EN
Kodėl komerciniai projektai reikalauja individualių saulės montavimo sistemų
Stogo konstrukcinių apribojimų ir vietos apkrovos reikalavimų
Saulės energijos plokštės ant komercinių stogų kelia gana unikalias inžinerijos galvos skausmą, kurios negali būti išspręstos įprastais sprendimais. Komercinės ir gyvenamosios pastato struktūros skirtumai yra dideli, kai kalbama apie struktūrines aplinkybes. Pavyzdžiui, sandėlio konstrukcijos, senesnės gali ištverti mažiau nei 25 svarus už kvadratinį pėdą, o naujesni pastatai paprastai gali išlaikyti apie 50 ar net daugiau. Štai kodėl šiandien matome tiek daug specialių montavimo sistemų, kurios remiasi išsamiais apkrovos skaičiavimais, kad tinkamai pasiskirstytų svorį ant stogo, nesukels struktūros per savo ribas. Saugumas yra akivaizdžiai pagrindinis čia susirūpinimas, bet tai padaryti taip pat reiškia išvengti brangių remonto kelių, dėl netinkamo montavimo.
Plokščios stogų naudą gauna iš balastuotų sistemų, kadangi jose nereikia gręžti skylės per paviršių, tačiau šios sistemos reikalauja tinkamo svorio – paprastai apie 3–5 svarus kvadratiniam pėdai – kad nebūtų perkraunama pastato konstrukcija. Tačiau dirbant su nuožulniais stogais, vėjas tampa pagrindine problema. Čia naudojami laikantys turi atlaikyti didelę jėgą, kartais virš 120 mylių per valandą vietose, kur dažni uraganai. Dar sudėtingiau tampa, kai ant stogo jau yra kliūčių, tokių kaip kondicionavimo įrenginiai arba stoglangiai. Tada montuotojams reikia sugalvoti kūrybingus būdus, kaip sumontuoti įrangą taip, kad ji gautų pakankamai saulės spindulių, kartu užtikrinant, kad viskas būtų patikimai pritvirtinta ir nepažeistų stogo apačios.
Reguliavimo laikymasis, vietos normos ir komunalinių paslaugų prijungimo standartai
Diegiant nestandartinius saulės baterijų laikiklius, neįmanoma išvengti visų taisyklių ir komunalinių reikalavimų, kurie taikomi vietos lygiu. Paimkime Kaliforniją, kurios 24 skyrius nustato griežtus ugniagesių saugos atstumus tarp plokščių ir stogo kraštų – nuo trijų iki šešių pėdų. Floridoje darbai darosi dar sudėtingesni dėl uraganų zonų. Čia montavimo sistemos iš tiesų turi išlaikyti gana stiprius vėjo bandymus pagal ASTM E330 standartus. O jūrų pakrantėse taip pat negalima pamiršti, kad druskingas oras ilgainiui suardo įrangą, todėl gamintojams reikia naudoti specialias korozijai atsparias medžiagas, gebančias išlaikyti ASTM G154 druskos purškimo bandymus, jei jie nori, kad jų įrenginiai tarnautų kelis sezonus nesusidėvėdami.
Taisyklės, susijusios su prijungimu prie komunalinių tinklų, dar labiau apsunkina padėtį kūrėjams. Kai projektai viršija 1 megavatą, jie dažniausiai turi atitikti IEEE 1547-2018 standartus, skirtus tinklo stabilumui. Šios reikalavimai iš esmės lemia sistemų projektavimo būdą ir parenkamus komponentus. Kalbant apie projektavimo pasirinkimus, reguliuojami pakilimo mechanizmai, kurių kampas nuo 15 iki 30 laipsnių, taip pat nėra tik papildomas patogumas. Jie turi realios reikšmės siekiant gauti regionines pajėgumų kreditas, ypač vietovėse, kuriose veikia PJM rinka. Ir būkime atviri – niekas nenori, kad jo projektas liktų manyje. 2023 metais NREL atliktas tyrimas parodė, kokia didelė problema gali būti pažeidimai. Praėjusiais metais apie ketvirtadalis visų komercinių saulės elektrinės įrengimų susidūrė su rimtais leidimų suteikimo vėlavimais, kartais laukdami ilgiau nei pusę metų tiesiog todėl, kad jų tvirtinimo konstrukcijos neatitiko reikiamų standartų.
Individualių saulės energijos tvirtinimo sistemų pagrindiniai inžinerijos matmenys
Pasvirimo, orientacijos ir aukščio optimizavimas energijos išeigai ir techninės priežiūros prieigai
Maksimalus energijos išėjimas priklauso nuo tikslaus pasvirimo, orientacijos ir tarpų. Pietų kryptimi nukreiptos sistemos, sumontuotos pagal platumos laipsniui pritaikytu pasvirimo kampu, pagamina 15–25 % daugiau energijos nei plokščiai sumontuotos sistemos. Reguliuojami pasvirimo mechanizmai gali sezoninę gamybą padidinti dar 5–10 %.
Tinkamas atstumas tarp eilučių padeda išvengti to, kad skydeliai vienas kitą apsaugotų nuo saulės šviesos, ir kartu leidžia orui cirkuliuoti aplink juos natūraliam aušinimui. Technikams taip pat reikia pakankamai erdvės, kad galėtų saugiai dirbti. Dauguma montuotojų siekia bent 18 colius atstumo nuo žemės paviršiaus, kad būtų pakankamai vietos valyti apačią ir atlikti reguliarų techninį aptarnavimą. Šiuolaikinė programinė įranga dabar leidžia inžinieriams tiksliai suplanuoti, kur per dieną kris šešėliai, atsižvelgiant į vietinę topografiją ir saulės judėjimo modelius. Kai į planavimą įtraukiamos faktinės vėjo sąlygos konkrečioje vietoje, aukščiau nuo žemės pastatytos konstrukcijos gali išlaikyti net labai stiprų vėją – kartais net iki 130 mylių per valandą – visiškai išlaikydamos savo efektyvumą. Toks išsamus planavimas labai svarbus ilgalaikėms sistemos patikimumui užtikrinti.
Medžiagų parinkimas: aliuminis arba plienas, korozijos atsparumas ir tarnavimo laikas komercinėse aplinkose
Medžiagos pasirinkimas tiesiogiai veikia ilgaamžiškumą, kainą ir tinkamumą. Aliuminis pasižymi puikiu atsparumu korozijai ir yra 40 % lengvesnis už plieną – todėl jis idealiai tinka senesnių stogų modernizavimui, kurių apkrovos talpa ribota. Nors iš pradžių kaina yra didesnė, aliuminiui nereikia apsaugos dangų, o jo tarnavimo laikas paprastai siekia daugiau nei 30 metų.
Cinkuotas plienas užtikrina puikią stiprumą žemesne pradine kaina, todėl yra tinkamas žemėje montuojamoms sistemoms vėjuotose ar sunkių sniego sąlygų regionuose. Tačiau jo ilgaamžiškumas – paprastai daugiau nei 25 metai – priklauso nuo tinkamo karštojo cinkavimo ir C5 reitingo dangų naudojimo agresyviose aplinkose. Abi medžiagos atitinka UL 2703 saugos standartus, jei yra tinkamai suprojektuotos.
| Savybė | Aliuminis | Galvanizuota plieno medžiaga |
|---|---|---|
| Korozijos atsparumas | Puikus (dengti nebūtina) | Gera (priklauso nuo cinko sluoksnio storio) |
| Tarnybos laikas | 30+ Metų | 25+ Metų |
| Kainos poveikis | Aukšteskės medžiagos kaina | Mažesnė iš anksto kaina |
| Tinkamiausias | Pakrančių / didelės drėgmės vietos | Didelių sniego / stiprių vėjų regionai |
Vietos specifinio projekto integracija siekiant patikimo saulės tvirtinimo sistemos veikimo
Stogo tipas, amžius ir tvirtinimo strategija (balastinė, skverbiamoji ar hibridinė)
Tvirtinimo metodas turi atitikti stogo tipą, amžių ir konstrukcinę būklę. Skverbiančios atramos užtikrina didelę stabilumą, tačiau gali reikalauti sustiprinimo senėjančiuose stoguose arba suderinamumo vertinimo viensluoksnėms membranoms. Balastiniai sprendimai visiškai išvengia skverbimųsi, remdamiesi apskaičiuota masės pasiskirstymu – tai idealus variantas naujiems, konstrukciškai patikimiems plokštiems stogams.
Hibridinės sistemos sujungia ribotus skverbimus su balastu, kad suderintų apkrovos pasiskirstymą sudėtingose atnaujinimo sistemose, tokiomis kaip senesni sandėliai. Šios pritaikytos strategijos užtikrina konstrukcinį saugumą, tuo pačiu maksimaliai panaudodamos naudojamą stogo erdvę.
Prisitaikymas prie kliūčių, šešėliavimo, reljefo ir dirvožemio guolių gebos
Žemėje montuojamos sistemos reikalauja išsamių vietos analizės, siekiant įveikti aplinkos kintamuosius. Šešėliavimo modeliavimas nukreipia plokščių išdėstymą aplink ventiliaciją, įrangą ar artimiausias konstrukcijas, kad išlaikyti nuolatinį energijos išėjimą. Nelygiame reljefe pasvyrimas ir eilučių tarpai koreguojami pagal reljefą, tuo pačiu mažinant želdynų reikalavimus.
Gruntiniams pamatams guolių gebos bandymai nustato poreikį naudoti įkalamus polius ar sraigtinius inkarus – ypač laisvose ar plečiose gruntuose. Techninės priežiūros maršrutai integruojami į bendrą išdėstymą, kad būtų užtikrinta ilgalaikė tinkamo funkcionavimo galimybė be operacijų pertraukimų.