A sistem de montare PV carport este, în principiu, o structură cu două scopuri, concepută pentru a oferi adăpost vehiculelor, servind simultan ca platformă pentru module fotovoltaice. Spre deosebire de un sistem tradițional de montare pe sol sau pe acoperiș, structura carportului trebuie să îndeplinească în primul rând cerințele de inginerie structurală pentru a asigura siguranță și durabilitate. Trebuie să reziste la sarcini precum vântul, zăpada și greutatea modulelor în sine. Componentele principale includ de obicei coloane din oțel sau aluminiu care susțin o structură de acoperiș, care este apoi echipată cu hardware-ul de montare pentru panourile solare. Designul acestei structuri de acoperiș este locul unde începe compatibilitatea. Nu este doar o suprafață plană, ci este proiectată cu un aspect specific al cadrului, constând adesea din pane sau șine care traversează partea superioară a grinzilor principale. Distanța, dimensiunile și materialul acestor elemente structurale sunt fundamentale pentru a determina care module fotovoltaice pot fi găzduite. Sistemul trebuie să integreze nevoile structurale ale unui carport cu cerințele precise de aliniere ale unui panou solar, creând un cadru care este atât robust, cât și adaptabil.
Modulele fotovoltaice vin într-o gamă largă de dimensiuni, cu variații în lungime, lățime și grosime. Un bine conceput solar carport structura trebuie să fie capabilă să gestioneze această diversitate dimensională. Mecanismul principal pentru această adaptabilitate constă în șinele de montare sau pane care formează baza modulelor. Aceste șine sunt de obicei instalate cu puncte de fixare reglabile sau sunt proiectate pentru a fi poziționate la intervale variabile. Acest lucru permite instalatorilor să potrivească punctele de montare cu găurile pre-forate de pe cadrul modulului fotovoltaic, indiferent dacă este vorba despre un standard de 60 de celule, 72 de celule sau unul dintre panourile de format mare mai noi. Lungimea spațiilor de garaj – secțiunile dintre coloanele de susținere – joacă, de asemenea, un rol. Un sistem cu deschideri mai lungi poate găzdui mai ușor module mai lungi fără a necesita suporturi structurale suplimentare. Pentru lățime, elementele transversale ale sistemului trebuie să fie distanțate corect pentru a susține modulul de-a lungul marginii sale mai scurte. În plus, mecanismele de prindere utilizate pentru fixarea modulelor pe șine au adesea o gamă de reglare. Aceste cleme sunt concepute pentru a prinde cadrul modulului, iar designul lor trebuie să țină cont de grosimi diferite ale cadrului, asigurând o conexiune sigură fără a deteriora modulul. Această ajustabilitate a hardware-ului de montare este crucială pentru a se adapta la varietatea de cadre de module disponibile de la diferiți producători.
Dincolo de dimensiunile fizice, diferite tehnologii de module fotovoltaice prezintă considerații unice pentru un sistem de montare. Cel mai comun tip este modulul de siliciu cristalin cu peliculă de sticlă, care are un cadru rigid din aluminiu. Acestea sunt în general ușor de montat cu sisteme de prindere standard. Cu toate acestea, există și alte tehnologii. Modulele din sticlă-sticlă, care au celule solare încapsulate între două straturi de sticlă, adesea nu au un cadru convențional din aluminiu sau au unul foarte subțire. Montarea acestor module necesită sisteme de prindere specializate care oferă suport sigur pe o suprafață mai mare pentru a distribui uniform presiunea și a preveni stresul asupra sticlei. Modulele bifaciale, care pot genera electricitate din ambele părți, necesită, de asemenea, o abordare specifică de montare. Pentru a fi eficient, partea din spate a unui modul bifacial trebuie să fie expusă la lumină. A sistem de montare PV carport pentru panourile bifaciale trebuie proiectate pentru a minimiza umbrirea pe spatele modulului. Acest lucru înseamnă adesea utilizarea unui sistem de rafturi mai deschis, cu șine mai înguste și componente plasate mai departe de suprafața activă a panoului. Distanța dintre rândurile de module devine, de asemenea, mai critică pentru a evita auto-umbrirea. Prin urmare, sistemul de montare trebuie să fie suficient de flexibil pentru a implementa aceste strategii diferite de instalare pentru a se potrivi cu tehnologia specifică implementată.
| Tipul modulului | Caracteristica structurală primară | Cerințe de sistem de montare |
|---|---|---|
| Încadrat standard (film din sticlă) | Cadru rigid din aluminiu pe toate laturile | Cleme standard de capăt și mijloc compatibile cu grosimea cadrului |
| Fără rame (sticlă-sticlă) | Fără cadru sau un cadru perimetral minim | Cleme specializate cu o zonă de prindere mai largă pentru a fixa marginea sticlei |
| Bifacial | Suprafață activă în față și în spate | Umbrire minimă de la componentele raftului; spațiere crescută între module |
| Dimensiunea modulului | Interval dimensional tipic | Cerințe de sistem de montare |
| Standard | ~1m x 1,6m până la 1m x 2m | Distanța standard și amplasarea clemelor |
| Format mare | ~1,3 m x 2,4 m sau mai mare | Traverse structurale mai largi; cleme evaluate pentru sarcini mai mari ale vântului |
Capacitatea unui sistem de carport de a fi compatibil cu diverse module depinde în mare măsură de ajustabilitatea hardware-ului său. Miezul acestuia este clema modulului. Acestea sunt disponibile în mod obișnuit în două tipuri: cleme de capăt, utilizate pentru modulele cele mai exterioare într-un rând și cleme de mijloc, utilizate pentru a îmbina două module adiacente. Clemele de înaltă calitate sunt proiectate cu un grad de reglare verticală și orizontală. Acest lucru permite reglajul fin în timpul instalării pentru a se adapta neconcordanțelor minore în dimensiunile modulelor sau pentru a asigura o matrice perfect aliniată. Baza clemei, care se conectează la șină, prezintă adesea un mecanism de alunecare sau o serie de fante, permițând reglarea poziției clemei de-a lungul lungimii șinei. Acest lucru este esențial pentru alinierea clemei cu orificiul de montare al modulului. Șurubul care strânge clema este, de asemenea, o componentă cheie; trebuie să asigure o forță de strângere suficientă pentru a asigura modulul împotriva ridicării vântului, fără a fi suprastrâns, ceea ce ar putea crăpa cadrul sau sticla modulului. Unele sisteme încorporează caracteristici de limitare a cuplului pentru a preveni acest lucru. Materialul feroneriei, de obicei aluminiu sau oțel inoxidabil, trebuie de asemenea ales pentru a preveni coroziunea galvanică la contactul cu cadrul modulului și șinele de montare, asigurând o conexiune de lungă durată.
Deși un sistem de montare poate găzdui fizic o gamă de module, trebuie să fie, de asemenea, solid din punct de vedere structural pentru fiecare tip. Modulele diferite au greutăți diferite. Un modul cristalin standard cu 60 de celule poate cântări în jur de 18-20 kg, în timp ce un modul din sticlă-sticlă de format mare ar putea cântări peste 30 kg. La proiectarea unui solar carport instalare, greutatea totală a modulelor, combinată cu greutatea sistemului de montare în sine, este o sarcină moartă constantă pe care structura trebuie să o suporte. Producătorul sistemului de montare furnizează de obicei diagrame de încărcare care specifică greutatea maximă admisă a modulului și distanța maximă admisă între punctele de sprijin pentru șine. Pentru modulele mai grele, distanța dintre șine sau pane de susținere poate fi necesar să fie redusă pentru a preveni îndoirea sau lăsarea modulelor, ceea ce ar putea induce stres și poate duce la micro-fisuri în celulele solare. În plus, calculele încărcării vântului sunt afectate de dimensiunea și forma modulului. Panourile mai mari prezintă o suprafață mai mare pentru presiunea vântului, ceea ce se traduce prin forțe de ridicare mai mari asupra clemelor și forțe de forfecare mai mari asupra elementelor structurale. Prin urmare, compatibilitatea unui sistem nu se referă doar la montarea modulului, ci și la asigurarea faptului că întreaga structură, de la clemă până la fundația stâlpului, este proiectată pentru a face față sarcinilor statice și dinamice specifice impuse de modulul respectiv.
Compatibilitatea unui sistem de montare pentru carport se extinde și la flexibilitatea acestuia în aspect, care poate influența alegerea modulelor. Carporturile pot fi proiectate în diverse configurații, cum ar fi modele cu o singură pantă, cu dublă pantă (gable) sau chiar în consolă. Orientarea modulelor - de obicei orientate spre sud în emisfera nordică - este fixată de orientarea carportului. Cu toate acestea, unghiul de înclinare al modulelor este un parametru de proiectare. Un sistem care oferă o gamă de unghiuri de înclinare oferă mai multă flexibilitate pentru a optimiza producția de energie în funcție de latitudinea locală. Această ajustabilitate în înclinare trebuie să fie compatibilă cu lungimea modulelor; modulele mai lungi pot necesita un sprijin mai robust la unghiuri mai abrupte pentru a preveni deformarea excesivă. Distanța dintre rândurile de carport este un alt aspect de aspect. Pentru a evita umbrirea, mai ales atunci când se utilizează module mai înalte sau module montate la o înclinare mai abruptă, distanța dintre locații trebuie calculată cu atenție. Un sistem modular de carport care permite lățimi variabile ale compartimentelor și amplasarea coloanelor oferă proiectantului instrumentele necesare pentru a crea un aspect optim pentru modulul ales, asigurând că compatibilitatea este menținută la nivel de matrice, nu doar la nivel de panou individual.
În cele din urmă, confirmarea compatibilității unui anumit modul fotovoltaic cu un anume sistem de montare PV carport se rezumă la consultarea documentației producătorului și a resurselor de inginerie. Furnizorii reputați de sisteme de montare produc fișe tehnice detaliate și manuale de instalare care listează tipurile și dimensiunile modulelor compatibile. Aceste documente specifică intervalul acceptabil de dimensiuni ale modulelor (lungime, lățime, grosime a cadrului) și oferă diagrame cu capacitatea de încărcare. De asemenea, oferă îndrumări privind cele mai bune practici de instalare, inclusiv plasarea clemelor, valorile cuplului și distanța necesară șinelor pentru diferite scenarii. Pentru proiectele care nu se încadrează în parametrii standard, cum ar fi utilizarea unui modul neobișnuit de greu sau de format mare, producătorii oferă adesea suport de inginerie. Aceasta poate implica efectuarea de calcule structurale personalizate pentru a valida proiectul sau sugerarea de modificări la sistemul standard. Bazarea pe aceste date furnizate de producător este un pas critic în procesul de proiectare pentru a se asigura că instalația finală este sigură, conformă cu codurile de construcție și va funcționa conform așteptărilor pe durata de viață operațională. Compatibilitatea sistemului este, prin urmare, o combinație a flexibilității sale inerente de proiectare și a informațiilor tehnice de sprijin furnizate de furnizorul său.