Prvo, na temelju specifikacija i modela fotonaponskih modula, broja modula i konfiguracije serijskog niza, mogu se odrediti strukturne dimenzije niza. Drugo, prema geografskoj širini lokacije projekta i načelu maksimiziranja godišnje proizvodnje energije fotonaponskog sustava, mogu se odrediti optimalni kut nagiba i razmak nizova. Treće, na temelju resursa vjetra i maksimalne razine vjetra na lokaciji projekta, može se odrediti maksimalno opterećenje vjetrom koje će niz podnijeti. Sukladno tome, temeljna i potporna konstrukcija niza analiziraju se na naprezanje i projektiraju prema načelima mehaničkog projektiranja. Osim toga, prilikom projektiranja fotonaponskog niza, donji rub niza trebao bi održavati visinu od 30–50 cm iznad tla ili krova kako bi se spriječilo začepljenje korovom i zatrpavanje snijegom tijekom zime.
Temelj niza (ili baza)
Temelj se obično gradi od betona izlivenog na tlo ili konstrukcijski sloj krova, a na krovovima se koriste i rešetkasti okviri (s balastnim blokovima). Nosiva konstrukcija niza obično se pričvršćuje na temelj pomoću prirubnica i ugrađenih komponenti ili bušenjem rupa u betonskom temelju i pričvršćivanjem ekspanzijskim vijcima. Za izgradnju krovova, temelj treba postaviti na mjesta kao što su zidovi ili grede glavne konstrukcije prema zahtjevima projekta, osiguravajući sigurno pričvršćivanje na glavnu konstrukciju. Istovremeno, treba napomenuti da netočni položaji ugradnje nosive konstrukcije niza na temeljima mogu uzrokovati odstupanja, što utječe na naprezanje glavne konstrukcije.
Zahtjevi za projektiranje temelja i potporne konstrukcije
Prilikom projektiranja temelja i potporne konstrukcije niza, treba u potpunosti uzeti u obzir nosivost, otpornost na vjetar i seizmičke čimbenike. U obalnim područjima potrebno je dodatno razmotriti otpornost na tajfun, vlagu i koroziju uzrokovanu slanom maglom. Prije ugradnje potporne konstrukcije treba nanijeti antikorozijske premaze, a izložene metalne ugrađene komponente moraju se podvrgnuti antikorozivnoj i antihrđajućoj obradi kako bi se spriječila oštećenja i gubitak čvrstoće. Pričvršćivači koji se koriste za spajanje potporne konstrukcije niza trebaju biti izrađeni od nehrđajućeg čelika. Ako se koriste pocinčani pričvršćivači, moraju biti u skladu s nacionalnim standardima kako bi se osigurao njihov vijek trajanja i otpornost na koroziju. Vijci, matice, ravne podloške i opružne podloške trebaju ispunjavati projektne zahtjeve u pogledu količine, specifikacija i modela. Nakon zatezanja vijaka, izloženi dio trebao bi biti dvije trećine duljine promjera vijka.
Specifični koraci za fotonaponsku elektranu montiranu na tlu
Prema stvarnim uvjetima na lokaciji:
1. Označite položaje i iskopajte temeljne jame na poravnatom terenu.
2. Postavite ugrađene komponente, postavite kalup i ulijte beton. Nakon stvrdnjavanja od 48 sati, postavite potpornu strukturu niza.
3. Instalirajte PV module, položite ožičenje, postavite uzemljenje i zaštitu od udara groma te položite kabelske rovove.
Osjetljivost PV modula na deformaciju
Dobro je poznato da su solarni fotonaponski moduli, kao komponente koje nose staklo, vrlo osjetljivi na deformacije. To je uglavnom zato što je staklo krhki materijal koji se lako može oštetiti neravnomjernim slijeganjem nosača i toplinskim širenjem i skupljanjem unutar ravnine modula.
Zbog razlike u koeficijentima širenja između čelika i stakla, kada je krutost ograničenja na staklenoj komponenti velika, mogu se pojaviti sile širenja između staklene komponente i čelične konstrukcije, što negativno utječe na staklo. Stoga, korištenje hladno oblikovanih tankostijenih profila kao potporne konstrukcije za fotonaponske module prevladava negativne učinke krutosti čeličnih konstrukcija. To pomaže u ublažavanju strukturnih deformacija, slijeganja temelja i deformacija širenja, što ga čini idealnom potpornom konstrukcijom za solarne fotonaponske module. Optimizacija strukturnog dizajna nosača i temelja ne samo da zadovoljava instalacijske i operativne zahtjeve modula, već i značajno smanjuje ulaganje u nosače i temelje.
