انواع استراکچر پنل خورشیدی + مزایا و معایب

آیا می‌دانستید حتی پیشرفته‌ترین پنل‌های خورشیدی نیز بدون یک پایه مستحکم، قادر به تولید حداکثر انرژی نیستند؟ این چارچوب‌های مهندسی‌شده، پنل‌ها را تثبیت و زاویه آن‌ها را برای جذب حداکثری نور خورشید تنظیم می‌کنند. انتخاب صحیح سازه، مستقیما بر کارایی، بازدهی و طول عمر سرمایه‌گذاری شما در انرژی خورشیدی تأثیرگذار است. این مقاله به شما کمک می‌کند تا با انواع استراکچر پنل خورشیدی روی زمین، سقف، شناور و منعطف و مزایا، معایب و کاربردهای عملی این سازه‌ها آشنا شوید. با ما همراه باشید تا بهترین سازه پنل خورشیدی را برای پروژه خود انتخاب کنید.

سازه های خورشیدی روی سقف

سازه‌های روی بام برای نصب انواع پنل خورشیدی روی سقف ساختمان‌های مسکونی و تجاری طراحی شده‌اند. مزایای آن‌ها شامل صرفه‌جویی در فضا، استفاده از فضای بلااستفاده سقف، کاهش هزینه‌های انرژی و محافظت از سقف در برابر تابش مستقیم خورشید است.

بااین‌حال، این نوع نصب معایبی ازجمله محدودیت‌های اندازه، زاویه و استحکام سقف نیز دارد. نیاز به سقفی بدون سایه و با جهت‌گیری مناسب، چالش‌های کلیدی استراکچرهای خورشیدی روی سقف هستند. همچنین، افزایش ظرفیت و نگهداری سیستم این نوع سازه‌ها دشوارتر خواهد بود. در بخش بعد به بررسی انواع استراکچر خورشیدی روی سقف خواهیم پرداخت.

برای آشنایی با پنل خورشیدی و کاربرد آن مقاله کاربرد پنل خورشیدی را مطالعه کنید.

انواع استراکچر خورشیدی روی سقف

برای بهره‌برداری بهینه از فضای سقف، سازه‌های خورشیدی متنوعی طراحی شده‌اند. هر یک از این سازه‌ها ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند که در ادامه آن‌ها را بررسی می‌کنیم:

• سیستم ریلی: در این نوع سازه، ریل‌هایی بر روی سقف متصل می‌شوند و پنل‌ها با استفاده از گیره به این ریل‌ها محکم گره می‌خورند. ریل‌ها خود نیز با پیچ به سقف متصل می‌شوند.
• سیستم بدون ریل: پنل‌ها بدون استفاده از ریل، مستقیما با پیچ و مهره به سقف متصل می‌شوند.
• سیستم ریل مشترک: این سیستم مشابه سیستم ریلی است؛ اما تعداد ریل کمتری استفاده می‌شود.
• سیستم پایه مرتفع سقفی: این سیستم از ساختاری از پیش مونتاژشده با بلوک‌های مرتفع تشکیل شده که شیب‌دار هستند و به‌عنوان تکیه‌گاه عمل می‌کنند.
• سازه‌های مسطح : این سازه‌ها برای نصب روی سقف ساختمان‌ها طراحی شده‌اند.. قابلیت تنظیم زاویه را دارند.
• سازه‌های سطوح شیب‌دار: این سازه‌ها دارای طراحی ثابتی هستند و از پایه‌های کوتاه‌تری استفاده می‌کنند.
• سازه‌های نصب روی سوله: این سازه‌ها روی سقف‌های فلزی یا ورقه‌ای (شیروانی) نصب می‌شوند و در بخش تجاری و صنعتی بسیار محبوب هستند.

انتخاب سازه مناسب برای نصب روی سقف، با توجه به تنوع موجود و ویژگی‌های منحصربه‌فرد هر کدام، نیازمند بررسی دقیق شرایط سقف و نیازهای پروژه است.

برای استفاده از مدل های پنل خورشیدی برند AE Solar از خرید پنل خورشیدی AE Solar  دیدن کنید.

مزایا و معایب استراکچر خورشیدی روی زمین

سازه های زمینی خورشیدی، زمانی به کار گرفته می‌شوند که نیاز به نصب پنل‌ها روی زمین باشد. مزایای اصلی این روش شامل امکان به‌حداکثر رساندن بازدهی با انعطاف‌پذیری بالا در انتخاب محل و جهت‌گیری پنل‌ها می‌شود. همچنین سازه‌های زمینی خنک‌کنندگی بهتری پنل‌ها ایجاد می‌کنند.

این سازه‌های خورشیدی زمینی برای مزارع بزرگ و پروژه‌های تجاری مقیاس وسیع بسیار مناسب هستند. ازجمله معایب نصب زمینی پنل می‌توان به نیاز به اختصاص زمین مشخص، هزینه‌های نصب اولیه بالاتر و محدودیت‌های قانونی در استفاده از زمین اشاره کرد.

انواع استراکچر خورشیدی روی زمین

برای پروژه‌های خورشیدی که نیاز به نصب پنل‌ها روی زمین دارند، گزینه‌های متنوعی از سازه‌ها موجود است. این سازه‌ها با توجه به نوع زمین، مقیاس پروژه و نیاز به تنظیمات خاص، انتخاب می‌شوند:

• سازه‌های ثابت: در این نوع سازه‌ها، پنل‌ها در یک زاویه ثابت نسبت به سطح افق نگهداری می‌شوند.
• سازه‌های قابل‌تنظیم: این سازه‌ها امکان تنظیم دستی زاویه پنل‌ها را فراهم می‌کنند که منجر به بهبود خروجی انرژی در فصول مختلف سال می‌شود.
• سازه‌های کوبشی (سوار بر پایه): این سازه‌ها با استفاده از ستون‌های فولادی نصب می‌شوند که مستقیما در زمین کوبیده شده‌اند. این نوع سازه برای زمین‌های صاف و مزارع خورشیدی بزرگ مناسب است.
• سازه‌های بتنی (پایه مرتفع): در این سازه‌ها، ستون‌ها در فونداسیون‌های بتنی قرار می‌گیرند که استحکام و پایداری فوق‌العاده‌ای در برابر بارهای سنگین و شرایط آب و هوایی سخت فراهم می‌کند. این نوع سازه برای مناطق با خاک نرم یا ناهموار مناسب است.
• ساختار تک پایه مرتفع و چند پایه مرتفع: این سازه‌ها از یک یا چند تیر/لوله عمودی با پایه بتنی یا سکوی بتنی استفاده می‌کنند. ساختار چندپایه امکان نصب سیستم‌های بزرگتر با تغییر شیب زیاد را فراهم می‌آورد.

انتخاب سازه زمینی مناسب، باتوجه‌به تنوع و کاربردهای متفاوت هر نوع، برای بهینه‌سازی بازدهی و دوام پروژه خورشیدی ضروری است.

استراکچر خورشیدی پارکینگ

سازه های کارپورت برای نصب پنل‌های خورشیدی در پارکینگ‌ها یا گاراژها به کار می‌روند و علاوه‌بر تولید انرژی، به‌عنوان سایبان برای وسایل نقلیه نیز عمل می‌کنند. مزایای آن‌ها شامل بهره‌برداری دوگانه از فضا (تولید انرژی و سایبان) و محافظت از وسایل نقلیه در برابر شرایط نامساعد جوی می‌شود.

بااین‌حال، معایبی نظیر هزینه نصب اولیه بالاتر نسبت به سازه‌های سقفی و چالش در یافتن فضای مناسب برای نصب، از جمله نکات قابل توجه در مورد سازه‌های کارپورت هستند. انواع سازه‌های کارپورت شامل غیر کنسولی، نیمه کنسولی و تمام کنسولی می‌شود.

استراکچر پنل خورشیدی شناور

سازه‌های شناور به‌طور خاص برای نصب پنل‌های خورشیدی روی سطوح آبی مانند دریاچه‌ها، استخرها، مخازن آب یا آب‌بندها طراحی شده‌اند. مزایای برجسته آن‌ها شامل بهره‌برداری از سطوح آبی (که اغلب استفاده دیگری ندارند)، حفاظت از منابع آب با کاهش نرخ تبخیر و کاهش نیاز به آماده‌سازی سایت و تملک زمین می‌شود. این سازه‌ها معمولا از پلی اتیلن با چگالی بالا و آلومینیوم ساخته می‌شوند.

در مقاله طول عمر سیستم خورشیدی، عوامل موثر بر عمر مفید و روش های افزایش عمر پنل خورشیدی را ببینید.

سازه های ردیاب خورشیدی یا هوشمند

سازه‌های اسمارت به حسگرها، موتورها و مکانیزم‌های کنترل هوشمند مجهز هستند که به‌صورت خودکار زاویه پنل‌ها را متناسب با موقعیت خورشید در طول روز تنظیم می‌کنند. هدف اصلی آن‌ها قرار دادن پنل‌ها تا حد امکان عمود بر تابش خورشید برای حداکثر کردن تولید انرژی است.

مزیت اصلی این سازه‌ها، افزایش قابل‌توجه تولید انرژی (گاهی تا ۴۰ درصد) نسبت به سازه‌های ثابت است. همچنین، می‌توانند اثرات سایه را کاهش دهند. معایب سازه‌های هوشمند شامل هزینه نصب و نگهداری بالاتر به دلیل پیچیدگی بیشتر و وجود قطعات متحرک می‌شود. انواع سازه‌های ردیاب خورشیدی شامل موارد زیر هستند:

• تک محوره: افزایش بازدهی بین ۱۵ تا ۲۰ درصد
• دو محوره: افزایش بازدهی بین ۲۰ تا ۴۰ درصد

همچنین سازه Smartflower یک نوع ردیاب دو محوره است که به شکل گل طراحی شده و بازدهی بالایی دارد. نصب آن ساده و سریع است؛ اما هزینه اولیه بالایی دارد. Smartflower همچنین به‌عنوان یک نوع سازه نصب زمینی با پیکربندی خاص نیز شناخته می‌شود.

آشنایی با انواع استراکچر پنل خورشیدی؛ راهکاری برای افزایش بازدهی پروژ‌ه‌های سولار

در نهایت، انتخاب سازه مناسب برای پنل‌های خورشیدی، نقشی حیاتی در بهینه‌سازی تولید انرژی و افزایش طول عمر سیستم دارد. با شناخت دقیق انواع استراکچر پنل خورشیدی و در نظر گرفتن مزایا و معایب هر یک، می‌توان بهترین تصمیم را برای دستیابی به حداکثر بازدهی و پایداری در پروژه‌های انرژی خورشیدی گرفت.