TS 13891 Kovové konštrukcie - Na použitie v terénnych fotovoltaických solárnych energetických systémoch

Norma „TS 13891 Kovové konštrukcie – Na použitie v pozemných fotovoltaických solárnych energetických systémoch“, ktorú vydal Turecký inštitút pre normalizáciu (TSE), opisuje konštrukčný návrh, výrobu, kontrolu, skúšobné metódy a marketingové požiadavky na kovové konštrukcie, ktoré sa majú používať v pozemných fotovoltaických solárnych energetických systémoch. Táto norma sa vzťahuje aj na nosné systémy so systémami sledovania slnečného žiarenia. Systém sledovania slnečného žiarenia, ktorý sa má inštalovať v systémoch sledovania slnečného žiarenia, musí spĺňať normu „EN 62817 Fotovoltaické systémy – Vhodnosť návrhu solárnych sledovačov“. Okrem toho drevené konštrukcie, ktoré sa majú používať v systémoch solárnej energie, nepatria do rozsahu pôsobnosti tejto normy.

Pozemné fotovoltaické solárne systémy sa spoliehajú na kovové nosné konštrukcie (solárne montážne systémy alebo regálové systémy), ktoré zabezpečujú solárne panely na mieste, čím sa zabezpečuje správna orientácia, odolnosť a odolnosť voči environmentálnym zaťaženiam.

Hlavné funkcie týchto systémov sú:

• Konštrukčná podpora: Bezpečne drží fotovoltaické (FV) moduly nad zemou. Poskytuje optimálny uhol sklonu pre maximálne vystavenie slnečnému žiareniu.
• Odolnosť voči zaťaženiu: Navrhnuté tak, aby odolali zaťaženiu vetrom, snehom a seizmickým zaťaženiam podľa medzinárodných noriem (napr. Eurocode, ASCE 7, IEC 61215).
• Ochrana proti korózii: Keďže systémy fungujú vonku viac ako 25 rokov, kovy musia byť odolné proti korózii (napr. žiarovo pozinkovaná oceľ, hliníkové zliatiny, nehrdzavejúca oceľ).
• Elektrická bezpečnosť: Zaisťuje uzemnenie FV modulov.

Materiály bežne používané pri výrobe týchto systémov sú:

• Pozinkovaná oceľ (s žiarovým zinkovaním): Pevná, cenovo dostupná, široko používaná.
• Hliníkové zliatiny: Ľahké, odolné voči korózii a ľahšie sa inštalujú.
• Nerezová oceľ (spojovací materiál/kritické časti): Pre odolnosť v oblastiach s vysokou koróziou.

Typy návrhov fotovoltaických solárnych energetických systémov zahŕňajú:

• Systémy s pevným sklonom: Panely sa inštalujú pod pevným uhlom. Sú lacné a vyžadujú si len nízku údržbu.
• Jednoosové sledovacie zariadenia: Panely sa otáčajú východozápadným smerom, aby sledovali slnko. To zvyšuje energetickú účinnosť približne o 15 – 25 percent.
• Dvojosové sledovače: Sledujú slnko v smere východ-západ aj sever-juh. Najvyššia účinnosť, ale drahšie a zložitejšie.

Kovové konštrukcie pre inštaláciu fotovoltaických systémov musia okrem normy TS 13891 spĺňať aj rôzne normy:

• Norma „IEC 61215 Pozemné fotovoltaické (FV) moduly – Kvalifikácia návrhu a typové schválenie.“ Táto norma je dôležitá pre kvalifikáciu FV modulov (mechanické zaťažovacie skúšky).
• ISO 12944 Farby a laky - Ochrana oceľových konštrukcií proti korózii ochrannými náterovými systémami. Táto norma je dôležitá pre ochranu oceľových konštrukcií proti korózii.
• UL 2703 Montážne systémy, montážne zariadenia, upínacie/upevňovacie zariadenia a uzemňovacie oká na použitie s plochými fotovoltaickými modulmi a panelmi. Táto norma je dôležitá pre požiadavky na montážne systémy, uzemnenie a lepenie.
• „ASCE 7 Minimálne návrhové zaťaženia a súvisiace kritériá pre budovy a iné stavby.“ Táto norma je dôležitá na určenie minimálnych návrhových zaťažení.
• Norma „EN 1991 Eurokód 1: Pôsobenie na konštrukcie“. Táto norma je dôležitá na určenie účinkov (vietor, sneh) na konštrukcie.

Kovové konštrukcie pre pozemné fotovoltaické (FV) solárne energetické systémy sú kľúčové pre stabilitu, odolnosť a účinnosť. Tieto konštrukcie, ktoré sú zvyčajne vyrobené z materiálov, ako je pozinkovaná oceľ alebo hliník, upevňujú solárne panely k zemi a optimalizujú ich orientáciu pre maximálne vystavenie slnečnému žiareniu. Sú kľúčové pre zabezpečenie štrukturálnej stability, dlhodobej odolnosti a optimálnej výroby energie pri súčasnom splnení bezpečnostných a protikoróznych noriem.

Štandardné pozemné inštalácie pre pozemné fotovoltaické systémy používajú kovové rámy (zvyčajne oceľové alebo hliníkové) pripevnené k zemi betónovými piliermi, špirálovými pilótami alebo zatĺkanými tyčami. Panely sú namontované v pevnom uhle sklonu optimalizovanom pre zemepisnú šírku a slnečné žiarenie lokality. Sú vhodné pre rezidenčné, komerčné alebo úžitkové projekty s rozsiahlymi pozemkami, ako sú solárne farmy alebo vidiecke nehnuteľnosti. Sú nákladovo efektívne, ľahko sa inštalujú a sú robustné. Poskytujú presnú orientáciu pre maximalizáciu výroby energie. Vyžadujú si však dostatočnú plochu pozemku a v niektorých prostrediach môžu byť náchylné na vandalizmus alebo hromadenie nečistôt.

Úvahy o návrhu pre pozemné fotovoltaické systémy:

• Analýza zaťaženia: Konštrukcie musia odolávať stálym zaťaženiam (hmotnosť panelov a rámu) a stálym zaťaženiam (vietor, sneh, seizmické sily).
• Optimalizácia uhla sklonu: Uhol sklonu sa vypočíta na základe geografickej polohy, sezónnosti a energetických požiadaviek s cieľom maximalizovať vystavenie slnečnému žiareniu. Napríklad v tropických oblastiach môže postačovať takmer horizontálny sklon, zatiaľ čo vyššie zemepisné šírky vyžadujú strmšie uhly.
• Typ základov: Výber závisí od pôdnych podmienok a rozsahu projektu:
  • Betónové základy: Vysoká nosnosť, vhodné pre rôzne druhy pôdy, ale vyžadujú výkopové práce.
  • Špirálovité pilóty: Ideálne pre slabé alebo zrnité pôdy, ponúkajú vysokú únosnosť s menším narušením podložia.
  • Zatláčané piliere: Nákladovo efektívne pre rozsiahle projekty, ale vyžadujú si špecializované vybavenie, ako napríklad baranidlo.
  • Zaťažené systémy: Nie je potrebná žiadna penetrácia, ideálne do stiesnených priestorov, ale vyžadujú stabilný a rovný podklad.
• Faktory prostredia: Konštrukcie musia byť schopné odolať vetru (v niektorých projektoch až do rýchlosti 240 km/h), snehu, krupobitiu a seizmickým silám. Miestne stavebné predpisy a normy zabezpečujú súlad s nimi.
• Povolenia a územné plány: Pozemné systémy vo všeobecnosti čelia prísnejším požiadavkám na územné plánovanie a povoľovanie ako strešné systémy, pretože sa považujú za voľne stojace konštrukcie.

Materiály používané v pozemných fotovoltaických systémoch sú:

• Pozinkovaná oceľ: Široko používaná vďaka svojej pevnosti, odolnosti a odolnosti voči korózii (vďaka zinkovému povlaku). Je vhodná do drsných poveternostných podmienok a má dlhú životnosť (25 – 30 rokov).
• Hliník: Ľahký, odolný voči korózii a ideálny pre malé alebo obytné inštalácie, hoci drahší ako oceľ.
• Nerezová oceľ: Používa sa v komponentoch, ako sú konzoly, svorky a skrutky, aby sa zabezpečila odolnosť proti korózii a bezpečné upevnenie panelov.
• Nátery: Žiarové zinkovanie alebo odolný vonkajší náter zvyšuje odolnosť voči UV žiareniu, vlhkosti a teplotným extrémom.

V dôsledku toho kovové konštrukcie pre pozemné fotovoltaické systémy, často vyrobené z pozinkovanej ocele alebo hliníka, ponúkajú odolnosť, flexibilitu a účinnosť pri výrobe solárnej energie. Hoci ponúkajú vynikajúci energetický výkon a jednoduchú údržbu v porovnaní so strešnými systémami, vyššie náklady a nároky na priestor sú významnými faktormi.

Naša organizácia, ktorá pôsobí už mnoho rokov a dôkladne sleduje globálny vývoj vo vede a technike, zamestnáva kvalifikovaný tím a rozsiahlu infraštruktúru na vykonávanie testov, meraní a analýz v širokej škále oblastí pre podniky vo všetkých odvetviach. V tejto súvislosti poskytujeme aj testovacie služby v súlade s normou TS 13891 Kovové konštrukcie – Na použitie v pozemných fotovoltaických solárnych energetických systémoch.