Fonte:saurenergy.com
A livello globale, le installazioni solari sono cresciute a un ritmo impressionante. Gran parte della crescita è stata fornita dall'India e, con un obiettivo di 100 GW entro il 2022, l'India è sul punto di diventare la più grande nazione solare del mondo. La continua riduzione dei prezzi del sistema solare rispetto a tariffe di rete più elevate si traduce in un aumento della domanda globale di soluzioni solari e quindi in una rapida crescita. Il solare è innegabilmente il futuro e una delle principali fonti di energia rinnovabile. I pannelli solari funzionano meglio quando ricevono luce solare senza ombra per il numero massimo di ore, montati con un angolo di inclinazione preciso con la faccia rivolta verso sud. È qui che entrano in scena le strutture di montaggio del pannello solare. Una delle maggiori aree di innovazione nell'installazione dei pannelli solari riguarda il sistema di montaggio.
Le strutture di montaggio dei moduli svolgono un ruolo fondamentale nel funzionamento efficiente di un sistema di energia solare, sia nelle utenze che sul tetto. Mentre la maggior parte dei componenti del bilanciamento del sistema (BOS) come inverter, cavi CC, scatole di giunzione, trasformatori, ecc. sono facilmente acquistati dai fornitori di apparecchiature, la lavorazione di un appaltatore EPC si riflette principalmente attraverso strutture di montaggio dei moduli e gestione del cablaggio .
Queste strutture aiutano i pannelli a riposare comodamente, evitare di essere danneggiati e, soprattutto, posizionarli con un angolo di inclinazione preciso per sfruttare al massimo l'energia del sole. Si possono realizzare strutture di montaggio per tetti, montaggio a terra, carport e soluzioni di inseguimento solare che ora hanno visto molti sviluppi in termini di peso, materiale, adattabilità e facilità di installazione. Ci sono state molte innovazioni tecnologiche che hanno portato a costi ridotti, installazione più rapida e migliore, lunga durata e con una maggiore resa.
La recente installazione del progetto solare in India ha adottato varie tecnologie e design di montaggio solare che includono strutture in ferro zincato e strutture in alluminio. Alcuni dei progetti hanno adottato una combinazione di struttura in acciaio e struttura in alluminio, dove le gambe verticali sono realizzate in acciaio zincato a caldo e il resto dei membri è costituito da una struttura in alluminio estruso. Tipicamente la struttura di montaggio del modulo comprende i seguenti componenti.
Inoltre, il calo dei costi per le strutture di montaggio dei moduli è stato uno dei maggiori contributori alla diminuzione dei costi del progetto. Sono diminuiti di quasi il 60% negli ultimi 4-5 anni. La produzione di strutture è un mercato abbastanza consolidato con le prime cinque aziende in India che controllano l'80% della quota di mercato. Questi giocatori hanno una capacità cumulativa di 2.300 MW all'anno. Questa potrebbe sembrare una solida base per la crescita futura. Tuttavia, la domanda in India è ciclica e guidata dalle politiche. Le consegne tempestive per l'intero 2.300 MW saranno già un problema, per non parlare del catering per un mercato di 4.000-5.000 MW. I costi per il montaggio delle strutture possono anche aumentare se si verifica un picco nell'aumento della capacità. Tuttavia, questo aumento sarà di breve durata in quanto le aziende possono iniziare ad acquistare parti della struttura da altri produttori di acciaio.
Qualsiasi sistema solare è progettato per funzionare da 20 a 25 anni, quindi il materiale gioca un ruolo importante nella soluzione complessiva. La resistenza del materiale è definita dalla geografia e dall'ambiente del luogo da installare. Quindi, c'è una crescente necessità di materiali altamente durevoli, antiruggine e resistenti alla corrosione nell'industria. Ciò sta portando all'emergere di prodotti evolutivi come l'acciaio resistente alla ruggine che sono diventati molto popolari nel mercato dei pannelli solari con i suoi prezzi competitivi e una maggiore durata. Esistono diversi tipi di acciaio a seconda del peso, del grado di resistenza e del rivestimento che comporta prezzi diversi. Durante la selezione del materiale si dovrebbe guardare alla garanzia fornita dall'azienda per il massimo ritorno sull'investimento. Probabilmente, il mercato dei prodotti solari più competitivo, i sistemi di montaggio sono un elemento importante dei pannelli solari: fissano i pannelli solari al tetto o al suolo. Qui, esaminiamo le categorie di base dei sistemi solari montati sul tetto per aiutare i nuovi installatori a comprendere l'installazione.
Tipi di strutture di montaggio solare
La scelta corretta e corretta delle strutture di montaggio per i progetti di impianti solari è molto essenziale in termini di produzione complessiva, efficienza e durata dei pannelli solari. Poiché si tratta di un investimento costoso, la scelta dei sistemi di montaggio non deve essere trascurata come una considerazione secondaria. I moduli solari devono essere fissati, montati e serrati su una struttura molto stabile e durevole, proteggendo l'array dagli impatti di vento, grandine, pioggia, neve e anche piccoli terremoti. Possono essere montati a terra, sui tetti o su pali. Esistono cinque tipi base di strutture di montaggio, di cui quattro ad angolo fisso e un tipo ad angolo variabile:
Rack montati sul tetto
Rack montati a terra
Rack montati sulla parte superiore del palo
Rack montati a lato del palo
Rack montati sul sistema di tracciamento
Rack montati sul tettoin genere mantenere le distanze dei cavi tra l'array solare e il banco batterie o l'inverter al minimo, ma richiedono penetrazioni nel tetto e si corre il rischio di causare perdite dal tetto, quindi il tetto deve essere ben sigillato. Un altro svantaggio delle strutture montate sul tetto può sorgere se l'orientamento e l'angolo del tetto non sono ottimali, sprecando così molta energia potenziale che il sistema potrebbe generare. Per un'efficienza ottimale del sistema utilizzando una struttura montata sul tetto, è necessario assicurarsi che non vi sia ombra di alberi o altri edifici nel percorso del flusso d'aria perfettamente libero dei pannelli solari. Questi consistono anche in considerazioni di progettazione ingegneristica che includono analisi del comportamento sismico, test in galleria del vento sullo strato limite e certificazione UL 2703 per la messa a terra e il collegamento. I supporti sul tetto sono ottimali quando la tua casa o il tuo edificio ha spazio sufficiente per tutti i pannelli solari di cui hai bisogno. Hanno anche la possibilità di essere fissi o regolabili e possono essere installati anche con un inseguitore solare.
supporti a terra,come puoi immaginare, sono principalmente utilizzati per il montaggio di pannelli solari a terra in qualsiasi punto della tua proprietà. Se il tuo tetto non ha lo spazio per un montaggio sul tetto o è molto ombreggiato da alberi o posizione nel percorso del sole, questa è una valida alternativa. Questi sono solitamente regolabili per consentire loro di inclinarsi verso l'alto o verso il basso per il massimo assorbimento solare in vari momenti della giornata. . Lo svantaggio è che le strutture montate a terra corrono il pericolo di essere esposte ad atti di vandalismo, accumulo di sporcizia, foglie e neve nella parte inferiore dell'array. Pertanto, i rack montati a terra sono consigliati solo per posizioni sicure preferibilmente in ambienti puliti e stabili (con poca neve o sporco a terra).
Supporti su palosono usati per ancorare i pannelli solari ai pali, avete indovinato. Esistono due tipi principali di supporti per palo, "top-of-pole" e "side-of-pole". Il primo consente al pannello solare di sedersi in cima a un palo, elevato a diversi metri da terra. Quest'ultimo ancora i pannelli solari al lato dei pali.Rack montati sulla parte superiore del palosono strutture in cui i pali di montaggio sono fissati nel terreno e fissati con cemento e il modulo solare è montato sulla sommità dei pali. Il vantaggio è che invece non è esposto ad atti vandalici e accumuli di sporco, foglie e neve, ma non è facile da pulire.Rack montati a lato del palovengono normalmente utilizzati per impianti solari composti da un numero ridotto di moduli. Sono particolarmente utilizzati per sistemi di illuminazione remota già provvisti di palo a cui possono essere facilmente agganciati.
Rack montati sul sistema di tracciamentopuò essere utilizzato per tutti i tipi di sistemi di inseguimento solare e sistemi di pompaggio dell'acqua solare, consentendo un massimo di radiazione solare che può essere utilizzata per generare elettricità. Particolarmente ripagano nei climi caldi. Esistono due diversi tipi di strutture montate per i sistemi di tracciamento che sono a un asse e a due assi. Gli inseguitori a un asse sono progettati per tracciare il movimento del sole da est a ovest, mentre i sistemi a due assi tracciano il corso giornaliero e stagionale del sole e sono prevalentemente utilizzati con i sistemi di concentrazione fotovoltaici. Gli inseguitori solari sono un sistema automatizzato che consente ai pannelli di tracciare il percorso del sole durante il giorno per un'esposizione e una raccolta solare ottimali. Tuttavia, sebbene gli inseguitori solari aumentino l'efficienza e riducano la manutenzione manuale dei pannelli, non sono comunemente utilizzati a causa del forte aumento del costo totale e dell'aggiunta di un'altra parte mobile che potrebbe rompersi e causare problemi all'array.
Diversi tipi di supporti per tetto
Supporti da incassosono il primo tipo di supporto da tetto che tratteremo. Sono un'opzione economica e semplice adatta per la maggior parte delle installazioni di pannelli solari montati sul tetto. Generalmente non sono regolabili e, come suggerisce il nome, sono progettati per essere a filo con la superficie del tetto su cui sono montati. I pannelli solari sono generalmente fissati utilizzando clip metalliche che tengono il pannello in posizione, lasciando circa 2-4 pollici di spazio tra il tetto e il fondo del pannello. Ciò consente un flusso d'aria abbondante lungo la parte inferiore del pannello, che mantiene il pannello fresco e funziona alla massima efficienza. Se un pannello si surriscalda, la sua efficienza diminuisce e anche la sua vita. Questi supporti sono ottimi per i proprietari di case, meno per gli imprenditori. I supporti per tetto in generale mirano a proteggere il tetto e il pannello solare stesso. Il montaggio ad incasso riduce il carico del vento sui pannelli solari. I supporti a filo sono ideali per ridurre il carico morto sul tetto, funzionano per qualsiasi tipo di sistema, sono adatti per aree con forte vento, c'è spazio per la flessibilità nella pendenza e nell'orientamento del pannello e forniscono una minima interferenza con gli scarichi del tetto.
Non sono però privi di difetti. A seconda del tipo di tetto che hai, l'installazione di un supporto a filo potrebbe richiedere una penetrazione nel tetto (normalmente non sono necessarie penetrazioni), che aumenterà il rischio di perdite dal tetto.
Supporti zavorratisono simili a quelli da incasso, ma usa dei pesi per tenere i pannelli solari in posizione sul tetto. Questo design può far risparmiare tempo e costi di manodopera, ma presenta un'ulteriore sfida nel portare i pesi sul tetto, che può essere piuttosto consistente quando si ha a che fare con sistemi più grandi. I supporti zavorrati non richiedono penetrazioni nel tetto, sono più veloci ed economici da installare e consentono un'inclinazione del pannello fino a 20 gradi per un'esposizione solare ottimale. Tuttavia, questo supporto aumenta il carico sul tetto, ha una densità di potenza inferiore ed è meno adatto per le aree con vento forte. Sono limitati da determinate condizioni del sito come la pendenza del tetto e l'altezza dell'edificio.
Ci sono anchesupporti ibridi,che probabilmente puoi indovinare sono una combinazione di supporti da incasso e supporti zavorrati. Usano alcuni elementi strutturali di entrambi i supporti per ospitare alcuni tetti che non possono supportare neanche. I supporti ibridi richiedono una penetrazione minima del tetto, possono essere veloci da installare (a seconda del modello) e consentono l'ottimizzazione del design personalizzato in base a fattori come il carico e il vento. Questi supporti sono in genere più costosi e possono occupare più spazio sul tetto, lasciando meno spazio per il sistema.
Supporti da tettosono simili nel design ai normali supporti da terra, ma sono in grado di "sedersi" sul tetto. A seconda del tipo di tetto che hai, questo potrebbe essere migliore di un montaggio a filo. I supporti per tetto-terra hanno la capacità di venire regolabili o fissi per la massima esposizione solare durante tutto l'anno.
Materiale del rack di montaggio
I rack di montaggio possono essere realizzati con diversi tipi di materiali. Non dimenticare di chiedere al tuo produttore il materiale delle sue strutture di montaggio per evitare scelte sbagliate e costose post-progetto. La maggior parte dei produttori di rack di montaggio utilizza l'alluminio. Non è solo leggero, riducendo così la pressione del peso sul tetto, sul palo o sul sistema di tracciamento, ma è anche resistente alla corrosione, robusto e compatibile con i telai dei moduli solari di molti produttori che sono principalmente realizzati in alluminio.
Un'altra scelta può essere il montaggio di strutture in acciaio inossidabile. Sebbene le scaffalature in acciaio inossidabile siano molto robuste e resistenti agli impatti ambientali come grandine, neve, pioggia ecc. e possano durare a lungo, sono comunque un investimento costoso. I rack di montaggio in legno sono economici e facili da lavorare, ma sono deboli nella consistenza e destinati a rompersi rapidamente, soprattutto in ambienti umidi. Anche i rack di montaggio in plastica sono economici, ma non sono la scelta ottimale in termini di statica e durata. Come i supporti di montaggio in legno, possono bruciare
o addirittura rompersi se la pressione sul pannello solare (es. neve) è troppo alta. Infine, ma non meno importante, le cremagliere di montaggio in ferro sono anche facili da lavorare e leggermente più costose delle cremagliere in legno, ma cadono rapidamente vittime della corrosione e non sono raccomandabili in ambienti umidi.
L'integrità strutturale è di fondamentale importanza. Proprio come qualsiasi altro componente di un edificio, i sistemi solari devono essere strutturalmente sani e sicuri. Possono sorgere numerosi problemi se i sistemi sono di bassa qualità o mal installati. L'industria solare è impegnata a portare prodotti e sistemi straordinari ai mercati indiani e globali per migliorare lo sviluppo solare in tutto il mondo. L'ingresso di tecnologie e prodotti innovativi nel settore sta aprendo la strada a un futuro più pulito e più verde.