ראשית, בהתבסס על המפרטים והדגמים של מודולי הפוטו-וולטאיים, מספר המודולים ותצורת מערך הטור, ניתן לקבוע את מידות המבנים של המערך. שנית, בהתאם לקו הרוחב של מיקום הפרויקט ועיקרון מקסום ייצור החשמל השנתי של המערכת הפוטו-וולטאית, ניתן לקבוע את זווית ההטיה האופטימלית ואת המרווח בין המערכים. שלישית, בהתבסס על משאבי הרוח ורמת הרוח המקסימלית במיקום הפרויקט, ניתן לקבוע את עומס הרוח המקסימלי שהמערך יישא. בהתאם לכך, היסודות ומבנה התמיכה של המערך מנותחים למאמצים ומתוכננים בהתאם לעקרונות התכנון המכני. בנוסף, בעת תכנון מערך הפוטו-וולטאיים, הקצה התחתון של המערך צריך לשמור על גובה של 30-50 ס"מ מעל הקרקע או הגג כדי למנוע חסימה על ידי עשבים שוטים וקבורה תחת שלג במהלך החורף.
יסוד מערך (או בסיס)
היסודות בנויים בדרך כלל מבטון שנוצק על הקרקע או על שכבת המבנה של הגג, ועל גגות משתמשים גם במסגרות רשת (עם בלוקי נטל). מבנה התמיכה של המערך מקובע בדרך כלל ליסודות באמצעות אוגנים ורכיבים משובצים או על ידי קידוח חורים ביסודות הבטון וקיבוע באמצעות ברגי התפשטות. עבור בניית גגות, יש למקם את היסודות במיקומים כמו קירות או קורות של המבנה הראשי כנדרש בתכנון, תוך הבטחת קיבוע בטוח למבנה הראשי. יחד עם זאת, יש לציין כי מיקומי התקנה שגויים של מבנה התמיכה של המערך על היסודות עלולים לגרום לסטיות, המשפיעות על המאמץ על המבנה הראשי.
דרישות תכנון ליסודות ולמבנה התמיכה
בעת תכנון יסודות המערך ומבנה התמיכה, יש לקחת בחשבון באופן מלא את גורמי נשיאת העומס, עמידות בפני רוח וגורמים סייסמיים. באזורים חופיים, יש צורך בשיקולים נוספים של עמידות בפני טייפון, אטימות לחות ועמידות בפני קורוזיה לרסס מלח. לפני התקנת מבנה התמיכה, יש למרוח ציפויים נגד קורוזיה, ורכיבים חשופים משובצים ממתכת חייבים לעבור טיפול נגד קורוזיה וחלודה כדי למנוע נזק ואובדן חוזק. יש לתכנן את מחברי ההידוק המשמשים לחיבור מבנה התמיכה של המערך מפלדת אל-חלד. אם משתמשים במחברים מגולוונים, עליהם לעמוד בתקנים הלאומיים כדי להבטיח את אורך חיי השירות שלהם ואת עמידותם בפני קורוזיה. הברגים, האומים, דיסקיות השטוחות ודיסקיות הקפיץ צריכים לעמוד בדרישות התכנון לכמות, מפרטים ודגמים. לאחר הידוק הברגים, החלק החשוף צריך להיות באורך של שני שלישים מקוטר הבורג.
צעדים ספציפיים עבור תחנת כוח פוטו-וולטאית המותקנת על הקרקע
בהתאם לתנאי האתר בפועל:
1. סמנו מיקומים וחפרו בורות יסוד באתר המפולס.
2. הנח את הרכיבים המשובצים, מקם את התבנית ויוצק בטון. לאחר התקשות של 48 שעות, התקן את מבנה התמיכה של המערך.
3. התקינו את מודולי ה-PV, נתבו את החיווט, התקינו הארקה והגנה מפני ברקים, והניחו את תעלות הכבלים.
רגישות של מודולי PV לעיוות
ידוע היטב שמודולי סולאריים פוטו-וולטאיים, כרכיבים המכילים זכוכית, רגישים מאוד לעיוות. הסיבה לכך היא בעיקר משום שזכוכית היא חומר שביר, אשר עלול להינזק בקלות עקב שקיעה לא אחידה של התומכים והתפשטות והתכווצות תרמית בתוך מישור המודול.
בשל ההבדל במקדמי ההתפשטות בין פלדה לזכוכית, כאשר נוקשות האילוץ על רכיב הזכוכית גדולה, כוחות התפשטות יכולים להיווצר בין רכיב הזכוכית למבנה הפלדה, דבר המשפיע לרעה על הזכוכית. לכן, שימוש בחתכים בעלי דופן דקה בעיצוב קר כמבנה תמיכה עבור מודולים פוטו-וולטאיים מתגבר על ההשפעות השליליות של נוקשות מבני פלדה. זה מסייע במתן עיוות מבני, שקיעת יסודות ועיוות התפשטות, מה שהופך אותו למבנה תמיכה אידיאלי עבור מודולים סולאריים פוטו-וולטאיים. אופטימיזציה של התכנון המבני של התמיכה והיסודות לא רק עונה על דרישות ההתקנה והתפעול של המודולים, אלא גם מפחיתה משמעותית את ההשקעה בתומכים וביסודות.
