I sistemi di montaggio fotovoltaici (chiamati anche racking dei moduli solari) vengono utilizzati per fissare i pannelli solari su superfici come tetti, facciate di edifici o terreno. Questi sistemi di montaggio generalmente consentono l’installazione a posteriori di pannelli solari sui tetti o come parte della struttura dell’edificio (chiamata BIPV).
Montaggio sul tetto
Il sistema solare di un impianto fotovoltaico può essere montato sui tetti, in genere con un divario di pochi pollici e parallelo alla superficie del tetto. Se il rooftop è orizzontale, l’array viene montato con ciascun pannello allineato ad angolo. Se i pannelli sono progettati per essere montati prima della costruzione del tetto, il tetto può essere progettato di conseguenza installando le staffe di supporto per i pannelli prima che i materiali per il tetto siano installati. L’installazione dei pannelli solari può essere effettuata dall’equipaggio responsabile dell’installazione del tetto. Se il tetto è già stato costruito, è relativamente facile il retrofit di pannelli direttamente sopra le strutture di copertura esistenti. Per una piccola minoranza di tetti (spesso non costruiti per codice) progettati in modo tale da sopportare solo il peso del tetto, l’installazione di pannelli solari richiede che la struttura del tetto debba essere rinforzata in anticipo. In tutti i casi di retrofit è necessario prendere in considerazione l’impermeabilizzazione delle condizioni meteorologiche. Esistono molti progetti di peso ridotto per sistemi fotovoltaici che possono essere utilizzati su tetti inclinati o piani (ad esempio cunei di plastica o PV-pod), tuttavia, si basano su un tipo di binari in alluminio estruso (es. Unirac). Recentemente, le soluzioni di racking fotovoltaico a tensione sono state testate con successo per ridurre peso e costi. In alcuni casi, la conversione in scandole di composizione, il peso dei materiali del tetto rimossi può compensare il peso aggiuntivo della struttura dei pannelli. La pratica generale per l’installazione di pannelli solari montati sul tetto include una staffa di supporto per 100 watt di pannelli.
Campo aperto
I sistemi fotovoltaici montati a terra sono generalmente grandi centrali elettriche fotovoltaiche su larga scala. L’array fotovoltaico consiste di moduli solari tenuti in posizione da rack o frame collegati a supporti di montaggio a terra.
I supporti di montaggio a terra includono:
Supporti palo, che sono guidati direttamente nel terreno o incassati nel cemento.
Supporti di fondazione, come lastre di cemento o fondi gettati
Supporti con base zavorrata, come basi in calcestruzzo o acciaio che utilizzano il peso per fissare il sistema di moduli solari in posizione e non richiedono la penetrazione del terreno. Questo tipo di sistema di montaggio è adatto per i siti in cui non è possibile effettuare scavi, come le discariche con tetto, e semplifica la disattivazione o la delocalizzazione dei sistemi di moduli solari.
Montaggio come struttura ombra
I pannelli solari possono anche essere montati come strutture ombreggianti dove i pannelli solari possono fornire ombra al posto delle coperture del patio. Il costo di tali sistemi di ombreggiamento è generalmente diverso da quello delle coperture da patio standard, specialmente nei casi in cui l’intera tonalità richiesta è fornita dai pannelli. La struttura di supporto per i sistemi di ombreggiamento può essere normale poiché il peso di un array FV standard è compreso tra 3 e 5 libbre / piedi 2 . Se i pannelli sono montati con un’angolazione più ripida rispetto alle normali coperture del patio, le strutture di supporto potrebbero richiedere un ulteriore rinforzo. Altri problemi che sono considerati includono:
Accesso semplificato alla rete per la manutenzione.
Il cablaggio del modulo può essere nascosto per mantenere l’estetica della struttura di ombreggiatura.
Le viti in crescita attorno alla struttura devono essere evitate in quanto potrebbero venire a contatto con il cablaggio.
Fotovoltaico integrato nell’edificio
Il fotovoltaico integrato nell’edificio (BIPV) è un materiale fotovoltaico che viene utilizzato per sostituire i materiali da costruzione convenzionali in parti dell’involucro dell’edificio come il tetto (piastrelle), i lucernari o le facciate. Essi vengono sempre più incorporati nella costruzione di nuovi edifici come fonte principale o accessorio di energia elettrica, sebbene gli edifici esistenti possano essere adattati anche con moduli BIPV. Il vantaggio del fotovoltaico integrato rispetto ai più comuni sistemi non integrati è che il costo iniziale può essere compensato riducendo la quantità spesa per materiali da costruzione e manodopera che verrebbe normalmente utilizzata per costruire la parte dell’edificio sostituita dai moduli BIPV.
Il fotovoltaico adattato agli edifici (BAPV) utilizza moduli solari per creare finestre solari fotovoltaiche e in questo modo, anche per il retrofit di edifici esistenti.
Orientamento e inclinazione
Una cella solare offre il meglio quando la sua superficie è perpendicolare ai raggi del sole, che cambiano continuamente nel corso della giornata e della stagione. È pratica comune inclinare un modulo FV fisso (senza inseguitore solare) alla stessa angolazione della latitudine della posizione dell’array per massimizzare il rendimento energetico annuale del modulo. Ad esempio, il modulo fotovoltaico sul tetto ai tropici offre il massimo rendimento energetico annuale quando l’inclinazione della superficie del pannello è vicino alla direzione orizzontale. Uno studio ai tropici ha dimostrato che l’orientamento del fotovoltaico sul tetto a bassa pendenza ha un impatto trascurabile sul rendimento energetico annuale, ma nel caso di applicazioni fotovoltaiche esterne per ombrelloni, la facciata est e la pendenza del pannello di 30-40 ° sono la posizione e l’inclinazione più adatte .