În primul rând, pe baza specificațiilor și modelelor modulelor fotovoltaice, a numărului de module și a configurației panourilor fotovoltaice în serie, se pot determina dimensiunile structurale ale panourilor. În al doilea rând, în funcție de latitudinea locației proiectului și de principiul maximizării generării anuale de energie a sistemului fotovoltaic, se pot determina unghiul optim de înclinare și distanța dintre panouri. În al treilea rând, pe baza resurselor eoliene și a nivelului maxim al vântului la locația proiectului, se poate determina sarcina maximă din vânt pe care o va suporta panoul. În consecință, fundația și structura de susținere a panourilor sunt analizate pentru solicitări și proiectate conform principiilor de proiectare mecanică. În plus, la proiectarea panourilor fotovoltaice, marginea inferioară a panourilor trebuie să mențină o înălțime de 30-50 cm deasupra solului sau a acoperișului pentru a preveni obstrucționarea de către buruieni și îngroparea sub zăpadă în timpul iernii.
Fundația (sau baza) Array
Fundația este în general construită cu beton turnat pe sol sau pe stratul structural al acoperișului, iar pe acoperișuri se utilizează și structuri tip grilă (cu blocuri de balast). Structura de susținere a sistemului de panouri este de obicei fixată pe fundație folosind flanșe și componente încorporate sau prin găurirea de găuri în fundația de beton și fixarea cu șuruburi de expansiune. Pentru acoperișurile construite, fundația trebuie amplasată în poziții precum pereții sau grinzile structurii principale, conform cerințelor proiectului, asigurând o fixare sigură la structura principală. În același timp, trebuie reținut faptul că pozițiile incorecte de instalare a structurii de susținere a sistemului pe fundație pot provoca abateri, afectând tensiunea asupra structurii principale.
Cerințe de proiectare pentru fundație și structura de susținere
La proiectarea fundației și structurii de susținere a sistemului, trebuie acordată o atenție sporită factorilor portanți, rezistenței la vânt și seismici. În zonele de coastă, sunt necesare considerații suplimentare pentru rezistența la taifunuri, impermeabilizarea la umiditate și rezistența la coroziune la pulverizare cu sare. Înainte de instalarea structurii de susținere, trebuie aplicate acoperiri anticorozive, iar componentele metalice încorporate expuse trebuie supuse unui tratament anticoroziv și antirugină pentru a preveni deteriorarea și pierderea rezistenței. Elementele de fixare utilizate pentru conectarea structurii de susținere a sistemului trebuie proiectate din oțel inoxidabil. Dacă se utilizează elemente de fixare galvanizate, acestea trebuie să respecte standardele naționale pentru a le asigura durata de viață și rezistența la coroziune. Șuruburile, piulițele, șaibele plate și șaibele cu arc trebuie să îndeplinească cerințele de proiectare privind cantitatea, specificațiile și modelele. După strângerea șuruburilor, porțiunea expusă trebuie să aibă două treimi din lungimea diametrului șurubului.
Pași specifici pentru o centrală fotovoltaică montată la sol
Conform condițiilor reale de la fața locului:
1. Marcați pozițiile și excavați gropi de fundație pe terenul nivelat.
2. Plasați componentele încorporate, poziționați cofrajul și turnați betonul. După 48 de ore de întărire, instalați structura de susținere a panoului.
3. Instalați modulele fotovoltaice, traseați cablajul, instalați împământarea și protecția la trăsnet și așezați șanțurile pentru cabluri.
Sensibilitatea modulelor fotovoltaice la deformare
Este bine cunoscut faptul că modulele solare fotovoltaice, fiind componente care conțin sticlă, sunt foarte sensibile la deformare. Acest lucru se datorează în principal faptului că sticla este un material fragil, care poate fi ușor deteriorat de tasarea inegală a suporturilor și de dilatarea și contracția termică în planul modulului.
Datorită diferenței de coeficienți de dilatare dintre oțel și sticlă, atunci când rigiditatea constrângerii asupra componentei de sticlă este mare, pot apărea forțe de dilatare între componenta de sticlă și structura de oțel, afectând negativ sticla. Prin urmare, utilizarea profilelor cu pereți subțiri, formate la rece, ca structură de susținere pentru modulele fotovoltaice, depășește efectele adverse ale rigidității structurilor de oțel. Acest lucru ajută la atenuarea deformării structurale, a tasării fundației și a deformării prin dilatare, ceea ce o face o structură de susținere ideală pentru modulele solare fotovoltaice. Optimizarea designului structural al suportului și fundației nu numai că satisface cerințele de instalare și operare ale modulelor, dar reduce semnificativ și investițiile în suporturi și fundații.
