Prvič, na podlagi specifikacij in modelov PV modulov, števila modulov in konfiguracije serijskih nizov je mogoče določiti strukturne dimenzije niza. Drugič, glede na zemljepisno širino lokacije projekta in načelo maksimiranja letne proizvodnje energije fotonapetostnega sistema je mogoče določiti optimalni kot nagiba in razmik med nizi. Tretjič, glede na vetrne vire in najvišjo raven vetra na lokaciji projekta je mogoče določiti najvišjo obremenitev vetra, ki jo bo niz prenesel. V skladu s tem se analizirajo temelj in nosilna konstrukcija niza glede napetosti in se projektirajo v skladu z načeli mehanskega projektiranja. Poleg tega mora pri projektiranju PV niza spodnji rob niza ostati 30–50 cm nad tlemi ali streho, da se prepreči oviranje s plevelom in zasipanje pod snegom pozimi.
Osnova matrike (ali baza)
Temelj je običajno zgrajen iz betona, vlitega na tla ali konstrukcijsko plast strehe, na strehah pa se uporabljajo tudi mrežasti okvirji (z balastnimi bloki). Nosilna konstrukcija niza je običajno pritrjena na temelj s prirobnicami in vgrajenimi komponentami ali z vrtanjem lukenj v betonski temelj in pritrditvijo z razpornimi vijaki. Pri gradnji streh je treba temelje postaviti na mesta, kot so stene ali nosilci glavne konstrukcije, kot to zahteva načrt, da se zagotovi varna pritrditev na glavno konstrukcijo. Hkrati je treba upoštevati, da lahko nepravilni položaji namestitve nosilne konstrukcije niza na temelj povzročijo odstopanja, kar vpliva na obremenitev glavne konstrukcije.
Zahteve za načrtovanje temeljev in podpornih konstrukcij
Pri načrtovanju temeljev in podporne konstrukcije je treba v celoti upoštevati nosilnost, odpornost na veter in potresne dejavnike. Na obalnih območjih je treba dodatno upoštevati odpornost proti tajfunom, vlago in korozijsko odpornost zaradi slane megle. Pred namestitvijo podporne konstrukcije je treba nanesti protikorozijske premaze, izpostavljene kovinske vgrajene komponente pa je treba obdelati s protikorozijsko in proti rjavenju, da se preprečijo poškodbe in izguba trdnosti. Pritrdilni elementi, ki se uporabljajo za povezovanje podporne konstrukcije, morajo biti izdelani iz nerjavečega jekla. Če se uporabljajo pocinkani pritrdilni elementi, morajo biti v skladu z nacionalnimi standardi, da se zagotovi njihova življenjska doba in odpornost proti koroziji. Vijaki, matice, ploščate podložke in vzmetne podložke morajo izpolnjevati projektne zahteve glede količine, specifikacij in modelov. Po zategovanju vijakov mora biti izpostavljeni del dve tretjini dolžine premera vijaka.
Posebni koraki za talno sončno elektrarno
Glede na dejanske razmere na lokaciji:
1. Označite položaje in izkopljite temeljne jame na ravnem terenu.
2. Namestite vgrajene komponente, namestite kalup in vlijte beton. Po 48 urah strjevanja namestite nosilno konstrukcijo matrike.
3. Namestite PV module, napeljite ožičenje, namestite ozemljitev in zaščito pred strelo ter položite kabelske jarke.
Občutljivost PV modulov na deformacijo
Dobro je znano, da so sončni moduli kot komponente, ki vsebujejo steklo, zelo občutljivi na deformacije. To je predvsem zato, ker je steklo krhek material, ki ga lahko zlahka poškoduje neenakomerno posedanje nosilcev ter toplotno raztezanje in krčenje znotraj ravnine modula.
Zaradi razlike v koeficientih raztezanja med jeklom in steklom lahko pri veliki togosti omejitve na stekleni komponenti nastanejo raztezne sile med stekleno komponento in jekleno konstrukcijo, kar negativno vpliva na steklo. Zato uporaba hladno oblikovanih tankostenskih profilov kot nosilne konstrukcije za fotonapetostne module premaga negativne učinke togosti jeklenih konstrukcij. To pomaga ublažiti strukturne deformacije, posedanje temeljev in raztezne deformacije, zaradi česar je idealna nosilna konstrukcija za sončne fotonapetostne module. Optimizacija strukturne zasnove nosilca in temelja ne le izpolnjuje zahteve glede namestitve in delovanja modulov, temveč tudi znatno zmanjša naložbo v nosilce in temelje.
