Sistema de montagem fotovoltaica

Sistemas de montagem fotovoltaica (também chamados de módulos solares) são usados ​​para fixar painéis solares em superfícies como telhados, fachadas de edifícios ou no solo. Estes sistemas de montagem geralmente permitem a adaptação de painéis solares em telhados ou como parte da estrutura do edifício (chamado BIPV).

Montagem no telhado
O painel solar de um sistema fotovoltaico pode ser montado em telhados, geralmente com alguns centímetros de distância e paralelo à superfície do telhado. Se a cobertura for horizontal, a matriz será montada com cada painel alinhado em um ângulo. Se os painéis forem planejados para serem montados antes da construção do telhado, o teto pode ser projetado de acordo com a instalação de suportes para os painéis antes que os materiais para o telhado sejam instalados. A instalação dos painéis solares pode ser realizada pela tripulação responsável pela instalação do telhado. Se o telhado já estiver construído, é relativamente fácil adaptar os painéis diretamente em cima das estruturas de cobertura existentes. Para uma pequena minoria de telhados (muitas vezes não construídos em código) que são projetados de modo a suportar apenas o peso do telhado, a instalação de painéis solares exige que a estrutura do telhado seja reforçada antes da mão. Em todos os casos de retrofits, é necessário considerar especialmente a vedação contra intempéries. Há muitos projetos de baixo peso para sistemas fotovoltaicos que podem ser usados ​​em telhados inclinados ou planos (por exemplo, cunhas plásticas ou fotovoltaica), a maioria depende de um tipo. de trilhos de alumínio extrudido (por exemplo, Unirac). Recentemente, soluções de rack PV baseadas em tensão foram testadas com sucesso, reduzindo o peso e o custo. Em alguns casos, convertendo para telhas de composição, o peso dos materiais de telhado removidos pode compensar o peso adicional da estrutura de painéis. A prática geral para a instalação de painéis solares montados no telhado inclui ter um suporte por cem watts de painéis.

Montado no chão
Os sistemas fotovoltaicos montados no solo são usualmente usinas fotovoltaicas de grande porte, em escala pública. O arranjo fotovoltaico consiste em módulos solares mantidos no lugar por racks ou estruturas que são conectados a suportes de montagem baseados no solo.

Suportes de montagem baseados em terra incluem:

Suportes para poste, que são direcionados diretamente para o solo ou embutidos no concreto.
Montagens de fundação, como lajes de concreto ou sapatas
Suportes de apoio lastreados, como bases de concreto ou aço que usam peso para prender o sistema do módulo solar em posição e não exigem penetração no solo. Este tipo de sistema de montagem é adequado para locais onde a escavação não é possível, como aterros com tampa e simplifica o descomissionamento ou a realocação de sistemas de módulos solares.

Montagem como estrutura sombreada
Os painéis solares também podem ser montados como estruturas de sombra, onde os painéis solares podem fornecer sombra em vez de coberturas de pátio. O custo de tais sistemas de sombreamento é geralmente diferente das coberturas de pátio padrão, especialmente nos casos em que toda a sombra requerida é fornecida pelos painéis. A estrutura de suporte para os sistemas de sombreamento pode ser normal, pois o peso de um arranjo fotovoltaico padrão é entre 3 e 5 libras / pés2. Se os painéis forem montados em um ângulo mais íngreme do que as coberturas normais do pátio, as estruturas de suporte podem requerer reforço adicional. Outros problemas que são considerados incluem:

Acesso simplificado à matriz para manutenção.
A fiação do módulo pode ser ocultada para manter a estética da estrutura de sombreamento.
Vinhas em crescimento ao redor da estrutura devem ser evitadas, pois podem entrar em contato com a fiação.

Fotovoltaica integrada em edifícios
Os fotovoltaicos integrados em edifícios (BIPV) são materiais fotovoltaicos que são usados ​​para substituir materiais de construção convencionais em partes do envelope do edifício, como o telhado (telhas), clarabóias ou fachadas. Eles estão sendo cada vez mais incorporados na construção de novos edifícios como fonte principal ou auxiliar de energia elétrica, embora os edifícios existentes também possam ser adaptados com os módulos BIPV. A vantagem da fotovoltaica integrada em relação a sistemas não integrados mais comuns é que o custo inicial pode ser compensado pela redução da quantia gasta em materiais de construção e mão-de-obra que normalmente seriam usados ​​para construir a parte do edifício que os módulos BIPV substituem.

A tecnologia fotovoltaica adaptada para edifícios (BAPV) utiliza módulos solares para criar janelas fotovoltaicas solares e, desta forma, também para modernizar o edifício existente.

Orientação e inclinação
Uma célula solar executa o melhor quando sua superfície é perpendicular aos raios do sol, que mudam continuamente ao longo do dia e da estação. É uma prática comum inclinar um módulo fotovoltaico fixo (sem rastreador solar) no mesmo ângulo que a latitude da localização da matriz para maximizar o rendimento energético anual do módulo. Por exemplo, o módulo fotovoltaico na cobertura nos trópicos fornece o maior rendimento anual de energia quando a inclinação da superfície do painel está próxima da direção horizontal. Um estudo nos trópicos mostrou que a orientação de PV de telhado de baixa inclinação tem impacto insignificante no rendimento energético anual, mas no caso de aplicações externas de pára-sol fotovoltaico, fachada leste e declive do painel de 30-40 ° são a localização e inclinação mais adequadas .