يتم تحديد اختيار وتصميم أنظمة دعم الطاقة الكهروضوئية (PV) من خلال عدد وأبعاد الوحدات الكهروضوئية، وزاوية الميل المثالية، وموقع التثبيت، وطريقة التثبيت، وكلها محسوبة على أساس السعة الإجمالية لنظام توليد الطاقة الكهروضوئية. عند تصميم الدعامات الكهروضوئية، يكون المتطلب الأساسي هو الموثوقية الهيكلية، مع مراعاة كاملة لقدرة تحمل الحمولة،-ومقاومة الرياح، والأداء الزلزالي، ومقاومة التآكل لضمان التشغيل المستقر على المدى الطويل- للنظام.
يجب أن يكون تصميم الدعامات الكهروضوئية على الأسطح مصممًا خصيصًا لهياكل السقف المختلفة. بالنسبة للأسقف المنحدرة، يمكن تصميم الدعامات بالتوازي مع منحدر السقف، بارتفاع حوالي 10 سم من سطح السقف لضمان التهوية وتبديد الحرارة للوحدات الكهروضوئية، أو تهيئتها كدعامة أمامية-منخفضة وخلفية-مائلة عالية لتتناسب مع زاوية امتصاص الطاقة الشمسية المثالية، مما يزيد من التقاط الطاقة الشمسية بواسطة الوحدات. بالنسبة للأسقف المسطحة، يتم اعتماد إطارات الدعم الثلاثية بشكل عام، مع ضبط زاوية ميل سطح الدعم على زاوية الاستقبال المثالية للوحدات الكهروضوئية. يجب أن تكون جميع الدعامات الكهروضوئية الموجودة على الأسطح متصلة بالهيكل الرئيسي للمبنى، وليس فقط بمواد السقف، لضمان السلامة الهيكلية.
بالنسبة للأسطح التي يمكن إنشاء أساسات خرسانية فيها، يتم تثبيت الدعامات عن طريق إزالة الطبقة المقاومة للماء للسقف جزئيًا، وكشف سطح الخرسانة، والتوصيل بشكل مثالي إلى حديد التسليح في خرسانة السقف عن طريق اللحام باستخدام مسامير مدمجة في الأساس. إذا لم يكن اللحام بحديد التسليح ممكنًا، فيمكن دفع قضبان الفولاذ المدمجة إلى السقف، أو يمكن معالجة منطقة الأساس لإنشاء سطح غير مستو لتعزيز الالتصاق بين السقف والأساس الخرساني، تليها معالجة ثانوية لمنع تسرب المياه على الطبقة المقاومة للماء التالفة لمنع التسرب.
بالنسبة للأسطح التي لا يمكنها دعم الأساسات الخرسانية، تُستخدم دعامات الزاوية الفولاذية بشكل عام لإصلاح الوحدات الكهروضوئية بشكل مباشر، مع طرق التثبيت بما في ذلك شد الحبل السلكي (أو سلك الحديد) ودعم تثبيت التمديد. بالنسبة للدعامات المثلثة، يجب أن تكون الفجوة بين الحافة السفلية للوحدات الكهروضوئية وسطح السقف أكبر من 15 سم لمنع مياه الأمطار من تناثر الطين على زجاج الوحدة والتسبب في التلوث.
يمكن تصنيع الدعامات الكهروضوئية على الأسطح عن طريق اللحام بزاوية فولاذية، وفولاذ القنوات، ومواد فولاذية مجلفنة أخرى، أو يتم اختيارها مباشرة من دعامات ختم فولاذية مخصصة للقنوات C- أو دعامات سبائك الألومنيوم التي تنتجها شركات تصنيع محترفة. تشتمل هذه الدعامات الكهروضوئية المخصصة للأسطح على دعامات من سبائك الألومنيوم/الفولاذ للأسطح المسطحة، ودعامات من سبائك الألومنيوم للأسطح بزاوية ميل قابلة للتعديل، ودعامات من سبائك الألومنيوم لأسطح البلاط الفولاذي الملون، ودعامات من سبائك الألومنيوم لأسطح البلاط الزجاجي، وغيرها. عند تصميم واختيار الدعم الاحترافي، يمكن الرجوع إلى المواصفات والأبعاد والمعلمات الفنية المحددة من الأدلة الفنية المقدمة من قبل الشركات المصنعة للدعم.
مقارنة أداء المواد الأساسية
| نوع المادة | وزن | مقاومة التآكل | كفاءة التثبيت | يكلف | التطبيق المثالي |
|---|---|---|---|---|---|
| فولاذ مجلفن على شكل C-قناة | واسطة | ممتاز (عمر الخدمة 25+ سنة) | عالية (التصنيع المسبق وحدات) | فعالة من حيث التكلفة-. | جميع أنواع الأسطح، وخاصة-الأسقف المائلة ذات الأحمال الثقيلة |
| سبائك الألومنيوم | خفيف الوزن | ممتاز (عمر الخدمة 30+ سنة) | عالية (خفيفة الوزن، سريعة التجميع) | أعلى | تحميل-الأسقف المسطحة الحساسة، والأسقف السكنية/التجارية العالية-الجمالية |
| الزاوية التقليدية/القناة الفولاذية | ثقيل | ضعيف (يتطلب صيانة دورية) | منخفض (في-اللحام في الموقع) | تكلفة أولية منخفضة | لا يُنصح باستخدامه على الأسطح-على المدى الطويل |
في رحلة بناء مشروع الطاقة الكهروضوئية على الأسطح، يعد نظام الدعم هو العمود الفقري غير المرئي الذي يضمن سلامة وكفاءة توليد الطاقة. سواء كان ذلك سقفًا مائلًا أو سقفًا مسطحًا أو سقفًا خاصًا خفيف الوزن، فإن نظام دعم الطاقة الكهروضوئية المصمم علميًا والمختار بشكل معقول والمثبت بشكل قياسي لا يمكنه ضمان السلامة الهيكلية للمبنى فحسب، بل يمكنه أيضًا تحقيق أقصى قدر من كفاءة توليد الطاقة للمصفوفة الكهروضوئية، مما يخلق -فوائد اقتصادية مستقرة طويلة المدى للمشروع.
إذا كان لديك متطلبات محددة لمشروع الطاقة الكهروضوئية على السطح،يمكن لفريقنا المحترف تقديم حلول تصميم دعم مخصصة مصممة خصيصًا لنوع السقف الخاص بك ومواصفات الوحدة والظروف البيئية المحلية، مما يضمن الامتثال لمعايير السلامة والأداء الأمثل لتوليد الطاقة.
الأسئلة المتداولة (الأسئلة الشائعة)
س 1: هل يمكنني استخدام الفولاذ العادي لأنظمة دعم الطاقة الكهروضوئية على الأسطح؟
ج: لا ينصح بالفولاذ العادي. ويتميز بمقاومته الضعيفة للتآكل ووزنه الثقيل، مما قد يسبب الصدأ وزيادة التحميل على السقف بعد الاستخدام لفترة طويلة-.الصلب المجلفن أو سبائك الألومنيومهو الاختيار القياسي للدعامات الكهروضوئية على الأسطح، مما يضمن 25+ من سنوات الخدمة.
س 2: كيف يمكن تجنب تلف السقف أثناء تركيب الدعم الكهروضوئي؟
ج: بالنسبة للأسقف الخرسانية: استخدم مسامير التثبيت لتوصيل الدعامات بالهيكل الرئيسي (وليس مباشرة بالطبقة المقاومة للماء).
للأسطح الفولاذية الخفيفة/الفولاذية الملونة: استخدم طريقة شد الحبل السلكي لتجنب حفر أو قطع لوحة السقف.
اختر الدعامات المتخصصة الجاهزة في المصنع-لتقليل الأضرار التي قد تحدث في إنشاءات الموقع-.
س 3: ما هي العوامل التي تؤثر على كفاءة توليد الطاقة للأنظمة الكهروضوئية على الأسطح؟
A:دعم زاوية الميل: محاذاة مع خط العرض المحلي لتحقيق أقصى قدر من امتصاص الطاقة الشمسية.
تهوية: حافظ على فجوة 10 سم بين الدعم والسقف لتبديد الحرارة (تقليل درجة حرارة الوحدة بمقدار 5-10 درجة يؤدي إلى تحسين توليد الطاقة بنسبة 3-5%).
اختيار المواد: تعمل الدعامات خفيفة الوزن على تقليل حمل السقف، مما يسمح بتثبيت المزيد من الوحدات، مما يزيد من إجمالي توليد الطاقة.
س 4: هل تحتاج الدعامات الكهروضوئية الموجودة على الأسطح إلى تصميم زلزالي؟
ج: نعم. يجب أن تتوافق جميع أنظمة دعم الطاقة الكهروضوئية على الأسطح مع قواعد التصميم الزلزالي المحلية. بالنسبة للمناطق الزلزالية، استخدمدعامات من الصلب أو سبائك الألومنيوم على شكل -عالية القوة-Cمع مكونات تستعد الزلزالية لتعزيز الاستقرار الهيكلي أثناء الزلازل.