Thứ nhất, dựa trên thông số kỹ thuật và kiểu mẫu của các mô-đun PV, số lượng mô-đun và cấu hình mảng nối tiếp, kích thước kết cấu của mảng có thể được xác định. Thứ hai, theo vĩ độ của vị trí dự án và nguyên tắc tối đa hóa sản lượng điện hàng năm của hệ thống quang điện, góc nghiêng tối ưu và khoảng cách giữa các mảng có thể được xác định. Thứ ba, dựa trên nguồn gió và mức gió tối đa tại vị trí dự án, tải trọng gió tối đa mà mảng sẽ chịu được có thể được xác định. Theo đó, móng và kết cấu đỡ của mảng được phân tích ứng suất và thiết kế theo các nguyên tắc thiết kế cơ khí. Ngoài ra, khi thiết kế mảng PV, cạnh dưới của mảng cần duy trì độ cao từ 30–50 cm so với mặt đất hoặc mái nhà để tránh bị cỏ dại cản trở và bị vùi lấp dưới tuyết vào mùa đông.
Nền tảng (hoặc cơ sở) của mảng
Móng thường được xây dựng bằng bê tông đổ trên mặt đất hoặc lớp kết cấu mái, và trên mái nhà, khung lưới (với các khối đối trọng) cũng được sử dụng. Cấu trúc đỡ dàn pin thường được cố định vào móng bằng các mặt bích và các bộ phận nhúng hoặc bằng cách khoan lỗ vào móng bê tông và cố định bằng bu lông nở. Đối với mái nhà, móng cần được đặt ở các vị trí như tường hoặc dầm của kết cấu chính theo yêu cầu của thiết kế, đảm bảo cố định chắc chắn vào kết cấu chính. Đồng thời, cần lưu ý rằng vị trí lắp đặt không chính xác của cấu trúc đỡ dàn pin trên móng có thể gây ra sai lệch, ảnh hưởng đến ứng suất trên kết cấu chính.
Yêu cầu thiết kế cho kết cấu móng và kết cấu chịu lực
Khi thiết kế móng và kết cấu đỡ cho hệ thống pin mặt trời, cần xem xét đầy đủ các yếu tố về khả năng chịu tải, sức cản gió và động đất. Ở các khu vực ven biển, cần xem xét thêm các yếu tố về khả năng chống bão, chống ẩm và chống ăn mòn do hơi muối. Trước khi lắp đặt kết cấu đỡ, cần phủ lớp chống ăn mòn, và các bộ phận kim loại lộ ra ngoài phải được xử lý chống ăn mòn và chống gỉ để tránh hư hỏng và mất độ bền. Các chi tiết nối dùng để liên kết kết cấu đỡ hệ thống pin mặt trời nên được làm bằng thép không gỉ. Nếu sử dụng các chi tiết mạ kẽm, chúng phải tuân thủ các tiêu chuẩn quốc gia để đảm bảo tuổi thọ và khả năng chống ăn mòn. Bu lông, đai ốc, vòng đệm phẳng và vòng đệm lò xo phải đáp ứng các yêu cầu thiết kế về số lượng, thông số kỹ thuật và kiểu dáng. Sau khi siết chặt bu lông, phần lộ ra ngoài phải dài bằng hai phần ba đường kính bu lông.
Các bước cụ thể cho nhà máy điện mặt trời lắp đặt trên mặt đất
Theo điều kiện thực tế tại hiện trường:
1. Đánh dấu vị trí và đào hố móng trên khu đất đã được san phẳng.
2. Đặt các bộ phận nhúng, định vị khuôn và đổ bê tông. Sau khi bê tông đông cứng trong 48 giờ, lắp đặt kết cấu đỡ mảng.
3. Lắp đặt các mô-đun PV, đi dây điện, thiết lập hệ thống tiếp đất và chống sét, và đào rãnh cáp.
Độ nhạy của các mô-đun PV đối với biến dạng
Ai cũng biết rằng các mô-đun quang điện mặt trời, do là các bộ phận cấu tạo từ kính, rất nhạy cảm với biến dạng. Điều này chủ yếu là do kính là một vật liệu giòn, dễ bị hư hại do sự lún không đều của các giá đỡ và sự giãn nở, co lại do nhiệt trong mặt phẳng của mô-đun.
Do sự khác biệt về hệ số giãn nở giữa thép và kính, khi độ cứng của liên kết chịu lực trên cấu kiện kính lớn, lực giãn nở có thể phát sinh giữa cấu kiện kính và kết cấu thép, ảnh hưởng xấu đến kính. Vì vậy, việc sử dụng các tiết diện thành mỏng được tạo hình nguội làm kết cấu đỡ cho các mô-đun PV khắc phục được những ảnh hưởng bất lợi của độ cứng của kết cấu thép. Điều này giúp giảm thiểu biến dạng kết cấu, lún móng và biến dạng giãn nở, tạo nên một kết cấu đỡ lý tưởng cho các mô-đun PV năng lượng mặt trời. Việc tối ưu hóa thiết kế kết cấu của giá đỡ và móng không chỉ đáp ứng các yêu cầu lắp đặt và vận hành của các mô-đun mà còn giảm đáng kể chi phí đầu tư cho giá đỡ và móng.
