انتخاب صحیح سازه و استراکچر پنل خورشیدی یکی از مهم‌ترین تصمیمات در طراحی سیستم‌های فتوولتائیک است. نوع پروژه (پشت‌بامی، زمینی یا نیروگاهی)، شرایط اقلیمی، نوع خاک، بار باد و برف، محدودیت‌های سازه‌ای و بودجه سرمایه‌گذاری همگی در تعیین نوع استراکچر نقش دارند. انتخاب اشتباه می‌تواند باعث افزایش هزینه، کاهش راندمان، مشکلات سازه‌ای یا حتی عدم تأیید نهایی پروژه شود. در این مقاله به‌صورت مهندسی بررسی می‌کنیم که برای هر نوع پروژه چه نوع استراکچری مناسب‌تر است و چه پارامترهایی باید در تصمیم‌گیری لحاظ شوند.
محل نصب
محدودیت وزن
نوع فونداسیون
متریال رایج
زاویه نصب
تحمل بار باد
سرعت نصب
هزینه هر کیلووات
پیچیدگی طراحی
طول عمر رایج
سقف شیبدار یا تخت
بسیار مهم
بدون فونداسیون یا بالاست
آلومینیوم
مطابق شیب سقف یا 10–30°
وابسته به سازه ساختمان
بالا
بالاتر
معمولاً ندارد
متوسط
زمین محدود
متوسط
میکروپایل یا فونداسیون نقطه‌ای
فولاد گالوانیزه
20–35°
طراحی مهندسی
متوسط
متوسط
محدود
بالا
زمین وسیع
کم‌اهمیت
فونداسیون کوبشی یا بتنی
فولاد گالوانیزه سنگین
بهینه‌سازی شده بر اساس عرض جغرافیایی
طراحی بر اساس استاندارد نیروگاهی
برنامه‌ریزی صنعتی
اقتصادی‌تر در مقیاس بالا
امکان‌پذیر
بسیار بالا
در پروژه‌های پشت‌بامی، مهم‌ترین عامل، ظرفیت باربری سقف است. بنابراین سازه و استراکچر پنل خورشیدی پشت‌بامی باید سبک طراحی شود تا بار مرده اضافی به ساختمان تحمیل نکند. بررسی نقشه سازه ساختمان و کنترل بار مجاز سقف الزامی است.
در اغلب موارد از استراکچر آلومینیومی پنل خورشیدی استفاده می‌شود زیرا:
در سقف‌های تخت، نیروی مکش باد (uplift) اهمیت زیادی دارد. طراحی باید بر اساس سرعت باد منطقه انجام شود و اتصالات کاملاً مهندسی باشند.
در پروژه‌های زمینی، نوع خاک تعیین‌کننده نوع فونداسیون است. انجام آزمایش ژئوتکنیک پیش از انتخاب استراکچر ضروری است.
سه روش رایج برای نصب استراکچر زمینی پنل خورشیدی عبارت‌اند از:
انتخاب هر روش وابسته به ظرفیت باربری خاک و هزینه اجرایی است.
در اغلب پروژه‌های زمینی از فولاد گالوانیزه گرم استفاده می‌شود زیرا مقاومت مکانیکی بالا و طول عمر مناسبی دارد.
در نیروگاه‌های مگاواتی، طراحی استراکچر کاملاً مهندسی و مطابق آیین‌نامه‌های بارگذاری انجام می‌شود. تحلیل بار باد، ضریب اهمیت سازه و فاصله ردیف‌ها برای جلوگیری از سایه‌اندازی دقیقاً محاسبه می‌شوند.
در پروژه‌های نیروگاهی، کاهش وزن فولاد یا بهینه‌سازی مقطع می‌تواند تأثیر قابل توجهی بر هزینه کل پروژه داشته باشد. به همین دلیل طراحی توسط نرم‌افزارهای تحلیل سازه و با درنظرگرفتن ضرایب ایمنی انجام می‌شود.
در این پروژه‌ها می‌توان از سیستم‌های ردیاب تک‌محوره یا دو‌محوره استفاده کرد که طراحی استراکچر را پیچیده‌تر می‌کند.
برای انتخاب نهایی سازه و استراکچر پنل خورشیدی باید به این پنج معیار توجه شود:
پاسخ دقیق به این موارد مسیر انتخاب نوع استراکچر را مشخص می‌کند.
در مقاله قبلی درباره انواع متریال در سازه و استراکچر پنل خورشیدی (فولادی، آلومینیومی و ترکیبی) صحبت کردیم و دیدیم که انتخاب متریال چگونه بر عملکرد، هزینه و دوام پروژه تأثیر می‌گذارد. در این مقاله بررسی کردیم که این انتخاب چگونه به نوع پروژه وابسته است.
برای پروژه خانگی 10 کیلووات چه نوع استراکچری مناسب است؟
معمولاً استراکچر آلومینیومی پشت‌بامی سبک بهترین گزینه است.
در پروژه‌های زمینی کوچک چه متریالی پیشنهاد می‌شود؟
فولاد گالوانیزه گرم به دلیل استحکام و دوام بالا رایج‌ترین انتخاب است.
آیا در نیروگاه‌های بزرگ می‌توان از استراکچر آلومینیومی استفاده کرد؟
به‌طور معمول خیر؛ در مقیاس مگاواتی فولاد گالوانیزه اقتصادی‌تر و مقاوم‌تر است.
مهم‌ترین عامل در انتخاب استراکچر چیست؟
شرایط محل نصب و تحلیل دقیق بارگذاری سازه‌ای مهم‌ترین معیار تصمیم‌گیری است.
سامانه نیروگاه‌های خورشیدی | نیرومارکت