سازه نگهدارنده آرایه را نصب کنید.
۳. ماژولهای PV را نصب کنید، سیمکشی را انجام دهید، سیستم اتصال به زمین و حفاظت در برابر صاعقه را تنظیم کنید و ترانشههای کابل را قرار دهید.
حساسیت ماژولهای PV به تغییر شکل
کاملاً مشخص است که ماژولهای فتوولتائیک خورشیدی، به عنوان اجزای شیشهای، به تغییر شکل بسیار حساس هستند. این امر عمدتاً به این دلیل است که شیشه مادهای شکننده است که به راحتی میتواند در اثر نشست ناهموار تکیهگاهها و انبساط و انقباض حرارتی در داخل صفحه ماژول آسیب ببیند.
با توجه به تفاوت ضرایب انبساط بین فولاد و شیشه، هنگامی که سختی قید روی جزء شیشهای زیاد باشد، نیروهای انبساطی میتوانند بین جزء شیشهای و سازه فولادی ایجاد شوند و بر شیشه تأثیر منفی بگذارند. بنابراین، استفاده از مقاطع جدار نازک نورد سرد به عنوان سازه نگهدارنده برای ماژولهای PV، بر اثرات نامطلوب سفتی سازههای فولادی غلبه میکند. این امر به کاهش تغییر شکل سازه، نشست فونداسیون و تغییر شکل انبساطی کمک میکند و آن را به یک سازه نگهدارنده ایدهآل برای ماژولهای PV خورشیدی تبدیل میکند. بهینهسازی طراحی سازهای تکیهگاه و فونداسیون نه تنها الزامات نصب و عملیاتی ماژولها را برآورده میکند، بلکه سرمایهگذاری در تکیهگاهها و فونداسیونها را نیز به میزان قابل توجهی کاهش میدهد.
