در طراحی سازه و استراکچر پنل خورشیدی، انتخاب متریال تأثیر مستقیم بر استحکام، وزن، مقاومت در برابر خوردگی، هزینه و طول عمر سازه دارد. به‌طور کلی این استراکچرها از نظر متریال در سه دسته اصلی قرار می‌گیرند: استراکچر فولادی پنل خورشیدی، استراکچر آلومینیومی پنل خورشیدی و استراکچر ترکیبی پنل خورشیدی که هرکدام کاربردها و مزایای خاص خود را دارند.
متریال اصلی
چگالی تقریبی
مقاومت مکانیکی
مقاومت در برابر خوردگی
وزن نهایی سازه
سرعت نصب
هزینه اولیه
نیاز به نگهداری
کاربرد اصلی
طول عمر رایج
فولاد کربنی یا فولاد گالوانیزه
7850 kg/m³
بسیار بالا
متوسط، با گالوانیزه بهبود می‌یابد
زیاد
متوسط
معمولاً اقتصادی‌تر
متوسط
نیروگاه زمینی، پروژه‌های صنعتی
20 تا 30 سال
آلیاژ آلومینیوم
2700 kg/m³
متوسط تا بالا
بالا
کم
بالا
بالاتر
کم
پشت‌بام، پروژه‌های سبک
20 تا 30 سال
ترکیب فولاد و آلومینیوم
وابسته به طراحی
بالا
بالا
متوسط
بالا
متوسط تا بالا
کم تا متوسط
پروژه‌های ترکیبی
20 تا 30 سال
استراکچر فولادی پنل خورشیدی یکی از رایج‌ترین گزینه‌ها در نیروگاه‌های خورشیدی زمینی است. مقاومت مکانیکی بالا و توان تحمل بارهای باد و برف باعث شده فولاد در پروژه‌های بزرگ انتخاب اصلی باشد.
برای افزایش دوام در برابر زنگ‌زدگی معمولاً از سازه گالوانیزه پنل خورشیدی استفاده می‌شود. در این روش، فولاد با پوشش روی محافظت شده و مقاومت آن در برابر خوردگی و شرایط محیطی افزایش پیدا می‌کند.
سازه گالوانیزه پنل خورشیدی در واقع همان سازه فولادی است که با پوشش روی محافظت شده است. این پوشش از تماس مستقیم فولاد با رطوبت و عوامل خورنده جلوگیری می‌کند و طول عمر سازه را افزایش می‌دهد.
به همین دلیل در بیشتر نیروگاه‌های خورشیدی بزرگ از فولاد گالوانیزه استفاده می‌شود تا سازه بتواند سال‌ها بدون نیاز به تعمیرات جدی کار کند.
استراکچر آلومینیومی پنل خورشیدی به دلیل وزن کم و مقاومت طبیعی در برابر خوردگی، گزینه‌ای مناسب برای پروژه‌های پشت‌بامی است. سبک بودن آلومینیوم باعث می‌شود حمل، مونتاژ و نصب سریع‌تر انجام شود.
همچنین آلومینیوم در محیط‌های مرطوب یا مناطق ساحلی عملکرد خوبی دارد زیرا سطح آن به‌طور طبیعی لایه محافظ اکسیدی تشکیل می‌دهد که از خوردگی جلوگیری می‌کند.
در استراکچر ترکیبی پنل خورشیدی از ترکیب فولاد و آلومینیوم استفاده می‌شود. معمولاً بخش‌های اصلی سازه از فولاد ساخته می‌شوند و قطعاتی مانند ریل‌ها از آلومینیوم هستند.
این طراحی باعث می‌شود مقاومت سازه بالا باقی بماند و در عین حال وزن کلی سیستم کاهش پیدا کند. البته در این نوع سیستم باید از اتصالات استاندارد استفاده شود تا از خوردگی گالوانیکی بین دو فلز جلوگیری شود.
اگر مقاومت سازه‌ای اولویت اصلی باشد، استراکچر فولادی پنل خورشیدی معمولاً بهترین گزینه است. فولاد در برابر بارهای سنگین عملکرد بسیار خوبی دارد.
در این بخش استراکچر آلومینیومی پنل خورشیدی و سازه گالوانیزه پنل خورشیدی عملکرد بهتری دارند زیرا در برابر رطوبت و شرایط محیطی مقاوم‌تر هستند.
آلومینیوم به دلیل وزن کمتر نصب سریع‌تر و حمل آسان‌تری دارد، در حالی که فولاد سنگین‌تر اما بسیار مقاوم است.
در بسیاری از پروژه‌ها، استراکچر فولادی پنل خورشیدی از نظر هزینه اولیه اقتصادی‌تر است، اما انتخاب نهایی باید با درنظرگرفتن طول عمر، نگهداری و شرایط محیطی انجام شود.
در مقاله قبلی درباره استراکچر پنل بایفیشیال (دوطرفه) و اهمیت فاصله از زمین، ارتفاع نصب و فاصله بین ردیف‌ها صحبت کردیم. همان‌طور که دیدیم، طراحی صحیح سازه و استراکچر پنل خورشیدی نقش مهمی در عملکرد واقعی پنل‌های بایفیشیال دارد.
کدام متریال برای سازه و استراکچر پنل خورشیدی رایج‌تر است؟
در نیروگاه‌های زمینی معمولاً از استراکچر فولادی یا سازه گالوانیزه استفاده می‌شود، در حالی که در پروژه‌های پشت‌بامی استراکچر آلومینیومی رایج‌تر است.
آیا سازه گالوانیزه همان سازه فولادی است؟
بله، سازه گالوانیزه نوعی سازه فولادی است که با پوشش روی برای جلوگیری از خوردگی محافظت شده است.
استراکچر آلومینیومی چه مزیتی دارد؟
وزن کمتر، مقاومت در برابر خوردگی و نصب سریع‌تر از مهم‌ترین مزایای آن هستند.
استراکچر ترکیبی چه زمانی استفاده می‌شود؟
زمانی که نیاز به تعادل بین مقاومت سازه‌ای فولاد و وزن کم آلومینیوم وجود داشته باشد، استراکچر ترکیبی گزینه مناسبی است.
سامانه نیروگاه‌های خورشیدی | نیرومارکت