تاثیر آب و هوا بر عملکرد و طول عمر سازه ی پنل خورشیدی
با گسترش استفاده از انرژی خورشیدی در ایران و جهان، توجه به استراکچر خورشیدی (سازهای که پنلهای خورشیدی روی آن نصب میشوند) اهمیت بسیاری پیدا کرده است.
این سازهها نه تنها وزن و زاویه مناسب پنلها را تامین میکنند، بلکه در برابر شرایط محیطی مقاومت کرده و طول عمر کل سیستم را تعیین میکنند. یکی از مهمترین عوامل تاثیرگذار بر عملکرد و دوام سازه ی خورشیدی، شرایط آب و هوایی منطقه نصب است.
در این مقاله به بررسی تاثیرات مختلف آب و هوا روی سازههای پنل خورشیدی، روشهای محافظت و انتخاب بهترین متریال خواهیم پرداخت.
پارامترهای آب و هوایی چه تأثیری بر سازه ی خورشیدی دارد ؟
تأثیر دما
- تاثیر گرما : در مناطق گرم و خشک، فلزات سازه مانند آلومینیوم یا فولاد ممکن است تحت تاثیر حرارت منبسط شوند. این انبساط میتواند پیچها و اتصالات را شل کرده و باعث کاهش استحکام شود.
- تاثیر سرما : در مناطق سرد، یخ زدگی و انجماد ممکن است باعث شکنندگی فلزات و ترک خوردگی اتصالات شود.
تأثیر رطوبت
رطوبت بالا بطور مداوم میتواند باعث خوردگی و زنگ زدگی در سازههای فلزی شود. اگر از پوششهای ضدزنگ استفاده نشود، طول عمر استراکچر خورشیدی به شدت کاهش مییابد.
تأثیر باد و طوفان
در مناطق بادخیز، فشار باد میتواند باعث خم شدن یا شکست سازه شود. طراحی سازه خورشیدی باید شامل محاسبات مقاومت در برابر فشار ناشی از باد و طوفان باشد.
تأثیر برف و باران
- بارش برف : وزن برف روی پنلها و سازه، فشار مکانیکی اضافی وارد میکند. اگر سازه مقاوم نباشد، خطر سقوط پنلها وجود دارد.
- باران و رطوبت مداوم : علاوه بر خوردگی، ممکن است اتصالات فلزی یا پیچها شل شوند.
تأثیر تابش UV
تابش مستقیم نور خورشید و UV طولانی مدت، میتواند باعث تحلیل فلزات، پلاستیکها و پوششهای محافظ شود. استفاده از پوششهای مقاوم UV باعث افزایش دوام سازه میشود.
متریال مناسب برای سازه ی پنل خورشیدی
انتخاب متریال مناسب یکی از اصلیترین راهکارها برای افزایش طول عمر استراکچر پنل خورشیدی است. رایجترین متریالها عبارتند از :
فولاد گالوانیزه
- مقاوم در برابر باد و فشار مکانیکی بالا
- با پوشش ضدزنگ، مقاومت خوبی در برابر باران و رطوبت دارد.
- مناسب برای مناطق با شرایط آب و هوایی متنوع
آلومینیوم
- سبک و مقاوم در برابر خوردگی
- مناسب برای سازههای سقفی و زمینی سبک
- نیازمند مراقبت در برابر بادهای شدید است.
استیل ضدزنگ
- بالاترین مقاومت در برابر خوردگی و شرایط سخت محیطی
- قیمت بالاتر نسبت به فولاد و آلومینیوم
- مناسب برای مناطق ساحلی و بسیار مرطوب
نکات طراحی استراکچر خورشیدی مقاوم در برابر شرایط آب و هوایی
زاویه نصب
زاویه نصب پنلها نه تنها تولید انرژی را بهینه میکند، بلکه باعث کاهش تجمع برف و آب روی پنل و سازه میشود. زاویه مناسب با توجه به عرض جغرافیایی منطقه انتخاب میشود.
محاسبه فشار باد و برف
قبل از نصب، مهندسین باید بار وارده از باد و برف و حتی در برخی نقاط گرد و خاک را محاسبه کنند و سازه را با حاشیه ایمنی مناسب طراحی کنند.
اتصالات و پیچها
- استفاده از پیچهای ضدزنگ و مهرههای مقاوم
- بررسی دورهای شل شدن پیچها
- استفاده از واشرهای مقاوم در برابر رطوبت
محافظت و نگهداری استراکچر خورشیدی
بازرسی دورهای
- بررسی خوردگی و زنگ زدگی
- بررسی شل شدن پیچها و اتصالات
- بررسی انحراف یا خمیدگی سازه
پوشش محافظ
- استفاده از رنگهای ضدزنگ یا پوشش گالوانیزه
- پوششهای مقاوم در برابر UV برای قطعات پلاستیکی یا آلومینیومی
تمیز کردن پنلها
بر اساس مطالعات انجام گرفته توسط مؤسسه بین المللی انرژیهای خورشیدی (SEIA) تمیز کردن منظم پنلها و سازه باعث کاهش وزن اضافی و افزایش بازدهی انرژی میشود. تجمع گرد و خاک میتواند علاوه بر کاهش بازدهی، فشار مکانیکی روی استراکچر وارد کند.
نحوه انتخاب استراکچر خورشیدی مناسب برای هرمنطقه آب و هوایی
انتخاب استراکچر خورشیدی مناسب، تا حد زیادی به شرایط آب و هوایی منطقه نصب بستگی دارد. در مناطق خشک و گرم، استفاده از آلومینیوم یا پوشش گالوانیزه پیشنهاد میشود، زیرا سبک و مقاوم در برابر حرارت است و نصب آن آسانتر است.
در مناطق مرطوب و بارانی، فولاد گالوانیزه با پوشش ضدزنگ و پیچهای مقاوم در برابر خوردگی بهترین گزینه است تا دوام سازه در برابر رطوبت و باران افزایش یابد.
در مناطق سرد و برفی، استفاده از فولاد مقاوم با پوشش ضدزنگ توصیه میشود، ضمن اینکه زاویه نصب پنلها باید بالا باشد تا فشار ناشی از بارش برف کاهش یابد. برای مناطق ساحلی و نزدیک به دریا، استیل ضدزنگ به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی شدید ناشی از نمک و رطوبت محیطی انتخاب میشود.
بنابراین، شناخت دقیق شرایط آب و هوایی و تطبیق متریال و طراحی استراکچر با آن، نقش کلیدی در طول عمر و عملکرد بهینه سیستم خورشیدی دارد.
راهداران ایمن نقش جهان ” بزرگترین تولیدکننده استراکچر خورشیدی در کشور “
شرکت راهداران ایمن نقش جهان با بیش از 40 سال تجربه در طراحی و تولید سازههای فولادی صنعتی، تمرکز ویژهای بر طراحی و ساخت استراکچر خورشیدی برای نیروگاههای خورشیدی صنعتی و مگاواتی داشته است، به طوری که تاکنون بیش از 300 مگاوات سازه خورشیدی را برای پروژههای مختلف در سراسر کشور طراحی و تامین کرده است.
این شرکت با بهرهگیری از خط تولید قوی، تیم متخصص و تجربه عملی در پروژههای متعدد، توانایی ارائه سازههای مقاوم و بهینه در برابر شرایط سخت محیطی را دارد، بهگونهای که ظرفیت تولید سالانه آن حدود 500 مگاوات استراکچر خورشیدی بوده و با توسعههای جدید این ظرفیت رو به افزایش میباشد.
این تخصص و تجربه باعث شده است تا هلدینگ راهداران ایمن نقش جهان بهعنوان یکی از مجموعههای شاخص و قابل اعتماد در صنعت استراکچر خورشیدی در ایران شناخته شود.
