هل نظام التركيب الكهروضوئي في المرآب متوافق مع أحجام وأنواع مختلفة من الوحدات الكهروضوئية؟

التصميم الأساسي للهياكل الكهروضوئية للمرآب

أ نظام تركيب مرآب PV هو في الأساس هيكل ثنائي الغرض مصمم لتوفير المأوى للمركبات بينما يعمل في نفس الوقت كمنصة للوحدات الكهروضوئية. على عكس النظام التقليدي المثبت على الأرض أو السقف، يجب أن يلبي هيكل المرآب أولاً وقبل كل شيء متطلبات الهندسة الإنشائية لضمان السلامة والمتانة. يجب أن يتحمل أحمالًا مثل الرياح والثلج ووزن الوحدات نفسها. تشتمل المكونات الأساسية عادةً على أعمدة من الفولاذ أو الألومنيوم تدعم هيكل السقف، والتي يتم بعد ذلك تركيبها بأجهزة تركيب الألواح الشمسية. تصميم هيكل التسقيف هذا هو المكان الذي يبدأ فيه التوافق. إنه ليس مجرد سطح مستوٍ ولكن تم تصميمه بتصميم إطار محدد، يتكون غالبًا من مدادات أو قضبان تمتد عبر الجزء العلوي من العوارض الرئيسية. تعتبر المسافات والأبعاد والمواد الخاصة بهذه الأعضاء الهيكلية أساسية لتحديد الوحدات الكهروضوئية التي يمكن استيعابها. يجب أن يدمج النظام الاحتياجات الهيكلية للمرآب مع متطلبات المحاذاة الدقيقة لمجموعة الطاقة الشمسية، مما يؤدي إلى إنشاء إطار قوي وقابل للتكيف.

أccommodating Variations in Module Dimensions

تأتي الوحدات الكهروضوئية في مجموعة واسعة من الأحجام، مع اختلافات في الطول والعرض والسمك. مصممة بشكل جيد مرآب للطاقة الشمسية يجب أن يكون الهيكل قادرًا على التعامل مع هذا التنوع الأبعاد. تكمن الآلية الأساسية لهذه القدرة على التكيف في قضبان التثبيت أو المدادات التي تشكل قاعدة الوحدات. عادةً ما يتم تثبيت هذه القضبان بنقاط تثبيت قابلة للتعديل أو مصممة بحيث يتم وضعها على فترات زمنية متغيرة. يسمح هذا للقائمين بالتركيب بمطابقة نقاط التثبيت مع الفتحات المحفورة مسبقًا على إطار الوحدة الكهروضوئية، بغض النظر عما إذا كانت قياسية مكونة من 60 خلية أو 72 خلية أو إحدى اللوحات الأحدث كبيرة الحجم. ويلعب طول فتحات المرآب - المقاطع الموجودة بين الأعمدة الداعمة - دورًا أيضًا. يمكن للنظام ذو الامتدادات الأطول أن يستوعب وحدات أطول بسهولة أكبر دون الحاجة إلى دعم هيكلي إضافي. بالنسبة للعرض، يجب أن تكون الأعضاء المستعرضة للنظام متباعدة بشكل صحيح لدعم الوحدة على طول حافتها الأقصر. علاوة على ذلك، فإن آليات التثبيت المستخدمة لتأمين الوحدات على القضبان غالبًا ما يكون لها نطاق من التعديل. تم تصميم هذه المشابك للإمساك بإطار الوحدة، ويجب أن يأخذ تصميمها في الاعتبار سُمك الإطار المختلفة، مما يضمن اتصالاً آمنًا دون الإضرار بالوحدة. تعد إمكانية الضبط هذه في أجهزة التثبيت أمرًا ضروريًا لاستيعاب مجموعة متنوعة من إطارات الوحدات المتاحة من مختلف الشركات المصنعة.

التوافق مع تقنيات الوحدة المختلفة

وبعيدًا عن الأبعاد المادية، تقدم تقنيات الوحدات الكهروضوئية المختلفة اعتبارات فريدة لنظام التركيب. النوع الأكثر شيوعًا هو وحدة السيليكون البلورية ذات الغشاء الزجاجي، والتي تحتوي على إطار من الألومنيوم الصلب. يسهل تركيبها بشكل عام باستخدام أنظمة التثبيت القياسية. ومع ذلك، هناك تقنيات أخرى. الوحدات الزجاجية الزجاجية، التي تحتوي على خلايا شمسية مغلفة بين طبقتين من الزجاج، غالبًا ما تفتقر إلى إطار من الألومنيوم التقليدي أو تحتوي على إطار رفيع جدًا. يتطلب تركيب هذه الوحدات أنظمة تثبيت متخصصة توفر دعمًا آمنًا على مساحة سطح أكبر لتوزيع الضغط بالتساوي ومنع الضغط على الزجاج. تتطلب الوحدات ثنائية الوجه، والتي يمكنها توليد الكهرباء من كلا الجانبين، أيضًا أسلوب تركيب محدد. لكي تكون فعالة، يجب أن يتعرض الجانب الخلفي من الوحدة ثنائية الجانب للضوء. أ نظام تركيب مرآب PV بالنسبة للألواح ثنائية الوجه، يجب تصميمها لتقليل التظليل على الجزء الخلفي من الوحدة. وهذا يعني غالبًا استخدام نظام أرفف أكثر انفتاحًا مع قضبان ومكونات أضيق موضوعة بعيدًا عن السطح النشط للوحة. يصبح التباعد بين صفوف الوحدات أيضًا أكثر أهمية لتجنب التظليل الذاتي. ولذلك يجب أن يكون نظام التثبيت مرنًا بدرجة كافية لتنفيذ استراتيجيات التثبيت المختلفة هذه بما يتناسب مع التكنولوجيا المحددة التي يتم نشرها.

أهمية أجهزة التركيب القابلة للتعديل

تعتمد قدرة نظام المرآب على التوافق مع الوحدات المختلفة بشكل كبير على قابلية تعديل أجهزته. جوهر هذا هو المشبك الوحدة. تتوفر هذه عادةً في نوعين: المشابك الطرفية، المستخدمة للوحدات الخارجية في الصف، والمشابك المتوسطة، المستخدمة لربط وحدتين متجاورتين. تم تصميم المشابك عالية الجودة بدرجة من التعديل الرأسي والأفقي. يسمح ذلك بالضبط الدقيق أثناء التثبيت لاستيعاب التناقضات الطفيفة في أبعاد الوحدة أو لضمان محاذاة مثالية للصفيف. غالبًا ما تتميز قاعدة المشبك، التي تتصل بالسكة، بآلية انزلاق أو سلسلة من الفتحات، مما يسمح بتعديل موضع المشبك على طول السكة. يعد هذا ضروريًا لمحاذاة المشبك مع فتحة تركيب الوحدة. يعد الترباس الذي يشد المشبك أيضًا مكونًا رئيسيًا؛ يجب أن توفر قوة تثبيت كافية لتأمين الوحدة ضد رفع الرياح دون الإفراط في عزم الدوران، مما قد يؤدي إلى تشقق إطار الوحدة أو زجاجها. تتضمن بعض الأنظمة ميزات الحد من عزم الدوران لمنع ذلك. يجب أيضًا اختيار مادة الأجهزة، عادةً الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ، لمنع التآكل الجلفاني عند ملامستها لإطار الوحدة وقضبان التثبيت، مما يضمن اتصالًا طويل الأمد.

اعتبارات الحمل الهيكلي للوحدات المختلفة

في حين أن نظام التثبيت قد يستوعب فعليًا مجموعة من الوحدات، إلا أنه يجب أيضًا أن يكون سليمًا من الناحية الهيكلية لكل نوع. الوحدات المختلفة لها أوزان مختلفة. قد تزن الوحدة البلورية القياسية المكونة من 60 خلية حوالي 18-20 كجم، في حين يمكن أن تزن الوحدة الزجاجية الكبيرة الحجم أكثر من 30 كجم. عند تصميم أ مرآب للطاقة الشمسية التثبيت، الوزن الإجمالي للوحدات، بالإضافة إلى وزن نظام التثبيت نفسه، هو حمولة ثابتة ثابتة يجب أن يدعمها الهيكل. توفر الشركة المصنعة لنظام التثبيت عادةً مخططات تحميل تحدد الحد الأقصى المسموح به لوزن الوحدة والحد الأقصى المسموح به بين نقاط الدعم للقضبان. بالنسبة للوحدات الأثقل، قد يلزم تقليل المسافة بين القضبان أو المدادات الداعمة لمنع الوحدات من الانحناء أو الترهل، مما قد يؤدي إلى الضغط ويؤدي إلى شقوق صغيرة في الخلايا الشمسية. علاوة على ذلك، تتأثر حسابات حمل الرياح بحجم الوحدة وشكلها. توفر الألواح الأكبر مساحة سطحية أكبر لضغط الرياح، وهو ما يترجم إلى قوى رفع أعلى على المشابك وقوى قص أكبر على الأعضاء الهيكلية. لذلك، لا يقتصر توافق النظام على تركيب الوحدة فحسب، بل يتعلق أيضًا بضمان تصميم الهيكل بأكمله، بدءًا من المشبك وحتى أساس العمود، للتعامل مع الأحمال الثابتة والديناميكية المحددة التي تفرضها تلك الوحدة.

المرونة في تخطيط النظام والتوجيه

يمتد توافق نظام تركيب المرآب أيضًا إلى مرونته في التصميم، مما قد يؤثر على اختيار الوحدة. يمكن تصميم مواقف السيارات بتكوينات مختلفة، مثل التصميمات ذات المنحدر الواحد أو المنحدر المزدوج (الجملون) أو حتى التصميمات الكابولية. يتم تحديد اتجاه الوحدات - التي تواجه الجنوب عادةً في نصف الكرة الشمالي - من خلال اتجاه المرآب. ومع ذلك، فإن زاوية ميل الوحدات هي معلمة التصميم. يوفر النظام الذي يوفر نطاقًا من زوايا الميل مزيدًا من المرونة لتحسين إنتاج الطاقة استنادًا إلى خط العرض المحلي. يجب أن تكون إمكانية ضبط الإمالة متوافقة مع طول الوحدات؛ قد تتطلب الوحدات الأطول دعمًا أكثر قوة بزوايا أكثر انحدارًا لمنع الانحراف المفرط. يعد التباعد بين صفوف المرآب أحد الاعتبارات التخطيطية الأخرى. لتجنب التظليل، خاصة عند استخدام وحدات أطول أو وحدات مركبة عند ميل أكثر انحدارًا، يجب حساب التباعد بين الخلجان بعناية. يوفر نظام المرآب المعياري الذي يسمح بعرض الخليج المتغير ومواضع الأعمدة للمصمم الأدوات اللازمة لإنشاء تخطيط مثالي للوحدة المختارة، مما يضمن الحفاظ على التوافق على مستوى المصفوفة، وليس فقط على مستوى اللوحة الفردية.

مواصفات الشركة المصنعة والدعم الهندسي

في النهاية، تأكيد توافق وحدة كهروضوئية معينة مع وحدة معينة نظام تركيب مرآب PV يتعلق الأمر باستشارة وثائق الشركة المصنعة والموارد الهندسية. يقوم موفرو أنظمة التثبيت ذوي السمعة الطيبة بإنتاج أوراق بيانات مفصلة وأدلة التثبيت التي تسرد أنواع وأحجام الوحدات المتوافقة. تحدد هذه المستندات النطاق المقبول لأبعاد الوحدة (الطول والعرض وسمك الإطار) وتوفر مخططات لسعة التحميل. كما أنها توفر إرشادات حول أفضل ممارسات التثبيت، بما في ذلك وضع المشبك وقيم عزم الدوران والتباعد المطلوب بين القضبان لسيناريوهات مختلفة. بالنسبة للمشاريع التي تقع خارج المعايير القياسية - مثل استخدام وحدة ثقيلة أو كبيرة الحجم بشكل غير عادي - غالبًا ما يقدم المصنعون الدعم الهندسي. يمكن أن يتضمن ذلك إجراء حسابات هيكلية مخصصة للتحقق من صحة التصميم أو اقتراح تعديلات على النظام القياسي. يعد الاعتماد على هذه البيانات المقدمة من الشركة المصنعة خطوة حاسمة في عملية التصميم للتأكد من أن التثبيت النهائي آمن، ومتوافق مع قوانين البناء، وسيعمل كما هو متوقع طوال عمره التشغيلي. وبالتالي فإن توافق النظام هو مزيج من مرونة التصميم المتأصلة فيه والمعلومات التقنية الداعمة التي يقدمها المورد.