استراکچر نیروگاه خورشیدی و انواع آن

استراکچر نیروگاه خورشیدی چیست؟  به سازه ای گفته می شود که پنل های خورشیدی بر روی آن نصب و تحت زاویه ای مشخص رو به آسمان، در مقابل نور خورشید قرار می گیرند. به طور معمول استراکچر پنل خورشیدی از جنس آلمینیوم یا آهن با روش گالوانیزه گرم می باشد اما در برخی از کاربرد ها از استراکچر چوبی یا پلاستیکی نیز استفاده می شود. دوام و جنس استراکچر از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا باید پنل خورشیدی را تحت رطوبت و وزش باد با سرعت بالا تا حدود 120 کیلومتر در ساعت نیز حفظ نماید.

استراکچر در بازده و راندمان پنل بسیار اهمیت دارد که کمتر کسی به این موضوع می‌پردازد. استراکچر در سیستم اگر اصولی نباشد، بعد از چند سال تغییر جهت داده و راندمان پنل را کاهش می‌دهد، به این دلیل که استراکچر اگر تغییر جهت بدهد، پنل‌های خورشیدی از حالت استاندارد خارج شده و به صورت عمود بر نور خورشیدی نمی‌باشند و حداکثر توان تولید برق را از دست می‌دهند.

انوع استراکچر نیروگاه خورشیدی :

 استراکچر ثابت

• ویژگیها:
  این سازه ها در یک زاویه ثابت (معمولاً متناسب با عرض جغرافیایی منطقه) نصب میشوند و امکان تنظیم دستی یا خودکار ندارند.
• کاربرد:
  مناسب برای نیروگاههای کوچک و بزرگ در مناطق با تابش خورشیدی ثابت.
• مزایا:
  هزینه پایین، نصب آسان، و مقاومت بالا در برابر شرایط آب وهوایی شدید
• معایب:
  عدم انعطاف پذیری در تنظیم زاویه و کاهش بهره وری در فصول مختلف

استراکچر قابل تنظیم (Adjustable)

• انواع:
  • دو فصله: زاویه پنلها دو بار در سال (برای تابستان و زمستان) تنظیم میشود.
  • چهار فصله: امکان تغییر زاویه در هر فصل وجود دارد.
• مزایا:
  افزایش ۱۰-۱۵٪ بازدهی نسبت به استراکچر ثابت با بهینهسازی زاویه تابش.
• معایب:
  هزینه بالاتر و نیاز به نگهداری دورهای مکانیسمهای تنظیم.

استراکچر ردیاب خورشیدی (Tracker)

• انواع:
  • تک محوره: پنل ها به صورت شرقی-غربی حرکت میکنند و بازدهی را ۱۵-۲۰٪ افزایش میدهند.
  • دو محوره: پنل ها همزمان در دو جهت (شرقی-غربی و شمالی-جنوبی) حرکت میکنند و بازدهی تا ۳۰٪ بهبود مییابند.
• کاربرد:
  مناسب برای نیروگاههای بزرگ با هدف بیشینهسازی تولید انرژی.
• چالشها:
  هزینه بالا، پیچیدگی فنی و نیاز به تعمیرات بیشتر.

استراکچر سقفی

• انواع:
  • سقف شیبدار: پنل ها موازی با شیب سقف نصب میشوند.
  • سقف مسطح: از وزنه ها یا پایه های بدون نفوذ به سقف استفاده میشود.
• مزایا:
  استفاده بهینه از فضای بلا استفاده سقف و کاهش هزینه های زمین.
• معایب:
  محدودیت در تنظیم زاویه و نیاز به بررسی مقاومت سازه سقف.

استراکچر زمینی

• انواع:
  • پایه کوتاه: برای مناطق با پوشش گیاهی کم.
  • پایه مرتفع: مناسب برای مناطق جنگلی یا دارای موانع.
• مزایا:
  امکان تنظیم دقیق زاویه، دسترسی آسان برای تعمیرات و خنک کاری بهتر پنل ها.
• معایب:
  نیاز به فضای گسترده و هزینه بالاتر نصب نسبت به استراکچر سقفی.

استراکچر شناور (Floating)

• ویژگی ها:
  نصب پنل ها روی آب های راکد مانند دریاچه ها یا سدها.
• مزایا:
  کاهش تبخیر آب تا ۷۰٪، بهبود کارایی پنل ها با خنک کاری طبیعی و صرفه جویی در مصرف زمین.
• کاربرد:
  مناطق با محدودیت فضای زمینی و نیاز به حفظ منابع آبی.

استراکچر ادغام شده با ساختمان (BIPV)

• ویژگی ها:
  پنل ها به عنوان بخشی از مصالح ساختمانی (مانند پنجره یا نما) استفاده میشوند.
• مزایا:
  زیبایی بصری، کاهش مصرف انرژی ساختمان و تولید همزمان برق.
• چالش ها:
  هزینه بالاتر نسبت به پنل های معمولی و نیاز به طراحی معماری ویژه

الزامات فنی استراکچرهای خورشیدی

برای دریافت تأییدیه ساتبا و اطمینان از ایمنی نیروگاه، استراکچرها باید استانداردهای زیر را رعایت کنند:

مصالح سازه ای

• فولاد: گرید ST37 یا ST52 با پوشش گالوانیزه گرم و ضخامت حداقل ۹.۵ میلیمتر.
• آلومینیوم: رده ۳۳۳۹ با عملیات حرارتی T61.
• بتن: رده مقاومتی C25 به بالا با مقاومت فشاری حداقل ۲۵۰ کیلوگرم بر سانتیمترمربع.

طراحی سازه

• بارگذاری:
  محاسبه بار مرده (وزن پنل ها)، بار برف (مطابق مبحث ۶ مقررات ملی) و بار باد (بر اساس استاندارد ASCE 7-2016).
• اتصالات:
  استفاده از پیچ و مهره های استیل یا گالوانیزه گرم همراه با واشر فنری و تخت.
• فونداسیون:
  مطابق مباحث نهم و هفتم مقررات ملی ساختمان

نکات کلیدی در نصب و نگهداری

• فاصله از لبه سقف: حداقل ۷۰ سانتیمتر برای جلوگیری از خطر سقوط.
• تمیزکاری پنل ها: طراحی سازه باید دسترسی آسان به سطح پنل ها را فراهم کند.
• پیشگیری از خوردگی: پوشش گالوانیزه و اجتناب از جوشکاری پس از گالوانیزه کاری.
• نگهداری ردیاب ها: روغن کاری دوره ای قطعات متحرک و بررسی سنسورها.

انتخاب استراکچر مناسب برای نیروگاه خورشیدی به عوامل متعددی مانند بودجه، شرایط جغرافیایی و هدف پروژه بستگی دارد. استراکچرهای ثابت برای پروژه های کوچک مقرون به صرفه هستند، در حالی که ردیاب های دو محوره بازدهی را در نیروگاههای بزرگ به حداکثر میرسانند. رعایت الزامات ساتبا و استانداردهای ملی نه تنها ایمنی نیروگاه را تضمین میکند، بلکه از اتلاف سرمایه در بلندمدت جلوگیری می نماید. با پیشرفت فناوری، انتظار میرود استراکچرهای هوشمند و سازگار با محیط زیست، تحولی اساسی در صنعت انرژی خورشیدی ایجاد کنند.

جهت دریافت قیمت تجهیزات نیروگاه خورشیدی و هرگونه مشاوره در خصوص نیروگاه های انرژی تجدید پذیر با ما تماس بگیرید: 

۰۲۱۶۶۰۷۴۲۶۸

۰۹۳۵۶۷۸۳۸۲۵

لینک‌های مرتبط: