صدای جیر جیر
قفسه های خورشیدی زمینی چیست و چرا با پایه های پشت بام متفاوت است
قفسههای خورشیدی زمینی چارچوبی ساختاری است که پانلهای خورشیدی را هنگامی که مستقیماً در زمین باز نصب میشوند به جای نصب روی سقف، در جای خود نگه میدارند. برخلاف سیستمهای پشت بام، که برای پشتیبانی به ساختار موجود یک ساختمان متکی هستند، قفسههای روی زمین باید پایههای ثابت خود را ایجاد کنند، بارهای باد و برف را بهطور مستقل مدیریت کنند و اغلب زمینهای ناهموار را در یک منطقه نصب بزرگ به حساب میآورند. این باعث میشود که سیستمهای قفسههای زمینی به طور کلی قویتر و قابل تنظیمتر از سختافزارهای پشت بام باشند، زیرا اغلب برای مزارع خورشیدی در مقیاس کاربردی، پروژههای خورشیدی کشاورزی، و تاسیسات مسکونی که فضای سقف محدود است یا جهت قرارگیری ضعیفی برای تابش نور خورشید دارد، استفاده میشوند.
از آنجایی که سیستمهای نصبشده روی زمین توسط شیب سقف یا محدودیتهای بار ساختاری مانند آرایههای پشت بام محدود نمیشوند، انعطافپذیری بیشتری در زاویه شیب پانل و جهتگیری ارائه میدهند که میتواند به طور معناداری تولید انرژی را در طول عمر سیستم بهبود بخشد. این انعطافپذیری دلیل بزرگی است که قفسههای خورشیدی زمینی به انتخاب استاندارد برای توسعههای خورشیدی بزرگ تجاری و کاربردی تبدیل شده است.
انواع اصلی سیستم های قفسه بندی روی زمین
سیستمهای قفسهبندی زمینی معمولاً به چند دسته رایج تقسیم میشوند که هر کدام برای شرایط سایت، بودجه و اهداف عملکردی مختلف مناسب هستند.
قفسه بندی با شیب ثابت
این رایج ترین و مقرون به صرفه ترین گزینه است، که در آن پانل ها با زاویه ثابتی که بر اساس عرض جغرافیایی سایت برای بهینه سازی قرار گرفتن در معرض آفتاب سالانه انتخاب می شود، نصب می شوند. سیستمهای شیب ثابت قطعات متحرک کمتری دارند، که به معنای نیازهای تعمیر و نگهداری کمتر و فرآیند نصب سادهتر در مقایسه با سیستمهای ردیابی است.
رکینگ ردیابی تک محوره
ردیاب های تک محور پانل ها را در طول روز در امتداد یک محور می چرخانند تا حرکت شرق به غرب خورشید را دنبال کنند و تولید انرژی را در مقایسه با یک سیستم ثابت افزایش دهند. این عملکرد افزوده با هزینه های اولیه بالاتر و قطعات مکانیکی بیشتری همراه است که نیاز به تعمیر و نگهداری دوره ای دارند، اما افزایش انرژی اغلب سرمایه گذاری در تاسیسات بزرگتر را توجیه می کند.
قفسه ردیابی دو محوره
سیستمهای دو محوره خورشید را هم از شرق به غرب و هم با تغییرات ارتفاع فصلی ردیابی میکنند و بالاترین بازده انرژی ممکن را از تعداد پانلهای معین به دست میآورند. این سیستمها پیچیدهترین و گرانترین گزینه هستند که معمولاً برای پروژههایی در نظر گرفته میشوند که حداکثر کردن خروجی در هر پانل هزینههای مکانیکی و تعمیر و نگهداری اضافه را توجیه میکند.
مقایسه گزینه های پایه قفسه زمینی
روش فونداسیون مورد استفاده برای لنگر انداختن قفسه خورشیدی زمینی به شدت به شرایط خاک، بودجه و میزان دائمی بودن نصب بستگی دارد. انتخاب نوع فونداسیون اشتباه می تواند منجر به بی ثباتی یا دوباره کاری پرهزینه شود.
| نوع فونداسیون | بهترین شرایط خاک | سرعت نصب |
| شمع های فولادی رانده شده | خاک نرم تا متوسط، سنگ حداقل | سریع |
| شمع پیچ حلزونی | خاک متغیر، مقداری خاک رس یا ماسه | متوسط |
| بلوک های بالاست بتنی | مکان های سنگی یا کم عمق | آهسته تر، بدون نیاز به حفاری |
| پایه های بتنی ریخته شده | هر گونه خاک، تاسیسات دائمی | کندترین، نیاز به زمان پخت دارد |
عوامل سایت که بر انتخاب سیستم رکینگ تاثیر می گذارد
قبل از استقرار در یک سیستم قفسهبندی زمینی، چندین فاکتور خاص سایت باید به دقت ارزیابی شوند، زیرا انتخاب اشتباه میتواند منجر به مشکلات ساختاری یا کاهش تولید انرژی در پایین خط شود.
- ترکیب خاک و ظرفیت تحمل بار، که تعیین می کند شمع های رانده، شمع های پیچی یا پایه های بالاست مناسب ترین هستند.
- الزامات بار محلی باد و برف، زیرا قفسه بندی باید طوری مهندسی شود که در برابر شرایط آب و هوایی خاص منطقه نصب مقاومت کند.
- به توپوگرافی و درجه بندی سایت نیاز است، زیرا زمین ناهموار ممکن است به پایه های قفسه بندی قابل تنظیم یا آماده سازی سایت اضافی قبل از نصب نیاز داشته باشد.
- عمق جدول آب و الگوهای زهکشی، که می تواند بر انتخاب پی و پایداری سازه بلند مدت در آب و هوای مرطوب تأثیر بگذارد.
- دسترسی به تجهیزات تعمیر و نگهداری، به ویژه برای سیستم های ردیابی که نیاز به سرویس دوره ای موتورها و قطعات متحرک دارند.
ارزیابی محل مناسب قبل از متعهد شدن به سیستم قفسه بندی به جلوگیری از غافلگیری های گران قیمت در هنگام نصب کمک می کند، مانند کشف سنگ بستر که در آن شمع ها برنامه ریزی شده اند یا مسائل زهکشی که در طرح اصلی در نظر گرفته نشده است.
مواد مورد استفاده در ساخت و ساز قفسه های زمینی
مواد مورد استفاده در قفسه های خورشیدی زمینی مستقیماً بر طول عمر و مقاومت آن در برابر سایش محیطی تأثیر می گذارد، به ویژه در مناطق ساحلی یا با رطوبت بالا که در آن خوردگی یک نگرانی بزرگتر است.
- فولاد گالوانیزه رایج ترین ماده قفسه بندی است که استحکام و مقاومت خوبی در برابر خوردگی با هزینه متوسط ارائه می دهد.
- قفسه آلومینیومی سبک تر و به طور طبیعی در برابر خوردگی مقاوم است و آن را به گزینه ای محبوب برای تاسیسات ساحلی تبدیل می کند که در آن قرار گرفتن در معرض نمک باعث تسریع خوردگی فولاد می شود.
- از سختافزار فولاد ضد زنگ اغلب برای اتصال دهندهها و اتصالات استفاده میشود، زیرا در صورت استفاده از مواد درجه پایینتر، این اجزای کوچکتر به ویژه در برابر زنگ زدگی آسیبپذیر هستند.
انتخاب مواد با درجه بالاتر از قبل اغلب هزینه های اولیه بیشتری دارد، اما هزینه های نگهداری طولانی مدت را کاهش می دهد، به ویژه برای تاسیساتی که انتظار می رود برای بیست و پنج سال یا بیشتر بدون تعمیرات اساسی ساختاری کار کنند.
روش های تعمیر و نگهداری که سیستم های قفسه بندی را قابل اعتماد نگه می دارد
قفسههای خورشیدی زمینی معمولاً به تعمیر و نگهداری کمتری نسبت به پانلها یا اجزای الکتریکی که پشتیبانی میکنند نیاز دارد، اما چند بررسی معمول به جلوگیری از ایجاد مشکلات ساختاری در طول زمان کمک میکند. اتصالات فونداسیون را به صورت دورهای برای علائم شل شدن بررسی کنید، بهویژه پس از رویدادهای آب و هوایی شدید مانند طوفانهای شدید یا چرخههای انجماد و ذوب زمین که میتوانند خاک را در اطراف پایههای شمع جابجا کنند. خوردگی اجزای فولادی را بررسی کنید، به ویژه در نقاط تماس سطح زمین که رطوبت تمایل به جمع آوری و تسریع تشکیل زنگ دارد.
برای سیستمهای ردیابی، موتورها و یاتاقانها به روغنکاری و بازرسی دورهای نیاز دارند تا از چرخش صاف در طول روز اطمینان حاصل شود، زیرا یک ردیاب گیر کرده یا نادرست میتواند تا زمانی که تعمیر شود، تولید انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. نگه داشتن گزارش تعمیر و نگهداری برای تاسیسات بزرگ به شناسایی زودهنگام مشکلات تکرار شونده کمک می کند، خواه این نوع فونداسیون خاص در شرایط خاص خاک مشکل داشته باشد یا بخش های قفسه بندی خاصی که سایش بیشتری نسبت به سایرین در سراسر سایت نشان می دهند.
