En primeiro lugar, pódense determinar as dimensións estruturais do conxunto en función das especificacións e modelos dos módulos fotovoltaicos, o número de módulos e a configuración da matriz en serie. En segundo lugar, pódese determinar o ángulo de inclinación óptimo e o espazado dos conxuntos segundo a latitude da localización do proxecto e o principio de maximizar a xeración anual de enerxía do sistema fotovoltaico. En terceiro lugar, en función dos recursos eólicos e do nivel máximo de vento na localización do proxecto, pódese determinar a carga máxima de vento que soportará o conxunto. En consecuencia, analízanse as tensións na cimentación e na estrutura de soporte do conxunto e deseñanse seguindo os principios de deseño mecánico. Ademais, ao deseñar o conxunto fotovoltaico, o bordo inferior do conxunto debe manter unha altura de 30 a 50 cm sobre o chan ou o tellado para evitar a obstrución por herbas daniñas e o enterramento baixo a neve durante o inverno.
Fundación (ou base) da matriz
A cimentación xeralmente constrúese con formigón vertido sobre o chan ou na capa estrutural do tellado e, nas cubertas, tamén se usan armazóns de rede (con bloques de lastro). A estrutura de soporte da matriz adoita fixarse á cimentación mediante bridas e compoñentes encaixados ou perforando orificios na cimentación de formigón e fixándoa con parafusos de expansión. Para a construción de cubertas, a cimentación debe colocarse en posicións como muros ou vigas da estrutura principal segundo o requira o deseño, garantindo unha fixación segura á estrutura principal. Ao mesmo tempo, débese ter en conta que as posicións de instalación incorrectas da estrutura de soporte da matriz na cimentación poden causar desviacións, afectando á tensión na estrutura principal.
Requisitos de deseño para a cimentación e a estrutura de soporte
Ao deseñar a cimentación e a estrutura de soporte da matriz, débense ter en conta os factores de soporte de carga, resistencia ao vento e sísmicos. Nas zonas costeiras, son necesarias consideracións adicionais para a resistencia aos tifóns, a impermeabilización e a resistencia á corrosión por néboa salina. Antes de instalar a estrutura de soporte, débense aplicar revestimentos anticorrosión e os compoñentes metálicos incrustados expostos deben someterse a un tratamento anticorrosión e antioxidante para evitar danos e perda de resistencia. Os elementos de fixación utilizados para conectar a estrutura de soporte da matriz deben estar deseñados con aceiro inoxidable. Se se utilizan elementos de fixación galvanizados, deben cumprir as normas nacionais para garantir a súa vida útil e resistencia á corrosión. Os parafusos, as porcas, as arandelas planas e as arandelas de resorte deben cumprir os requisitos de deseño en canto a cantidade, especificacións e modelos. Despois de apertar os parafusos, a parte exposta debe ter dous terzos da lonxitude do diámetro do parafuso.
Pasos específicos para unha central fotovoltaica montada no chan
Segundo as condicións reais do sitio:
1. Marcar as posicións e escavar os pozos de cimentación no terreo nivelado.
2. Colocar os compoñentes encaixados, posicionar o molde e verter o formigón. Despois de que o proceso de curado dure 48 horas, instalar a estrutura de soporte da matriz.
3. Instale os módulos fotovoltaicos, dirija o cableado, configure a conexión a terra e a protección contra raios e coloque as gabias para cables.
Sensibilidade dos módulos fotovoltaicos á deformación
É ben sabido que os módulos solares fotovoltaicos, como compoñentes que levan vidro, son moi sensibles á deformación. Isto débese principalmente a que o vidro é un material fráxil, que pode danarse facilmente polo asentamento desigual dos soportes e pola expansión e contracción térmica dentro do plano do módulo.
Debido á diferenza nos coeficientes de expansión entre o aceiro e o vidro, cando a rixidez da restrición no compoñente de vidro é grande, poden xurdir forzas de expansión entre o compoñente de vidro e a estrutura de aceiro, o que afecta negativamente ao vidro. Polo tanto, o uso de seccións de paredes delgadas conformadas en frío como estrutura de soporte para módulos fotovoltaicos supera os efectos adversos da rixidez das estruturas de aceiro. Isto axuda a mitigar a deformación estrutural, o asentamento dos alicerces e a deformación por expansión, o que a converte nunha estrutura de soporte ideal para módulos solares fotovoltaicos. A optimización do deseño estrutural do soporte e dos alicerces non só satisfai os requisitos de instalación e funcionamento dos módulos, senón que tamén reduce significativamente o investimento en soportes e alicerces.
