Fonte: saurenergy.com
Globalmente, as instalações solares têm crescido a um ritmo impressionante. Uma grande parte do crescimento veio da Índia e, com 100 GW da meta até 2022 em suas mãos, a Índia está prestes a se tornar a maior nação solar do mundo. A redução contínua nos preços do sistema solar em relação a taxas de rede mais altas está resultando no aumento da demanda global por soluções solares e, portanto, levando ao seu rápido crescimento. Solar é o futuro inegável e uma das principais fontes de energia renovável. Os painéis solares funcionam melhor quando recebem luz solar livre de sombra por um número máximo de horas, montados em um ângulo de inclinação preciso com a face voltada para o sul. É aqui que entra em cena as estruturas de montagem de painel solar. Uma das maiores áreas de inovação na instalação de painéis solares envolve o sistema de montagem.
As estruturas de montagem do módulo desempenham um papel vital no funcionamento eficiente de um sistema de energia solar, tanto na concessionária quanto no telhado. Enquanto a maioria dos componentes de equilíbrio do sistema (BOS), como inversor, cabos CC, caixas de junção, transformadores, etc., são prontamente comprados dos fornecedores de equipamentos, o acabamento de um empreiteiro EPC é refletido principalmente por meio de estruturas de montagem de módulo e gerenciamento de fiação .
Essas estruturas ajudam os painéis a descansar confortavelmente, evitam que sejam danificados e, mais importante, posicionam-nos em um ângulo de inclinação preciso para aproveitar ao máximo a energia solar. As estruturas de montagem podem ser feitas para telhados, montagem no solo, carports e soluções de rastreador solar, que agora viram uma série de desenvolvimentos em termos de peso, material, adaptabilidade e facilidade de instalação. Muitas inovações tecnológicas resultaram em redução de custo, instalação mais rápida e melhor, alta durabilidade e maior rendimento.
A instalação recente do projeto solar na Índia adotou várias tecnologias e design de montagem solar, que incluem estruturas feitas de ferro galvanizado e estruturas de alumínio. Alguns dos projetos adotaram uma combinação de estrutura de aço e estrutura de alumínio, onde as pernas verticais são feitas de aço galvanizado por imersão a quente e o resto dos membros são feitos de estrutura de alumínio extrudado. Normalmente, a estrutura de montagem do módulo compreende os seguintes componentes.
Além disso, a queda no custo das estruturas de montagem do módulo foi um dos maiores contribuintes para a queda no custo do projeto. Eles caíram quase 60% nos últimos 4-5 anos. A fabricação de estruturas é um mercado bastante consolidado, com as cinco maiores empresas da Índia controlando 80% da participação de mercado. Esses players têm capacidade acumulada de 2.300 MW por ano. Isso pode parecer uma base sólida para crescimento futuro. No entanto, a demanda na Índia é cíclica e impulsionada por políticas. Entregas oportunas para todos os 2.300 MW já serão um problema, quanto mais atender a um mercado de 4.000-5.000 MW. Os custos de montagem de estruturas também podem subir se houver um pico no acréscimo de capacidade. No entanto, esse aumento terá vida curta, já que as empresas podem começar a comprar peças da estrutura de outros fabricantes de aço.
Qualquer sistema solar é projetado para funcionar por 20 a 25 anos, portanto, o material desempenha um papel importante na solução geral. A resistência do material é definida pela geografia e ambiente do local a ser instalado. Conseqüentemente, há uma necessidade crescente de materiais altamente duráveis, sem ferrugem e resistentes à corrosão na indústria. Isso está levando ao surgimento de produtos evolucionários, como aço resistente à ferrugem, que se tornaram altamente populares no mercado de painéis solares com seu preço competitivo e maior durabilidade. Existem vários tipos de aço dependendo do seu peso, grau de resistência e revestimento que envolve preços diferentes. Ao selecionar o material deve-se olhar para a garantia fornecida pela empresa para o máximo retorno do investimento. Provavelmente, o mercado de produtos solares mais competitivo, os sistemas de montagem são um elemento importante dos painéis solares - eles fixam os painéis solares no telhado ou no solo. Aqui, examinamos as categorias básicas de sistemas solares montados em telhados para ajudar os novos instaladores a entender a instalação.
Tipos de estruturas de montagem solar
A escolha correta e adequada das estruturas de montagem para projetos de sistemas solares é muito essencial em termos da produção geral, eficiência e vida útil dos painéis solares. Por ser um investimento caro, a escolha dos sistemas de montagem não deve ser desconsiderada como uma consideração secundária. Os módulos solares precisam ser fixados, montados e apertados em uma estrutura muito estável e durável, protegendo o conjunto contra impactos de vento, granizo, chuva, neve e até mesmo pequenos terremotos. Eles são montados no solo, em telhados ou em postes. Existem cinco tipos básicos de estruturas de montagem, dos quais quatro são tipos de ângulo fixo e um tipo de ângulo variável:
Racks montados no telhado
Racks montados no solo
Racks montados no topo do pólo
Racks montados na lateral do mastro
Racks montados no sistema de rastreamento
Racks montados no telhadoNormalmente, mantenha as distâncias de passagem do fio entre o painel solar e o banco de baterias ou inversor a um mínimo, mas requer penetrações no telhado e corre o risco de causar vazamentos no telhado, portanto, o telhado deve ser bem vedado. Outra desvantagem das estruturas montadas no telhado pode surgir se a orientação e o ângulo do telhado não forem ideais, desperdiçando, assim, muita energia potencial que seu sistema poderia gerar. Para obter a eficiência ideal do sistema usando uma estrutura montada no telhado, você precisa garantir que não haja sombra de árvores ou outros edifícios no caminho de fluxo de ar livre de seus painéis solares. Também consistem em considerações de engenharia de projeto que incluem análise de comportamento sísmico, teste de túnel de vento de camada limite e certificação UL 2703 para aterramento e ligação. As montagens no telhado são ideais quando sua casa ou prédio tem espaço suficiente para todos os painéis solares de que você precisa. Também têm a opção de serem fixos ou reguláveis, podendo ainda ser instalados com rastreador solar.
Montagens no solo,como você pode imaginar, são usados principalmente para a montagem de painéis solares no solo em qualquer lugar de sua propriedade. Se seu telhado não tem espaço para uma montagem de telhado ou é muito sombreado por árvores ou localização no caminho do sol, esta é uma alternativa viável. Eles geralmente são ajustáveis para permitir que eles se inclinem para cima ou para baixo para obter a absorção solar máxima em vários momentos ao longo do dia. . A desvantagem é que as estruturas montadas no solo correm o risco de serem expostas a vandalismo, acúmulo de sujeira, folhas e neve na parte inferior do conjunto. Portanto, os racks montados no solo são recomendados apenas para locais seguros, de preferência em ambientes limpos e estáveis (com pouca neve ou sujeira no solo).
Pole Mountssão usados para ancorar painéis solares, você adivinhou, postes. Existem dois tipos principais de montagens de poste, “topo do poste” e “lateral do poste”. O primeiro permite que o painel solar fique no topo de um poste, elevado a vários metros do solo. Este último fixa os painéis solares nas laterais dos postes.Racks montados no topo do pólosão estruturas onde os postes de montagem são fixados ao solo e apertados com concreto e o módulo solar é montado no topo dos postes. A vantagem é que não fica exposto ao vandalismo e ao acúmulo de sujeira, folhas e neve, mas não é fácil de limpar.Racks montados na lateral do mastrosão normalmente usados para sistemas solares que compreendem um pequeno número de módulos. Eles são particularmente usados para sistemas de iluminação remota que já vêm com um poste onde podem ser facilmente fixados.
Racks montados no sistema de rastreamentopode ser usado para todos os tipos de sistemas de rastreamento solar, bem como sistemas de bombeamento solar de água, permitindo um máximo de radiação solar que pode ser usada para gerar eletricidade. Eles compensam especialmente em climas quentes. Existem dois tipos diferentes de estruturas montadas para sistemas de rastreamento que são de um eixo e de dois eixos. Os rastreadores de um eixo são projetados para rastrear o movimento do sol de leste para oeste, enquanto os sistemas de dois eixos rastreiam o curso diário e sazonal do sol e são amplamente usados com sistemas concentradores de PV. Os rastreadores solares são um sistema automatizado que permite que seus painéis rastreiem o caminho do sol ao longo do dia para obter a exposição e a captação solar ideal. No entanto, embora os rastreadores solares aumentem a eficiência e reduzam a manutenção manual de seus painéis, eles não são comumente usados devido ao grande aumento no custo total e à adição de outra parte móvel que pode quebrar e causar problemas para o conjunto.
Diferentes tipos de suportes de telhado
Montagens embutidassão o primeiro tipo de montagem de telhado que cobriremos. Eles são uma opção econômica e simples, adequada para a maioria das instalações de painéis solares montados no telhado. Geralmente não são ajustáveis e, como o nome sugere, são projetados para ficar nivelados com a superfície do telhado em que são montados. Os painéis solares são geralmente presos com clipes de metal que prendem o painel no lugar, deixando cerca de 2-4 polegadas de espaço entre o telhado e a parte inferior do painel. Isso permite bastante fluxo de ar ao longo da parte inferior do painel, o que o mantém frio e funcionando com eficiência máxima. Se um painel superaquecer, sua eficiência cai e também sua vida útil. Essas montagens são ótimas para proprietários de casas, nem tanto para proprietários de empresas. Em geral, os suportes de telhado têm como objetivo proteger o seu telhado, bem como o próprio painel solar. A montagem embutida reduz a carga do vento nos painéis solares. As montagens embutidas são ideais para reduzir a carga morta em seu telhado, funcionam para qualquer tipo de sistema, são adequadas para áreas de vento forte, há espaço para flexibilidade na inclinação e orientação do painel e fornecem o mínimo de interferência com a drenagem do telhado.
Porém, eles não são isentos de falhas. Dependendo do tipo de telhado que você tem, a instalação de uma montagem embutida pode exigir uma penetração no telhado (as penetrações não são necessárias normalmente), o que aumentará o risco de vazamento do telhado.
Montagens com lastrosão semelhantes às montagens embutidas, mas use pesos para segurar os painéis solares no seu telhado. Este projeto pode economizar tempo e custos de mão de obra, mas apresenta um desafio adicional de colocar os pesos no telhado, que pode ser bastante substancial ao lidar com sistemas maiores. Os suportes com lastro não requerem penetrações no telhado, são mais rápidos e baratos de instalar e permitem uma inclinação do painel de até 20 graus para uma exposição solar ideal. No entanto, esta montagem aumenta a carga em seu telhado, tem densidade de energia mais baixa e é menos adequada para áreas de vento forte. Eles são limitados por certas condições do local, como inclinação do telhado e altura do edifício.
Há tambémSuportes híbridos,que você provavelmente pode adivinhar são uma combinação de montagens niveladas e montagens com lastro. Eles usam alguns elementos estruturais de ambas as montagens para acomodar alguns telhados que não podem suportar qualquer um. As montagens híbridas exigem penetração mínima no telhado, podem ser rápidas de instalar (dependendo do modelo) e permitem a otimização do projeto personalizado com base em fatores como carga e vento. Esses suportes são geralmente mais caros e podem ocupar mais espaço no telhado, deixando menos espaço para o sistema.
Suportes para telhadosão semelhantes em design às montagens de solo normais, mas são capazes de “sentar” no telhado. Dependendo do tipo de telhado que você tem, isso pode ser melhor do que uma montagem embutida. As montagens no telhado podem ser ajustadas ou fixas para maximizar a exposição solar ao longo do ano.
Material de suporte de montagem
As estantes de montagem podem ser feitas de diferentes tipos de materiais. Não se esqueça de perguntar ao seu fabricante sobre o material de suas estruturas de montagem, a fim de evitar escolhas erradas e caras pós-projeto. A maioria dos fabricantes de racks de montagem usa alumínio. Não é apenas baixo peso - diminuindo assim a pressão do peso no telhado, poste ou sistema de rastreamento - mas também resistente à corrosão, forte e compatível com as estruturas dos módulos solares de muitos fabricantes que são em sua maioria feitos de alumínio.
Outra opção pode ser a montagem de estruturas de aço inoxidável. Embora os racks de aço inoxidável sejam muito fortes e resistentes aos impactos ambientais, como granizo, neve, chuva, etc. e possam durar muito, eles são, no entanto, um investimento caro. Os racks de montagem feitos de madeira são baratos e fáceis de trabalhar, mas são fracos em consistência e podem falhar rapidamente, especialmente em ambientes úmidos. Os racks de montagem feitos de plástico também são baratos, mas não a escolha ideal em termos de estática e durabilidade. Como racks de montagem feitos de madeira, eles podem queimar
ou até mesmo quebrar se a pressão no painel solar (por exemplo, neve) for muito alta. Por último, mas não menos importante, os racks de montagem feitos de ferro também são fáceis de trabalhar e um pouco mais caros do que os de madeira, mas rapidamente são vítimas de corrosão e não são recomendados em ambientes úmidos.
A integridade estrutural é de extrema importância. Assim como qualquer outro componente de um edifício, os sistemas solares devem ser estruturalmente sólidos e seguros. Inúmeros problemas podem ocorrer se os sistemas forem de baixa qualidade ou mal instalados. A indústria solar está empenhada em trazer produtos e sistemas notáveis para os mercados indianos e globais para melhorar o desenvolvimento solar em todo o mundo. A entrada de tecnologias e produtos inovadores no setor está abrindo o caminho para um futuro mais limpo e verde.
