شفاف سازی اجزای سازنده برای ساختن یک سیستم کارآمد و قابل اعتماد خورشیدی

یک کانکس خورشیدی صرفاً مجموعه ای از پانل های فتوولتائیک و یک قاب نیست. این یک سیستم ترکیبی است که چندین رشته و اجزای مختلف را با هم ادغام می کند. روش ساخت آن باید ایمنی ساختاری، راندمان تولید برق، قابلیت اطمینان الکتریکی و سهولت ساخت و ساز را در نظر بگیرد و یک زنجیره کامل را از پشتیبانی فونداسیون تا خروجی انرژی برای دستیابی به عملکرد مورد انتظار و ارزش اقتصادی تشکیل دهد.

از دیدگاه کلی معماری، یک کانکس خورشیدی عمدتاً از چهار بخش تشکیل شده است: ساختار فونداسیون، آرایه فتوولتائیک، سیستم الکتریکی و تأسیسات کمکی. سازه فونداسیون کل بار را تحمل می کند و اتصال پایدار به زمین را فراهم می کند. فرم های رایج شامل پایه های بتنی مستقل، پی های نواری یا صفحات فولادی تعبیه شده است. طراحی باید بر اساس شرایط زمین شناسی و مشخصات بار محلی برای اطمینان از پایداری تحت فشار باد، فشار برف و نیروهای لرزه ای باشد. ساختار تکیه گاه بالایی اغلب از سازه های فولادی یا قاب های آلیاژی آلومینیومی استفاده می کند. اولی دارای استحکام بالا و دهانه بزرگ است، مناسب برای سناریوهای-وظیفه سنگین و فضای بزرگ-. دومی سبک، مقاوم در برابر خوردگی-و مونتاژ سریع و هماهنگی منظره را تسهیل می‌کند. سقف علاوه بر پشتیبانی از ماژول های فتوولتائیک، باید الزامات ضد آب، زهکشی و سایه را نیز برآورده کند. مقاطع{10}}و روش های اتصال پروفیل های فتوولتائیک باید تحت محاسبات مکانیکی قرار گیرند تا از تغییر شکل{11} یا ناپایداری طولانی مدت جلوگیری شود.

آرایه فتوولتائیک هسته جذب انرژی است که از ماژول های فتوولتائیک، ریل های راهنما و بلوک های گیره تشکیل شده است. ماژول ها در زوایای شیب و فاصله از پیش تعیین شده برای بهینه سازی یکنواختی نور و کاهش سایه متقابل نصب می شوند. ریل های راهنما بر روی تیرهای نگهدارنده ثابت می شوند و سطح نصب صافی را برای ماژول ها فراهم می کنند. بلوک های بست، همراه با پیچ و مهره ها، ماژول ها را محکم می کنند، بالا بردن باد و انبساط/انقباض حرارتی را متعادل می کنند. انتخاب ماژول باید شرایط تابش محلی و تولید توان هدف، راندمان تعادل، ویژگی های تخریب و هزینه را در نظر بگیرد.

سیستم الکتریکی انرژی خورشیدی را به انرژی الکتریکی قابل استفاده تبدیل و توزیع می‌کند، از جمله جعبه ترکیب‌کننده جانبی DC و اینورتر، و جعبه توزیع جانبی AC-، دستگاه‌های حفاظتی، و واحدهای اندازه‌گیری. جعبه ترکیب کننده جریان را از جریان های رشته های متعدد جمع آوری می کند و حفاظت از اضافه جریان و اضافه ولتاژ را فراهم می کند. اینورتر DC را به AC تبدیل می کند و بازده تولید برق را از طریق الگوریتم MPPT بهبود می بخشد. سیستم توزیع برق وظیفه انتقال نیرو، تطبیق بار و ایزوله سازی ایمنی را بر عهده دارد و باید مجهز به حفاظت از نوسانات، حفاظت در برابر نشت و یک سیستم زمین برای اطمینان از ایمنی شخصی و تجهیزات باشد. برای سیستم‌هایی که نیاز به ذخیره‌سازی انرژی یا عملکرد خاموش{4}}شبکه دارند، بانک‌های باتری و سیستم‌های مدیریت انرژی نیز باید برای دستیابی به تغییر زمان{5}}و تثبیت ولتاژ برق پیکربندی شوند.

امکانات کمکی شامل روشنایی، نظارت، حفاظت در برابر آتش، شمع شارژ، و پایانه‌های عملیات هوشمند و تعمیر و نگهداری است که می‌توان آن‌ها را با توجه به شرایط سناریو به صورت انعطاف‌پذیر اضافه کرد. در روشنایی بیشتر از لامپ‌های صرفه‌جویی در انرژی LED استفاده می‌شود که توسط سیستم‌های فتوولتائیک یا شبکه تغذیه می‌شوند. دستگاه‌های نظارت و سنجش می‌توانند داده‌های{2}}زمان واقعی تولید برق، محیط و وضعیت تجهیزات را جمع‌آوری کنند و مبنایی را برای بهره‌برداری و نگهداری فراهم کنند. تجهیزات حفاظت در برابر آتش و حفاظت در برابر صاعقه در محیط‌های{3}}پرخطر ضروری است.

از نظر سازمان ساخت و ساز، ترکیبی از پیش ساخته مدولار و مونتاژ در محل برای کوتاه کردن دوره ساخت و کاهش- خطاهای سایت توصیه می شود. هر زیرسیستم باید از قبل در کارخانه راه اندازی شود، و پس از ورود به سایت، باید کاملاً نصب و مطابق با رویه ها، با پذیرش عملکرد کلی نهایی، نصب و ادغام شود.

به طور خلاصه، ساخت کانکس‌های خورشیدی یک کل ارگانیک است که بر اساس ظرفیت تحمل بار ساختاری-، تبدیل فتوولتائیک به عنوان هسته، ایمنی الکتریکی به عنوان تضمین، و بهره‌برداری و نگهداری هوشمند به عنوان یک توسعه است. تنها با تقسیم علمی ماژول های کاربردی و اتصال دقیق هر پیوند می توان یک فضای پارکینگ انرژی سبز ایمن، کارآمد و پایدار ایجاد کرد.