Вплив двосторонніх модулів на проектування опорної структури

У світі фотоелектричних (PV) технологій, що постійно розвивається, двосторонні модулі стали революційним досягненням, пропонуючи потенціал для збільшення виробництва електроенергії за рахунок використання сонячного світла як з передньої, так і з задньої поверхонь. Однак ця двостороння здатність захоплення енергії вносить значні зміни в конструкцію опорних конструкцій, головним чином зосереджуючись на збільшенні дорожнього просвіту (до понад 1 метра), мінімізації затінення із задньої сторони та оптимізації розташування балок.

Збільшення кліренсу

Одним із найбільш помітних впливів двосторонніх модулів на конструкцію опорної конструкції є вимога щодо збільшення кліренсу. Двосторонні модулі покладаються на відбите та розсіяне світло від поверхні землі, щоб генерувати додаткову потужність із зворотного боку. Якщо модулі розміщені надто близько до землі, кількість світла, що досягає задньої поверхні, буде обмежена, що значно зменшить двостороннє посилення — додаткову вихідну потужність, досягнуту завдяки задньому бічному освітленню.

Піднімаючи модулі на висоту понад 1 метр над землею, дизайнери можуть максимально збільшити кількість світла, що досягає задньої поверхні. Ця висота забезпечує достатній простір для відбивання світла від землі, навколишніх предметів або атмосфери на задню частину модулів. Крім того, вищий кліренс допомагає зменшити вплив перешкод на рівні землі, таких як висока трава, накопичення снігу або сміття, які інакше можуть блокувати світло та зменшувати генерацію електроенергії ззаду.

Зі структурної точки зору збільшення дорожнього просвіту вимагає міцніших і міцніших опорних конструкцій. Більш високі опори або стовпи повинні бути розроблені таким чином, щоб витримувати різні навантаження навколишнього середовища, включаючи вітер і сніг. Фундамент цих опорних конструкцій також повинен бути посилений, щоб забезпечити стійкість на підвищеній висоті. Інженери часто використовують розширене програмне забезпечення для структурного аналізу, щоб обчислити відповідні розміри та матеріали для опорних стовпів і фундаментів, беручи до уваги такі фактори, як стан ґрунту, місцева швидкість вітру та сейсмічна активність.

Мінімізація затінення збоку

Іншим важливим аспектом, на який впливають двосторонні модулі, є необхідність мінімізації затінення з тильного боку. Будь-який предмет або конструкція, яка відкидає тінь на задню поверхню модулів, може значно знизити їх загальну потужність. У традиційних односторонніх модульних установках затінення задньої сторони, можливо, не було серйозною проблемою, але з двосторонніми модулями це стає ключовим фактором дизайну.

Опорні конструкції для двосторонніх модулів необхідно проектувати таким чином, щоб уникнути самозатінення та затінення від сусідніх структур. Це може включати коригування орієнтації та відстані між модулями. Наприклад, модулі повинні бути орієнтовані так, щоб мінімізувати тінь від сусідніх рядів, особливо в години піку сонячного світла. Необхідно ретельно розрахувати відстань між рядами, виходячи з висоти модулів, широти місця установки та пори року, щоб переконатися, що задні поверхні не закриваються тінню.

Окрім затінення від ряду до ряду, самі опорні компоненти, такі як стовпи, кабелі та балки, можуть спричинити затінення. Дизайнери зараз досліджують інноваційні способи зменшити вплив затінення цих компонентів. Наприклад, використання більш тонких і обтічних прогонів або розміщення опорних стовпів у стратегічних місцях може допомогти звести до мінімуму область тіні на задній частині модулів. Деякі просунуті опорні конструкції навіть включають рухомі або регульовані компоненти, які можна змінити, щоб уникнути затінення протягом дня.

Оптимізація макета прогонів

Використання двосторонніх модулів також суттєво впливає на планування прогонів. Прогони - це горизонтальні елементи конструкції, які підтримують модулі на кріпленні. У традиційних установках компонування балок головним чином було зосереджено на забезпеченні адекватної підтримки та несучої здатності модулів. Однак з двосторонніми модулями компонування обрешітки потрібно оптимізувати, щоб збалансувати вимоги до опори з мінімізацією затінення з тильного боку.

Більш оптимізоване розташування прогонів може передбачати зменшення кількості прогонів або зміну їх відстані. Менша кількість прогонів означає меншу площу поверхні, яка відкидає тінь на задню частину модулів. Але в той же час решта прогонів повинні бути сконструйовані так, щоб витримувати вагу модулів і ефективно протистояти навантаженню навколишнього середовища. Для цього потрібен детальний структурний аналіз, щоб переконатися, що зменшене розташування балок не порушує цілісність опорної конструкції.

Іншим аспектом оптимізації компонування прогонів є форма та профіль прогонів. Використання прогонів з більш аеродинамічною або низькопрофільною конструкцією може ще більше зменшити ефект затінення. Деякі виробники зараз розробляють спеціалізовані обрешітки для встановлення двосторонніх модулів, які розроблені таким чином, щоб мати мінімальний вплив на поглинання заднього бічного світла, забезпечуючи достатню структурну підтримку.

Підсумовуючи, впровадження двосторонніх модулів змінило міркування щодо проектування опорних конструкцій фотоелектричної системи. Збільшивши дорожній просвіт, мінімізувавши затінювання задньої сторони та оптимізувавши планку обрешітки, дизайнери можуть максимізувати потенціал генерації електроенергії двосторонніх модулів. Незважаючи на те, що ці зміни в конструкції викликають труднощі з точки зору проектування та вартості, довгострокові переваги збільшення вироблення електроенергії та покращення ефективності системи роблять їх доцільними інвестиціями у зростаючу фотоелектричну галузь.