numero Sfoglia:0 Autore:Editor del sito Pubblica Time: 2024-12-31 Origine:motorizzato
L’energia solare è una delle fonti di energia pulita in più rapida crescita a livello mondiale. Tuttavia, affinché gli impianti solari offrano prestazioni e durata ottimali, i sistemi di montaggio che tengono in posizione i pannelli solari devono essere in grado di resistere a varie condizioni ambientali, in particolare eventi meteorologici estremi. Dai forti venti e forti nevicate al caldo e all’umidità intensi, i sistemi di montaggio solare devono essere adattabili e robusti per garantire la longevità dei progetti solari. In questo articolo esploriamo come i sistemi di montaggio solare possono essere progettati e ottimizzati per gestire condizioni meteorologiche estreme, supportati da dati di settore in tempo reale e progressi tecnologici.
I sistemi di montaggio solare hanno il compito di fissare i pannelli solari ai tetti o al suolo, garantendo che rimangano stabili per tutta la durata di vita del sistema. Tuttavia, condizioni meteorologiche estreme, compreso uragani, tempeste di neve, grandine e temperature estreme, possono compromettere la stabilità e l'efficienza degli impianti di energia solare. Senza un'adeguata considerazione dei fattori ambientali locali, la durabilità del sistema di montaggio potrebbe essere compromessa, con conseguenti riparazioni costose, problemi di sicurezza e riduzione della produzione di energia.
Secondo un rapporto del 2023 di Mondo delle energie rinnovabili, impianti solari nelle regioni soggette a condizioni meteorologiche estreme– come le aree costiere soggette a forti venti o le regioni settentrionali con forti nevicate – corrono un rischio maggiore di danni. Il rapporto lo ha scoperto progettazione corretta del sistema di montaggio potrebbe ridurre i danni legati agli agenti atmosferici fino a 40%, mentre una progettazione inadeguata del sistema ha aumentato i costi di manutenzione del 30-50%.
Le diverse condizioni meteorologiche presentano sfide uniche per i sistemi di montaggio solare. Queste condizioni includono:
I forti venti possono causare lo spostamento o addirittura il distacco dei pannelli solari dai loro sistemi di montaggio, in particolare nelle aree colpite uragani, tornado, O forti temporali. Nei luoghi in cui la velocità del vento supera regolarmente 100 miglia orarie, come Gulf Coast o Tornado Alley, la stabilità dei sistemi di montaggio è fondamentale.
Impatto:
Il sollevamento del vento può far sì che i pannelli perdano l’angolazione e riducano l’efficienza energetica.
Il cedimento strutturale dovuto alla pressione del vento può portare alla perdita completa del sistema.
Soluzione:
Per affrontare le sfide del vento, i sistemi di montaggio solare nelle regioni ad alto vento dovrebbero essere rafforzati design resistenti al vento, ad esempio supporti a basso profilo E sistemi di ancoraggio più robusti. Supporti zavorrati E viti di terra sono ideali per le aree in cui i tradizionali sistemi penetranti sono meno stabili a causa delle condizioni del terreno.
Ad esempio, a Studio del 2019 del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha scoperto che gli impianti solari con design aerodinamici e a basso profilo danni causati dal vento ridotti di 30-40% nelle regioni soggette a uragani.
| Tipo di montaggio | Resistenza al vento | Caso d'uso ideale |
|---|---|---|
| Sistemi zavorrati | Elevata resistenza al vento | Installazioni su tetto piano in zone ventose |
| Viti di terra | Stabile con vento forte | Regioni costiere e con vento forte |
| Supporti per tetto a basso profilo | Design aerodinamico per ridurre la resistenza al vento | Installazioni residenziali o commerciali con vento forte |
L’accumulo di neve e ghiaccio sui pannelli solari può ridurre significativamente l’efficienza dei sistemi di energia solare, poiché impedisce alla luce solare di raggiungere la superficie del pannello. Inoltre, l'accumulo di neve può sottoporre il sistema di montaggio a stress inutili, causando potenziali danni o guasti strutturali.
Impatto:
Carico di neve può causare stress fisico sui sistemi di montaggio, portando potenzialmente a telai piegati o rotti.
La neve accumulata si riduce prestazioni del pannello solare, diminuendo la produzione di energia.
Soluzione:
Per evitare problemi legati alla neve, sistemi di montaggio inclinati sono comunemente usati per permettere alla neve di scivolare via. Monti elevati E telai regolabili sono inoltre progettati per ridurre l'accumulo di neve. Inoltre, acciaio inossidabile E leghe di alluminio sono preferiti nelle regioni soggette a neve a causa della loro resistenza alla corrosione E durabilità a temperature fredde.
Un rapporto di Associazione delle industrie dell'energia solare (SEIA) nel 2023 lo ha indicato monti elevati aumento dell'efficienza del pannello solare di 20-30% nelle regioni molto nevose prevenendo l'accumulo di neve e garantendo una migliore esposizione alla luce solare.
| Tipo di montaggio | Resistenza alla neve | Caso d'uso ideale |
|---|---|---|
| Sistemi elevati | Permette alla neve di scivolare via facilmente | Regioni molto nevose, progetti su larga scala |
| Telai con inclinazione regolabile | Angoli regolabili per la prevenzione della neve | Aree residenziali con abbondanti nevicate invernali |
| Supporti per tetto zavorrati | Stabile nei climi freddi | Tetti a bassa pendenza in climi freddi |
Grandinate e forti temporali possono danneggiare sia i pannelli solari che i sistemi di montaggio. L'impatto di chicchi di grandine può causare la rottura o la frantumazione dei pannelli, e detriti ad alto impatto può piegare o rompere la struttura di montaggio.
Impatto:
La grandine può causare danno fisico ai pannelli, riducendone la produzione energetica e l’efficienza.
Forti temporali possono spostarsi sistemi di montaggio se non ancorato saldamente.
Soluzione:
Impianti solari a regioni soggette a grandine deve usare materiali resistenti agli urti elevati ad esempio acciaio rinforzato O plastiche resistenti agli urti per supporti e cornici. Inoltre, vetro resistente agli urti per pannelli, abbinato a staffe di montaggio per carichi pesanti, può mitigare i danni. Per esempio, coperture in policarbonato si è scoperto che proteggono i pannelli solari dagli impatti della grandine fornendo allo stesso tempo un'alternativa leggera alle coperture metalliche.
Sbalzi estremi di temperatura tra estate e inverno possono causare l'espansione e la contrazione dei materiali, che possono indebolire l'integrità del sistema di montaggio e causare deformazione col tempo.
Impatto:
Indotto dalla temperatura dilatazione termica può sollecitare i componenti di montaggio, soprattutto in alluminio E acciaio.
Fatica del metallo può portare all'indebolimento del sistema e al suo eventuale guasto.
Soluzione:
Per contrastare le temperature estreme, i produttori utilizzano sempre più materials in grado di resistere alle sollecitazioni di espansione e contrazione. Leghe di alluminio con meglio conduttività termica E resistenza al calore stanno diventando più popolari nelle regioni sensibili alla temperatura. Inoltre, materiali compositi sono in fase di sviluppo per gestire in modo più efficace sia l'espansione termica che la degradazione UV.
Dati in tempo reale: In 2024, uno studio di EnergySage lo ha evidenziato supporti in lega di alluminio nelle regioni con grandi sbalzi di temperatura ha avuto a Durata della vita più lunga del 25%. rispetto ai tradizionali supporti in acciaio, con meno segnalazioni di degrado dovuto all'espansione termica.
Ecco alcune migliori pratiche per garantire che i sistemi di montaggio solare siano in grado di gestire condizioni meteorologiche estreme e fornire prestazioni a lungo termine:
Ingegneria personalizzata: Considera il clima locale E condizioni del sito durante la progettazione o la selezione di un sistema di montaggio. Soluzioni progettate su misura per condizioni meteorologiche specifiche possono migliorare significativamente la stabilità e le prestazioni dei progetti solari.
Ispezioni regolari: Ispezionare regolarmente i sistemi di montaggio, in particolare dopo eventi meteorologici estremi, per garantire che elementi di fissaggio, ancoraggi e staffe siano sicuri. Una tempestiva manutenzione può evitare che problemi minori diventino problemi gravi.
Rivestimenti e materiali innovativi: Utilizzo rivestimenti protettivi ad esempio verniciatura a polvere O anodizzazione per i metalli per migliorare la resistenza alla corrosione. Allo stesso modo, materiali compositi offrono un'alternativa leggera e resistente alla corrosione ai sistemi di montaggio a base metallica, in particolare nelle aree costiere o ad alta umidità.
Con l’aumento delle temperature globali e l’aumento della frequenza degli eventi meteorologici estremi a causa dei cambiamenti climatici, l’industria solare deve continuare a innovare la tecnologia dei sistemi di montaggio. Adottando materiali e design in grado di resistere a condizioni difficili, come forti venti, forti nevicate e fluttuazioni di temperatura, le installazioni solari possono ottenere sia prestazioni elevate che durabilità a lungo termine. Con la giusta pianificazione, ingegneria e manutenzione, i progetti solari rimarranno resilienti di fronte a modelli meteorologici sempre più imprevedibili.
