Quelle: Saurenergy.com
Weltweit wachsen die Solaranlagen in beeindruckendem Tempo. Ein Großteil des Wachstums stammt aus Indien, und mit einem Ziel von 100 GW bis 2022 steht Indien kurz davor, die größte Solarnation der Welt zu werden. Die kontinuierliche Senkung der Solaranlagenpreise im Hinblick auf höhere Netzentgelte führt zu einer weltweit steigenden Nachfrage nach Solarlösungen und damit zu einem rasanten Wachstum. Solar ist unbestreitbar die Zukunft und eine der führenden erneuerbaren Energiequellen. Sonnenkollektoren funktionieren am besten, wenn sie für eine maximale Anzahl von Stunden schattenfreies Sonnenlicht erhalten und in einem präzisen Neigungswinkel mit der Ausrichtung nach Süden montiert werden. Hier kommt die Solarmodul-Montagestruktur ins Spiel. Einer der größten Innovationsbereiche bei der Installation von Solarmodulen betrifft das Montagesystem.
Modulmontagestrukturen spielen eine entscheidende Rolle für den effizienten Betrieb eines Solarstromsystems, sowohl in Versorgungsunternehmen als auch auf Dächern. Während die meisten Komponenten des Balance of System (BOS) wie Wechselrichter, DC-Kabel, Anschlussdosen, Transformatoren usw. ohne weiteres von den Ausrüstungslieferanten gekauft werden, spiegelt sich die Leistung eines EPC-Vertragspartners hauptsächlich in den Modulmontagestrukturen und dem Verdrahtungsmanagement wider .
Diese Strukturen tragen dazu bei, dass die Platten bequem ruhen, Beschädigungen verhindern und vor allem in einem präzisen Neigungswinkel positioniert werden, um die maximale Sonnenenergie zu nutzen. Es können Montagestrukturen für Dächer, Freiflächen, Carports und Sun-Tracker-Lösungen hergestellt werden, die sich in Bezug auf Gewicht, Material, Anpassungsfähigkeit und Montagefreundlichkeit stark weiterentwickelt haben. Es gab viele technologische Innovationen, die zu reduzierten Kosten, schnellerer und besserer Installation, hoher Haltbarkeit und höherer Leistung geführt haben.
Bei der jüngsten Installation eines Solarprojekts in Indien wurden verschiedene Solarmontagetechnologien und -designs übernommen, die sowohl Strukturen aus verzinktem Eisen als auch Aluminiumstrukturen umfassen. Einige der Projekte haben eine Kombination aus Stahlkonstruktion und Aluminiumkonstruktion angenommen, wobei die vertikalen Beine aus feuerverzinktem Stahl bestehen und der Rest der Elemente aus einer stranggepressten Aluminiumkonstruktion besteht. Typischerweise umfasst die Modulmontagestruktur die folgenden Komponenten.
Darüber hinaus trugen sinkende Kosten für Modulmontagestrukturen am stärksten zum Rückgang der Projektkosten bei. Sie sind in den letzten 4-5 Jahren um fast 60 % gesunken. Die Herstellung von Strukturen ist ein ziemlich konsolidierter Markt, wobei die fünf größten Unternehmen in Indien 80 % des Marktanteils kontrollieren. Diese Player haben eine kumulierte Kapazität von 2.300 MW pro Jahr. Dies mag wie eine solide Basis für zukünftiges Wachstum erscheinen. Die Nachfrage in Indien ist jedoch zyklisch und wird durch die Politik getrieben. Termingerechte Lieferungen für die gesamten 2.300 MW werden bereits ein Thema sein, ganz zu schweigen von einem 4.000-5.000 MW-Markt. Auch die Kosten für Montagestrukturen können bei einem Kapazitätszuwachs steigen. Dieser Anstieg wird jedoch nur von kurzer Dauer sein, da Unternehmen Teile der Struktur von anderen Stahlherstellern kaufen können.
Jedes Solarsystem ist für 20 bis 25 Jahre ausgelegt, daher spielt das Material eine wichtige Rolle in der Gesamtlösung. Die Stärke des Materials wird durch die Geographie und Umgebung des zu installierenden Standorts bestimmt. Daher besteht in der Industrie ein wachsender Bedarf an hochbeständigen, rostfreien und korrosionsbeständigen Materialien. Dies führt zur Entstehung evolutionärer Produkte wie rostbeständiger Stahl, die mit ihren wettbewerbsfähigen Preisen und ihrer höheren Haltbarkeit auf dem Markt für Solarmodule sehr beliebt geworden sind. Je nach Gewicht, Festigkeitsklasse und Beschichtung gibt es verschiedene Stahlsorten, die unterschiedliche Preise mit sich bringen. Bei der Auswahl des Materials sollte man auf die Garantie des Unternehmens achten, um eine maximale Kapitalrendite zu erzielen. Auf dem wahrscheinlich umkämpftesten Markt für Solarprodukte sind Montagesysteme ein wichtiges Element von Solaranlagen – sie befestigen Solarmodule auf dem Dach oder dem Boden. Hier gehen wir auf die grundlegenden Kategorien von Solardachsystemen ein, um neuen Installateuren zu helfen, sich mit der Installation vertraut zu machen.
Arten von Solar-Montagestrukturen
Die richtige und richtige Wahl der Montagestrukturen für Solaranlagenprojekte ist im Hinblick auf die Gesamtproduktion, Effizienz und Lebensdauer der Solarmodule sehr wichtig. Da es sich um eine kostspielige Investition handelt, sollte die Wahl des Befestigungssystems nicht als Nebensache vernachlässigt werden. Solarmodule müssen auf einer sehr stabilen und langlebigen Struktur befestigt, montiert und festgezogen werden, um das Array vor Stößen durch Wind, Hagel, Regen, Schnee und sogar kleinere Erdbeben zu schützen. Sie werden entweder auf dem Boden, auf Dächern oder auf Masten montiert. Es gibt fünf Grundtypen von Montagestrukturen, von denen vier Typen mit festem Winkel und ein Typ mit variablem Winkel sind:
Dachträger
Bodenmontierte Racks
Top-of-Pole-montierte Racks
Seitlich am Mast montierte Racks
Auf Tracking-System montierte Racks
Dachträgerhalten Sie normalerweise die Kabelwege zwischen der Solaranlage und der Batteriebank oder dem Wechselrichter auf einem Minimum, erfordern jedoch Dachdurchdringungen und laufen Gefahr, Dachleckagen zu verursachen, daher muss das Dach gut abgedichtet sein. Ein weiterer Nachteil von Dachaufbauten kann auftreten, wenn die Dachausrichtung und der Dachwinkel nicht optimal sind, wodurch viel potenzielle Energie verschwendet wird, die Ihr System erzeugen könnte. Für eine optimale Systemeffizienz bei einer auf dem Dach montierten Konstruktion müssen Sie sicherstellen, dass im optimal freien Luftstrom Ihrer Solarmodule kein Schatten durch Bäume oder andere Gebäude entsteht. Dazu gehören auch konstruktionstechnische Überlegungen, die seismische Verhaltensanalysen, Grenzschicht-Windkanaltests und die UL 2703-Zertifizierung für Erdung und Kontaktierung umfassen. Dachhalterungen sind optimal, wenn Ihr Haus oder Gebäude ausreichend Platz für alle benötigten Solarmodule bietet. Außerdem sind sie wahlweise fest oder verstellbar und können auch mit einem Solartracker installiert werden.
Bodenhalterungen,wie Sie sich vorstellen können, werden sie hauptsächlich für die Montage von Solarmodulen am Boden überall auf Ihrem Grundstück verwendet. Fehlt Ihrem Dach der Platz für eine Dachhalterung oder ist es durch Bäume oder eine Lage im Sonnenlauf stark beschattet, ist dies eine sinnvolle Alternative. Diese sind in der Regel einstellbar, damit sie zu verschiedenen Tageszeiten für eine maximale Sonnenabsorption nach oben oder unten geneigt werden können. . Der Nachteil besteht darin, dass am Boden montierte Strukturen Vandalismus, Schmutzansammlungen, Laub und Schnee am Boden des Arrays ausgesetzt sind. Daher empfehlen sich Freiflächenregale nur für sichere Standorte vorzugsweise in sauberen und stabilen Umgebungen (mit wenig Schnee oder Schmutz auf dem Boden).
Masthalterungenwerden verwendet, um Sonnenkollektoren an, Sie ahnen es schon, Masten zu verankern. Es gibt zwei Hauptarten von Masthalterungen, „Top-of-Pole“ und „Side-of-Pole“. Ersteres ermöglicht es dem Solarpanel, auf einer Stange zu sitzen, die mehrere Meter über dem Boden liegt. Letzteres verankert Sonnenkollektoren seitlich an Masten.Top-of-Pole-montierte Rackssind Konstruktionen, bei denen Montagemasten im Boden befestigt und mit Beton befestigt werden und das Solarmodul oben auf den Masten montiert wird. Der Vorteil ist, dass er eher nicht Vandalismus und Ansammlung von Schmutz, Laub und Schnee ausgesetzt ist, aber nicht leicht zu reinigen ist.Seitlich am Mast montierte Rackswerden normalerweise für Solaranlagen verwendet, die aus einer geringen Anzahl von Modulen bestehen. Sie werden insbesondere für Fernbeleuchtungssysteme verwendet, die bereits mit einer Stange geliefert werden, an der sie einfach befestigt werden können.
Auf Tracking-System montierte Rackskann für alle Arten von solaren Nachführsystemen sowie solaren Wasserpumpsystemen verwendet werden und ermöglicht ein Maximum an Sonneneinstrahlung, die zur Stromerzeugung genutzt werden kann. Sie zahlen sich besonders in heißen Klimazonen aus. Es gibt zwei verschiedene Arten von montierten Strukturen für Trackingsysteme, die einachsig und zweiachsig sind. Die einachsigen Tracker sind dafür ausgelegt, die Sonnenbewegung von Osten nach Westen zu verfolgen, während die zweiachsigen Systeme dem Tages- und Jahreszeitenverlauf der Sonne nachgeführt werden und überwiegend bei PV-Konzentratorsystemen eingesetzt werden. Solartracker sind ein automatisiertes System, mit dem Ihre Module den Sonnenverlauf den ganzen Tag über verfolgen können, um eine optimale Sonneneinstrahlung und Sammlung zu erzielen. Obwohl Solartracker die Effizienz steigern und die manuelle Wartung Ihrer Module reduzieren, werden sie jedoch aufgrund der stark gestiegenen Gesamtkosten und des Hinzufügens eines anderen beweglichen Teils, das möglicherweise ausfällt und Probleme für das Array verursacht, nicht häufig verwendet.
Verschiedene Arten von Dachhalterungen
Unterputzhalterungensind die erste Art von Dachhalterung, die wir behandeln werden. Sie sind eine kostengünstige und einfache Option, die für die meisten auf dem Dach montierten Solarpanel-Installationen geeignet ist. Sie sind in der Regel nicht verstellbar und, wie der Name schon sagt, so konzipiert, dass sie bündig mit der Dachfläche, auf der sie montiert werden, abschließen. Die Solarpaneele werden im Allgemeinen mit Metallklammern befestigt, die das Paneel an Ort und Stelle halten, wobei zwischen dem Dach und der Unterseite des Paneels etwa 2-4 Zoll Platz bleiben. Dies ermöglicht einen ausreichenden Luftstrom entlang der Unterseite des Panels, wodurch das Panel kühl bleibt und mit maximaler Effizienz betrieben wird. Wenn ein Panel überhitzt, sinkt seine Effizienz und damit auch seine Lebensdauer. Diese Halterungen sind ideal für Hausbesitzer, weniger für Geschäftsinhaber. Dachhalterungen zielen im Allgemeinen darauf ab, sowohl Ihr Dach als auch das Solarmodul selbst zu schützen. Die bündige Montage reduziert die Windlast auf die Sonnenkollektoren. Unterputzmontagen sind ideal, um die Eigenlast auf Ihrem Dach zu reduzieren, sie funktionieren für jede Art von System, eignen sich für Gebiete mit starkem Wind, bieten Flexibilität bei der Neigung und Ausrichtung der Paneele und sorgen für minimale Beeinträchtigungen der Dachabläufe.
Sie sind jedoch nicht ohne Fehler. Abhängig von der Art Ihres Daches kann die Installation einer Unterputzmontage eine Dachdurchdringung erfordern (Durchführungen sind normalerweise nicht erforderlich), was das Risiko einer Dachleckage erhöht.
Ballastierte Halterungensind ähnlich wie Unterputzmontagen, verwenden jedoch Gewichte, um die Solarmodule auf Ihrem Dach zu befestigen. Diese Konstruktion kann Arbeitszeit und Kosten sparen, stellt jedoch eine zusätzliche Herausforderung dar, die Gewichte auf das Dach zu bringen, was bei größeren Systemen recht erheblich sein kann. Ballastierte Halterungen erfordern keine Dachdurchdringungen, sind schneller und kostengünstiger zu installieren und ermöglichen eine Neigung der Panels von bis zu 20 Grad für eine optimale Sonneneinstrahlung. Diese Halterung erhöht jedoch die Belastung Ihres Daches, hat eine geringere Leistungsdichte und ist weniger geeignet für Gebiete mit starkem Wind. Sie werden durch bestimmte Standortbedingungen wie Dachneigung und Gebäudehöhe begrenzt.
Es gibt auchHybridhalterungen,was Sie wahrscheinlich erraten können, ist eine Kombination aus bündigen Halterungen und Ballasthalterungen. Sie verwenden einige strukturelle Elemente beider Halterungen, um einige Dächer unterzubringen, die beide nicht tragen können. Hybridhalterungen erfordern eine minimale Dachdurchdringung, können schnell installiert werden (je nach Modell) und ermöglichen eine individuelle Designoptimierung basierend auf Faktoren wie Tragfähigkeit und Wind. Diese Halterungen sind in der Regel teurer und können mehr Platz auf Ihrem Dach einnehmen, sodass weniger Platz für Ihr System bleibt.
Dachbodenhalterungenhaben ein ähnliches Design wie normale Bodenhalterungen, können aber auf Ihrem Dach „sitzen“. Je nach Dachtyp ist dies möglicherweise besser als eine bündige Montage. Dachbodenhalterungen können für eine maximale Sonneneinstrahlung das ganze Jahr über verstellbar oder fest montiert werden.
Montagegestell-Material
Montagegestelle können aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Vergessen Sie nicht, Ihren Hersteller nach dem Material seiner Montagestrukturen zu fragen, um falsche und teure Entscheidungen nach dem Projekt zu vermeiden. Die meisten Hersteller von Montagegestellen verwenden Aluminium. Es ist nicht nur ein geringes Gewicht – und verringert damit den Gewichtsdruck auf Dach, Mast oder Nachführsystem – sondern auch korrosionsbeständig, stark und kompatibel zu den meist aus Aluminium gefertigten Solarmodulrahmen vieler Hersteller.
Eine andere Wahl können Montagestrukturen aus Edelstahl sein. Obwohl Edelstahlgestelle sehr stark und widerstandsfähig gegen Umwelteinflüsse wie Hagel, Schnee, Regen etc. sind und eine Ewigkeit halten können, sind sie dennoch eine teure Investition. Montagegestelle aus Holz sind billig und einfach zu verarbeiten, haben jedoch eine schwache Konsistenz und versagen insbesondere in nassen Umgebungen schnell. Auch aus Kunststoff gefertigte Montagegestelle sind günstig, aber hinsichtlich Statik und Lebensdauer nicht die optimale Wahl. Wie holzgefertigte Montagegestelle können sie brennen
oder sogar brechen, wenn der Druck auf das Solarpanel (zB Schnee) zu hoch ist. Last but not least sind Montagegestelle aus Eisen auch leicht zu verarbeiten und etwas teurer als Holzgestelle, unterliegen aber schnell Korrosion und sind in nassen Umgebungen nicht zu empfehlen.
Strukturelle Integrität ist von größter Bedeutung. Wie alle anderen Gebäudekomponenten müssen auch Solaranlagen tragfähig und sicher sein. Zahlreiche Probleme können auftreten, wenn Systeme von geringer Qualität oder schlecht installiert sind. Die Solarindustrie ist bestrebt, bemerkenswerte Produkte und Systeme auf den indischen und globalen Markt zu bringen, um die Solarentwicklung auf der ganzen Welt zu fördern. Der Markteintritt innovativer Technologien und Produkte ebnet den Weg für eine sauberere und grünere Zukunft.
