Che cosa sono le strutture di montaggio per pannelli fotovoltaici?
Le strutture di montaggio fotovoltaiche sono telai metallici progettati all'interno dei sistemi di generazione di energia solare per posizionare, installare e fissare i pannelli solari. Queste strutture supportano i componenti primari di generazione di energia di un impianto fotovoltaico; fungendo da scheletro dell'impianto, costituiscono un elemento critico dell'intero sistema di generazione di energia fotovoltaica.
A seconda delle diverse condizioni ambientali e dei requisiti di installazione, i sistemi di montaggio fotovoltaici possono essere classificati in: supporti fissi, supporti inclinabili, supporti a inseguimento automatico e supporti flessibili.
Che cos'è un sistema di montaggio fotovoltaico a inclinazione fissa?
Un sistema di montaggio fotovoltaico a inclinazione fissa è una struttura di supporto che consente a un impianto fotovoltaico di ricevere la radiazione solare in posizione stazionaria. La progettazione di tale sistema è studiata su misura in base alla posizione geografica, ai fattori ambientali e alle condizioni climatiche locali, posizionando il supporto con un'angolazione che massimizzi la superficie esposta alla radiazione solare; una volta installato, il suo posizionamento non è generalmente soggetto a frequenti regolazioni.
In base allo scenario di applicazione, le staffe per impianti fotovoltaici a montaggio fisso si classificano in tre categorie: per tetti, per installazioni a terra e per impianti in acqua.
Copertura del tetto:
Staffa di montaggio per pannelli fotovoltaici su tetto in acciaio colorato
Sistema di montaggio fotovoltaico su tetto inclinato
Sistema di montaggio fotovoltaico su tetto piano
Pavimentazione:
Sistema di montaggio fotovoltaico a colonna singola
Sistema di montaggio fotovoltaico a doppio palo
Esche di superficie:
Sistema di montaggio fotovoltaico galleggiante
Sistema di montaggio fotovoltaico galleggiante con colonna
Le staffe per montaggio fisso dei pannelli fotovoltaici offrono i seguenti vantaggi:
1. **Elevata stabilità:** Le staffe per montaggio fisso dei moduli fotovoltaici presentano una struttura robusta in grado di mantenere la stabilità in diverse condizioni climatiche. Che si tratti di vento e pioggia estivi o di freddo invernale, queste staffe sostengono in modo affidabile i moduli fotovoltaici.
2. **Bassi costi di manutenzione:** Poiché le staffe per pannelli fotovoltaici a montaggio fisso non contengono parti mobili e presentano una struttura semplice, il che le rende relativamente facili da produrre e installare, i loro costi di manutenzione sono relativamente bassi. Sono sufficienti controlli di routine e la pulizia dei moduli fotovoltaici per garantirne il corretto funzionamento.
3. **Ampia applicabilità:** Le staffe fotovoltaiche a montaggio fisso hanno requisiti minimi per l'installazione e sono adatte a una vasta gamma di luoghi, tra cui tetti, siti a livello del suolo e pendii. Possono essere installate in modo flessibile sia in ambienti urbani che rurali.
4. **Lunga durata:** Le staffe fotovoltaiche a montaggio fisso vantano una lunga durata, in genere pari o superiore a 30 anni.
Che cos'è una staffa di montaggio fotovoltaica con inclinazione regolabile?
La struttura di una staffa di montaggio a inclinazione regolabile è simile a quella di una staffa fissa, differenziandosi unicamente per l'inclusione di un meccanismo di regolazione aggiuntivo. L'angolo di inclinazione di una staffa regolabile può essere modificato manualmente per adattarsi alle variazioni stagionali o cicliche dell'angolo di incidenza del sole. Regolando periodicamente l'inclinazione della staffa, si ottimizza l'assorbimento della luce solare diretta, incrementando così la produzione di energia dei moduli fotovoltaici.
Staffa di montaggio fotovoltaica inclinabile e regolabile
Staffa di montaggio regolabile per pannelli fotovoltaici sul tetto
Staffa fotovoltaica regolabile per montaggio a terra
Che cos'è un sistema di inseguimento automatico per pannelli fotovoltaici?
Un sistema di inseguimento solare è un sistema di montaggio fotovoltaico in grado di regolare automaticamente l'angolazione di un pannello solare per seguire le variazioni dell'angolo di incidenza del sole.
I supporti per il tracciamento solare si suddividono principalmente in inseguitori orizzontali monoasse, inseguitori inclinati monoasse e inseguitori a doppio asse.
Nei sistemi di generazione di energia fotovoltaica che utilizzano supporti a inseguimento solare, l'orientamento dei moduli solari si regola automaticamente in base alle condizioni di illuminazione. Ciò riduce al minimo l'angolo tra i moduli e la luce solare diretta, con un conseguente aumento della produzione di energia elettrica che in genere varia dal 10% al 25%.
I sistemi di inseguimento solare sono particolarmente adatti a terreni complessi e vengono spesso impiegati nelle centrali fotovoltaiche centralizzate.
Sistema di montaggio fotovoltaico con inseguimento ad asse singolo
Un sistema di inseguimento a singolo asse è un sistema che ruota automaticamente attorno a un singolo asse per seguire la luce solare, regolando così la posizione angolare di un pannello solare. Questo processo mira a massimizzare l'intensità della radiazione solare incidente perpendicolarmente sulla superficie del pannello, migliorando in tal modo l'efficienza di conversione fotovoltaica.
La struttura di una montatura di inseguimento monoasse è relativamente semplice, caratterizzata da un solo asse di rotazione. In base all'orientamento dell'asse di rotazione, le montature di inseguimento monoasse possono essere classificate in due tipi: inseguitori monoasse orizzontali e inseguitori monoasse inclinati.
Supporto di tracciamento orizzontale monoasse
Un sistema di inseguimento solare orizzontale a singolo asse è una struttura di montaggio che segue il movimento del sole ruotando attorno a un asse orizzontale. Tipicamente, questo asse è orientato in direzione nord-sud; il piano del pannello fotovoltaico ruota attorno a questo asse, spostandosi da est a ovest, in risposta al cambiamento di posizione del sole. Questo tipo di sistema di inseguimento solare è particolarmente adatto all'uso in regioni a bassa latitudine.
I sistemi di inseguimento monoasse sono costituiti da una struttura di supporto per i pannelli solari, un albero rotante, un sistema di azionamento, un sistema di controllo elettrico, un sistema di monitoraggio centrale e altri componenti.
Supporto di tracciamento inclinato ad asse singolo
Una montatura di inseguimento monoasse inclinata si riferisce a una struttura di montaggio che segue il sole ruotando attorno a un singolo asse inclinato in direzione nord-sud. A causa dell'inclinazione dell'asse di rotazione, questo sistema utilizza in genere una struttura di supporto a tre punti. Le montature monoasse inclinate sono particolarmente adatte all'uso nelle regioni a latitudini medio-alte.
Supporto di inseguimento solare a doppio asse
Un supporto di inseguimento a doppio asse è dotato di assi di rotazione in due direzioni, che consentono al modulo fotovoltaico di seguire simultaneamente la posizione del sole sia in azimut che in elevazione. Ciò garantisce che il modulo rimanga perpendicolare alla luce solare incidente. Teoricamente, un supporto di inseguimento a doppio asse è in grado di seguire con precisione l'intera traiettoria del sole, raggiungendo così un angolo di incidenza pari a zero.
I meccanismi di inseguimento a doppio asse si classificano in due tipi: sistemi di inseguimento altazimutale e sistemi di inseguimento ad asse polare.
Un supporto di inseguimento altazimutale è dotato di due assi di rotazione: un asse azimutale e un asse di beccheggio. L'asse azimutale è perpendicolare al piano del terreno e la sua rotazione controlla l'angolo azimutale del modulo fotovoltaico (in particolare, la sua normale alla superficie); l'asse di beccheggio è un asse orizzontale e la sua rotazione controlla l'angolo di beccheggio (o angolo di elevazione) del modulo. La rotazione coordinata di questi due assi consente alla superficie del pannello solare di rimanere perpendicolare alla luce solare incidente.
Un sistema di inseguimento ad asse polare è costituito da un asse polare e un asse di beccheggio; l'asse polare punta verso il Polo Nord terrestre ed è parallelo all'asse di rotazione terrestre, mentre l'asse di beccheggio è perpendicolare all'asse polare. Poiché l'angolo tra la luce solare e l'asse polare varia con le stagioni, il pannello solare deve essere periodicamente regolato, eseguendo un movimento di beccheggio attorno all'asse di beccheggio, per garantire che il vettore normale del pannello rimanga parallelo alla luce solare incidente.
Che cos'è un sistema di montaggio fotovoltaico flessibile?
Un sistema di montaggio fotovoltaico flessibile è una struttura di supporto di grande campata per moduli fotovoltaici, ancorata a entrambe le estremità e formata da un insieme di cavi flessibili precompressi. Il sistema strutturale di un supporto flessibile comprende strutture di cavi, un sistema di supporto, un sistema di smorzamento e un sistema di ancoraggio. La campata della struttura di cavi varia tipicamente da 20 a 40 metri, sebbene possa estendersi fino a 100 metri. Attualmente, le strutture di cavi comunemente utilizzate includono array di cavi a singolo strato, array di cavi a doppio strato e reti di cavi.
Le strutture di supporto flessibili si classificano in strutture a cavi di sospensione a singolo strato, strutture a traliccio a cavi a doppio strato, strutture a traliccio a cavi a forma di ventre di pesce e strutture a puntoni di cavi.
I sistemi di montaggio flessibili consentono di installare i moduli solari a un'altezza compresa tra 2 e 30 metri dal suolo, offrendo notevoli vantaggi in termini di layout, come un ampio spazio libero sotto i moduli e una riduzione del fabbisogno di pali di fondazione. Questi sistemi di montaggio fotovoltaico flessibili sono particolarmente adatti a una vasta gamma di siti di grandi dimensioni, tra cui terreni montuosi, pendii brulli, bacini idrici, stagni e aree boschive. Mitigando efficacemente fattori avversi come la topografia ondulata e la vegetazione fitta, trasformano terreni precedentemente considerati inutilizzabili a causa di vincoli ambientali in risorse produttive, migliorando significativamente l'efficienza di utilizzo del suolo.
Rispetto alle tradizionali soluzioni strutturali con telaio in acciaio, i sistemi di montaggio fotovoltaico flessibili possono ridurre il consumo di acciaio del 35% e diminuire i costi complessivi. Grazie al design regolabile multi-angolo, questi sistemi consentono di adattare la spaziatura dei moduli alle esigenze specifiche di ogni progetto, incrementando così la produzione di energia e ottenendo una riduzione dei costi e una maggiore efficienza.