Fotovoltaikus (PV) konzoloknapelemek elhelyezésére, telepítésére és rögzítésére tervezett speciális szerkezetek, más néven napelemes szerelőrendszerek. A fotovoltaikus erőművek "gerinceként" a napelem-tartók lehetővé teszik az erőmű felépítésének rugalmas beállítását a terep, a napsugárzás és egyéb tényezők függvényében. A tudományosan megalapozott PV tartórendszer nemcsak meghosszabbítja a napelemes erőmű élettartamát, hanem jelentősen javítja az energiatermelés hatékonyságát is.
A PV tartókonzolokat általában három fő típusba sorolják: rögzített konzolok, nyomkövető konzolok és rugalmas konzolok.
I. Rögzített zárójelek
Ahogy a neve is sugallja, a rögzített PV konzolok olyan rögzítési rendszerek, amelyek helyzete, szöge és tájolása a telepítés után változatlan marad. Ez a telepítési módszer közvetlenül az alacsony szélességi körök felé irányítja a napelemes PV-komponenseket (a talajhoz képest bizonyos szögben), és sorba és párhuzamosan elrendezi őket, hogy egy napelem-sort képezzenek az energiatermeléshez. A rögzített konzolok többféle beépítési megoldást kínálnak: a földre szerelt{3}} opciók közé tartozik a cölöpalapozás, a beton ballaszt, a beágyazott alkatrészek és a földi rögzítési módszerek, míg a tetőtéri megoldások a különböző tetőfedő anyagokhoz vannak szabva.
(1) Tetőtéri PV konzolok
A tetőtéri PV konzolokat lejtős vagy lapos tetőkre szerelik fel. A beépítés során meg kell felelniük a tetőtéri környezetnek anélkül, hogy az eredeti szerkezetet vagy vízálló rendszert károsítanák. Az elterjedt tetőfedő anyagok közé tartoznak a mázas cserepek, színes acélcserepek, aszfaltzsindelyek és betonfelületek, minden anyaghoz egyedi konzolmegoldásokkal.
A tetőket lejtős és lapos típusokra osztják. A lejtős tetők esetében a konzolokat általában a tetőlejtés mentén fektetik le, bár lehetséges a szögletes beépítés is (összetettebb módszer kevesebb alkalmazással). Lapostetők esetén lapos-és ferde beépítési lehetőségek is rendelkezésre állnak.
Tetőtéri PV konzolok
(2) Földre szerelt PV konzolok-
A földre -szerelt napelemes konzolokat nyílt kültéri talajra kell felszerelni. A nagy-földi PV-rendszereknél a konzolrögzítési módszerek a geológia, a környezet, az éghajlat és egyéb körülmények függvényében változnak. Az általános megoldások közé tartoznak a betonszalag- (tömb) alapok, cölöpalapok, földhorgonyok és csavarcölöpök.
Agrivoltaics and Husbandry{0}}PV integráció: Ez a modell egy nyitott napelemes erőművel rendelkezik a felső szinten, alatta pedig helyet biztosít kínai gyógynövények ültetésére vagy állattenyésztésre, maximalizálva a föld erőforrások kihasználását, és tökéletes kombinációt teremtve a modern mezőgazdaság és az új energiaforrások között.
Földre szerelt PV konzolok-
(3) Lebegő/víz{1}}alapú PV-tartók
Halászati{0}}PV-integráció: Ez a modell lehetővé teszi az energiatermelést a víz felett és a haltenyésztést a víz alatt, létrehozva az „egy erőforrás, két iparág” intenzív fejlesztési modelljét. Javítja az erőforrások felhasználását, védi az ökológiai környezetet, javítja a vízkészlet-felhasználás hatékonyságát, valamint ökológiai, energiatakarékos{1} és turisztikai előnyöket kínál.
Lebegő PV konzolok: Az úszó rendszerek kiküszöbölik a kiterjedt építőmunkát és lerövidítik a telepítési ciklusokat. Közvetlenül a víz felszínén lebegnek, így kiküszöbölhetők a helyszíni szintezés, a kábelárok feltárása és egyéb alapozási munkák költségei. A víztest hűsítő hatást biztosít, a napelemes erőforrások hatékony hasznosítása pedig legalább 15%-kal növelheti az úszó PV állomások energiatermelését, gyorsítva a beruházás megtérülését.
Lebegő/víz{0}}alapú PV-tartók
II. Nyomkövető zárójelek
A nyomkövető konzolok rögzített állítható PV konzolokra és automatikus nyomkövető PV konzolokra vannak osztva.
(1) Rögzített állítható PV konzolok
A rögzített, állítható konzolok rögzített rendszerekre épülnek, lehetővé téve a különböző hónapok vagy évszakok szerinti szögbeállítást az energiatermelés fokozása érdekében. A főbb fix, állítható PV konzolok a következők:
Nagy ívben állítható konzolok
Jack{0}}típusú állítható konzolok
Sínaljzat{0}}típusú állítható konzolok
(2) Automatikus követési konzolok
1) Egy-tengelyű követés
Egy-tengelyű nyomkövető tartókonzolok követik a nap pályáját keleti-nyugati irányban, ami jelentősen megnöveli az energiatermelést. Mivel azonban az egy-tengelyes tartókonzolok nem döntenek dél felé, a sugárzás vételi kapacitása alacsony a napsugárzási magassági szögek mellett, ami különösen a magas szélességi körökben észlelhető. A magas-szélességi körökben az egytengelyű-tengelytartók energiatermelési javulása csökken, télen pedig még alacsonyabb is lehet, mint a rögzített tartókonzoloké.
A komponensek elrendezése alapján az egy-tengelyes követés egy-soros (1P) és két-soros (2P) egy-tengelyes rendszerre oszlik: az 1P a zárójel szélességi iránya mentén elhelyezett 1 komponensre vonatkozik, míg a 2P 2 komponensre.
Egy-tengelyes követés
2) Döntött egytengelyes-konfiguráció
A megdöntött egytengelyes-konzolok bizonyos dőlésszöggel rendelkeznek dél felé, így jobb teljesítményt nyújtanak, mint a hagyományos egytengelyes-rendszerek. Azonban megvannak a maguk korlátai: a déli dőlés azt jelenti, hogy a konzol északi oldala magasabbra kerül a talajtól, ahogy a forgó tengely megnyúlik. Mivel a hátsó oszlopok nem lehetnek túl magasak, a megdöntött egy-tengelyes konzolok forgótengelye nem lehet olyan hosszú, mint a lapos egytengelyes{5}}rendszereké, amelyek független egységeket igényelnek, amelyek növelik a költségeket és a földhasználatot.
Az oszlopok száma alapján a megdöntött egy-tengelyes zárójeleket egy-oszlopos, dupla{2}}oszlopos és több-oszlopos döntött egytengelyes rendszerekre osztjuk fel.
Döntött egytengelyes{0}}konfiguráció
3) Kettős-tengelyű követés
A két-tengelyű nyomkövető tartókonzolok két forgó tengelyt (függőleges és vízszintes) használnak a napfény valós idejű-követéséhez. A PV-tömb két forgó tengely mentén mozog, követve a nap irányszögét és magassági szögét is, így biztosítva, hogy a napfény mindenkor merőleges legyen az alkatrész felületére, maximalizálva az energiatermelést. Ez a rendszer minden szélességi körben használható.
III. Rugalmas konzolok
A műszaki útvonalakat tekintve a rugalmas fotovoltaikus konzolok nagyjából egy-rétegű függőkábel-rendszerekre, kétrétegű rendszerekre (-teherhordó + stabilizáló kábelek) és összetettebb, fordított feszültségű szélálló-hálózati szerkezetekre oszthatók. A gyakori típusok közé tartoznak az előfeszített kábelhálózatok, a hibrid rendszerek és a feszítőszálas (gerendás) rácsos szerkezetek, amelyek mindegyike olyan kulcselemeket tartalmaz, mint a teherhordó és stabilizáló kábelek, horgonykábelek, kábel-tartók, cölöpök, horgonyrendszerek, acélgerendák és kábel{8}}tartós csapágyoszlopok.
A kábelszerkezetű rugalmas PV-konzolrendszerek 3-15 m magas belmagassággal és 10-60 m nagy fesztávolságú jellemzőkkel rendelkeznek, hatékonyan alkalmazkodnak a bonyolult hegyi terepekhez, és elkerülik az olyan kedvezőtlen tényezőket, mint a hullámos hegyek és a számos lejtő. Eközben teljesen felszabadítják a tartókonzolok alatti teret, lehetővé téve a mezőgazdasági és erdészeti-PV integrációt, javítva a napelemes állomások energiatermelését, és maximalizálva a föld- és területhasználat hatékonyságát.
A rugalmas konzolok kevesebb acélt használnak fel, ezért általában alacsonyabb költségnek számítanak az iparban. Mivel azonban a flexibilis konzolok még mindig a fokozatos műszaki fejlesztés és az ipari szabvány felülvizsgálatának szakaszában vannak, a rugalmas konzoltípusok széles választéka található a piacon, amelyek minősége egyenetlen, ami nagy áringadozásokhoz vezet. A rugalmas konzolrendszerek hosszegységenkénti költsége és belmagassága 0,2 jüan/w és 0,6 jüan/w között mozog, ami közvetlen tényező, amely óvatosabbá teszi a vállalkozásokat e tekintetben. A szerkezeti tervezés tekintetében az ésszerű határok és a redundáns tervezések feltárása növekedni fog. Jelzik, hogy a technológia további érettségével a rugalmas konzolok alkalmazása fokozatosan szabványosodik, a termékek megbízhatóbbak lesznek, a költségek pedig ésszerűbbek lesznek.
GYIK:
K: A tetőre{0}}szerelt napelem érvényteleníti a tetőre vonatkozó garanciát?
V: Érvénytelenítheti, ha helytelenül van telepítve. A kockázat minimalizálása érdekében használjon burkolóanyagokat, tömítőanyagokat és professzionális telepítést.
K: Hogyan lehet kiszámítani a napelemes rendszer által a tetőre gyakorolt terhelést?
V: Panelek ~18–22 kg/m² + tartók ~10–15 kg/m²=összesen 25–45 kg/m². A ballasztos tetők 80-120 kg/m²-t növelnek; szerkezeti ellenőrzés kötelező.
K: Mi a napelemek optimális dőlésszöge?
V: ~Egyenlő a helyi szélességi körrel (pl. 30–40 fok az északi féltekén). Az állítható dőlésszög javítja a téli hozamot; a hó-hajlamos területek meredekebb szögeket használnak a hó csúsztatására.
K: Felszerelhetők napelemek cserép/fémtetőkre?
V: Igen-a cseréptetők tetőkampókat használnak; a fémtetők speciális bilincseket használnak a behatolás elkerülése érdekében. Mindig rögzítse a szarufákhoz/rácsokhoz.
K: Mi az a napelemes autóbeálló, és mik az előnyei?
V: Fedett parkoló szerkezet panelekkel, amely energiát termel, miközben árnyékolja a járműveket. Az autók és a panelek alátámasztásához megerősített keretekre van szükség.
K: A nyomkövető tartók több karbantartást igényelnek?
V: Igen,{0}}a mozgó alkatrészeket (motorokat/érzékelőket) évente ellenőrizni kell (kenés, firmware-frissítés). Napos vidékeken 20-30%-kal magasabb terméshozamért érdemes.
K: Hogyan lehet megakadályozni a tető szivárgását a napelem telepítéséből?
V: Használjon butilszalagot, burkolatokat és zárt rögzítőket. Csak a teherhordó elemekbe-fúrjon bele (szarufák/tartók), és ellenőrizze a vezetőfuratokkal.