TS 13891 Метални конструкции - За употреба в теренни фотоволтаични слънчеви енергийни системи

Стандартът „TS 13891 Метални конструкции - За използване в наземни фотоволтаични системи за слънчева енергия“, публикуван от Турския институт по стандартизация (TSE), описва структурното проектиране, производството, инспекцията, методите за изпитване и изискванията за предлагане на пазара на метални конструкции, които ще се използват в наземни фотоволтаични системи за слънчева енергия. Този стандарт обхваща и носещи системи със системи за проследяване на слънчевата енергия. Системата за проследяване на слънчевата енергия, която ще бъде инсталирана в системи за проследяване на слънчевата енергия, трябва да бъде в обхвата на стандарта „EN 62817 Фотоволтаични системи - Адекватност на дизайна на соларни тракери“. Освен това, дървените конструкции, които ще се използват в системи за слънчева енергия, не попадат в обхвата на този стандарт.

Наземно монтираните фотоволтаични слънчеви системи разчитат на метални носещи конструкции (сонарни монтажни системи или стелажни системи), за да закрепят слънчевите панели на място, осигурявайки правилна ориентация, издръжливост и устойчивост на натоварвания от околната среда.

Основните функции на тези системи са:

• Структурна опора: Задържа фотоволтаичните (PV) модули здраво над земята. Осигурява оптимален ъгъл на наклон за максимално излагане на слънчева светлина.
• Устойчивост на натоварване: Проектирани да издържат на вятър, сняг и сеизмични натоварвания съгласно международните стандарти (напр. Еврокод, ASCE 7, IEC 61215).
• Защита от корозия: Тъй като системите работят на открито повече от 25 години, металите трябва да са устойчиви на корозия (напр. горещо поцинкована стомана, алуминиеви сплави, неръждаема стомана).
• Електрическа безопасност: Осигурява заземяване на фотоволтаичните модули.

Материалите, които обикновено се използват в производството на тези системи, са:

• Поцинкована стомана (горещо цинково покритие): Здрава, рентабилна, широко използвана.
• Алуминиеви сплави: Леки, устойчиви на корозия и по-лесни за монтаж.
• Неръждаема стомана (Крепителни елементи/критични части): За издръжливост в зони с висока корозионна устойчивост.

Видовете проектиране на фотоволтаични системи за слънчева енергия включват:

• Системи с фиксиран наклон: Панелите се монтират под фиксиран ъгъл. Те са евтини и изискват лесна поддръжка.
• Едноосни тракери: Панелите се въртят в посока изток-запад, за да следват слънцето. Това увеличава енергийната ефективност с приблизително 15-25 процента.
• Двуосни тракери: Проследяват слънцето както в посока изток-запад, така и в посока север-юг. Най-висока ефективност, но по-скъпи и сложни.

Металните конструкции за фотоволтаични инсталации трябва да отговарят на различни стандарти освен стандарта TS 13891:

• Стандартът „IEC 61215 Наземни фотоволтаични (PV) модули - Квалификация на проекта и одобрение на типа“. Този стандарт е важен за квалификацията на фотоволтаичните модули (изпитване на механично натоварване).
• ISO 12944 Бои и лакове - Антикорозионна защита на стоманени конструкции чрез защитни бояджийски системи. Този стандарт е важен за антикорозионната защита на стоманени конструкции.
• UL 2703 Монтажни системи, монтажни устройства, затягащи/задържащи устройства и заземителни кабелни накрайници за употреба с плоски фотоволтаични модули и панели. Този стандарт е важен за изискванията за монтажни системи, заземяване и свързване.
• „ASCE 7 Минимални проектни натоварвания и свързани критерии за сгради и други конструкции.“ Този стандарт е важен за определяне на минималните проектни натоварвания.
• Стандартът „EN 1991 Еврокод 1: Въздействия върху конструкции“. Този стандарт е важен за определяне на въздействията (вятър, сняг) върху конструкциите.

Металните конструкции за наземно монтирани фотоволтаични (PV) слънчеви енергийни системи са от решаващо значение за стабилността, издръжливостта и ефективността. Обикновено изградени от материали като поцинкована стомана или алуминий, тези конструкции закрепват слънчевите панели към земята и оптимизират ориентацията им за максимално излагане на слънчева светлина. Те са от решаващо значение за осигуряване на структурна стабилност, дългосрочна издръжливост и оптимално производство на енергия, като същевременно отговарят на стандартите за безопасност и корозия.

Стандартните наземни инсталации за наземно монтирани фотоволтаични системи използват метални рамки (обикновено стоманени или алуминиеви), закрепени към земята с бетонни колони, спирални пилоти или забити стълбове. Панелите се монтират под фиксиран ъгъл на наклон, оптимизиран за географската ширина и изложението на слънчева светлина на обекта. Те са подходящи за жилищни, търговски или комунални проекти с обширна земя, като например слънчеви паркове или селски имоти. Те са рентабилни, лесни за инсталиране и здрави. Осигуряват прецизна ориентация за максимално производство на енергия. Те обаче изискват достатъчна площ земя и може да са податливи на вандализъм или натрупване на отломки в някои среди.

Съображения за проектиране на наземно монтирани фотоволтаични системи:

• Анализ на натоварването: Конструкциите трябва да издържат на мъртви товари (тегло на панелите и рамката) и експлоатационни товари (вятър, сняг, сеизмични сили).
• Оптимизация на ъгъла на наклона: Ъгълът на наклона се изчислява въз основа на географското местоположение, сезонността и енергийните нужди, за да се увеличи максимално излагането на слънчева светлина. Например, в тропическите райони може да е достатъчен почти хоризонтален наклон, докато по-високите географски ширини изискват по-стръмни ъгли.
• Вид фундамент: Изборът зависи от почвените условия и мащаба на проекта:
  • Бетонни основи: Висока товароносимост, подходящи за различни почви, но изискват изкопни работи.
  • Спирални пилоти: Идеални за слаби или гранулирани почви, предлагащи силна носеща способност с по-малко смущения в земната основа.
  • Забиващи се пилони: Рентабилни за мащабни проекти, но изискват специализирано оборудване, като например пилотажна машина.
  • Баластни системи: Не се изисква проникване, идеални за затворени пространства, но изискват стабилна и равна основа.
• Фактори на околната среда: Конструкциите трябва да могат да издържат на вятър (до 240 км/ч в някои проекти), сняг, градушка и сеизмични сили. Местните строителни норми и стандарти гарантират съответствие.
• Разрешителни и разпоредби за зониране: Наземните системи обикновено са изправени пред по-строги изисквания за зониране и разрешителни в сравнение с покривните системи, тъй като се считат за свободно стоящи конструкции.

Материалите, използвани в наземно монтираните фотоволтаични системи, са:

• Поцинкована стомана: Широко използвана поради своята здравина, издръжливост и устойчивост на корозия (благодарение на цинковото покритие). Подходяща е за тежки метеорологични условия и има дълъг живот (25-30 години).
• Алуминий: Лек, устойчив на корозия и идеален за малки или жилищни инсталации, макар и по-скъп от стоманата.
• Неръждаема стомана: Използва се в компоненти като скоби, скоби и винтове, за да се осигури устойчивост на корозия и сигурно закрепване на панелите.
• Покрития: Горещо поцинковане или издръжлива външна боя увеличава устойчивостта на UV лъчи, влага и температурни крайности.

В резултат на това, металните конструкции за наземни фотоволтаични системи, често изработени от поцинкована стомана или алуминий, предлагат издръжливост, гъвкавост и ефективност при производството на слънчева енергия. Въпреки че предлагат превъзходна енергийна мощност и лесна поддръжка в сравнение с покривните системи, по-високите разходи и изискванията за пространство са съществени съображения.

Нашата организация, която работи от много години и щателно следи световните развития в науката и технологиите, разполага с квалифициран екип и обширна инфраструктура за провеждане на тестове, измервания и анализи в широк спектър от области за бизнеси от всички сектори. В този контекст, ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие с TS 13891 Метални конструкции - За използване в наземни фотоволтаични слънчеви енергийни системи.