Hệ thống giá đỡ pin mặt trời: Phân tích chuyên nghiệp và hướng dẫn lựa chọn

Hệ thống giá đỡ pin mặt trời: Phân tích chuyên nghiệp và hướng dẫn lựa chọn

Trong các hệ thống phát điện quang điện, mặc dù các tấm pin mặt trời là thành phần dễ thấy nhất, nhưng hệ thống giá đỡ bên dưới chúng lại vô cùng quan trọng để đảm bảo hoạt động an toàn và ổn định. Hệ thống giá đỡ pin mặt trời không chỉ có chức năng cố định các mô-đun mà còn phải thích ứng với các điều kiện bề mặt lắp đặt khác nhau và đảm bảo độ tin cậy lâu dài. Bài viết này cung cấp phân tích chuyên sâu về cấu tạo, tiêu chí lựa chọn và đặc điểm của các thương hiệu hệ thống giá đỡ pin mặt trời phổ biến.

1. Chức năng và tầm quan trọng của hệ thống quang điện (PV)Hệ thống lắp đặt

Hệ thống giá đỡ pin mặt trời (còn được gọi là khung giá đỡ PV) là một cấu trúc kim loại được sử dụng để cố định các mô-đun PV một cách chắc chắn vào nhiều bề mặt khác nhau (như mái nhà hoặc mặt đất). Vật liệu chính của nó là hợp kim nhôm, cân bằng giữa độ bền và trọng lượng nhẹ, làm cho nó đặc biệt phù hợp với các trường hợp có khả năng chịu tải của mái nhà hạn chế. Mặc dù hệ thống giá đỡ chỉ chiếm khoảng 3% tổng chi phí hệ thống (theo dữ liệu của NREL), nhưng chúng là yếu tố cốt lõi ảnh hưởng đến sự an toàn và độ bền của hệ thống.

2. Các thành phần cốt lõi của hệ thống giá đỡ PV

Một hệ thống giá đỡ pin mặt trời hoàn chỉnh thường bao gồm các thành phần sau:

Tấm chắn chống thấm

Việc khoan mái nhà đòi hỏi phải có các tấm chắn chống thấm để ngăn ngừa rò rỉ. Chúng thường được làm bằng tấm nhôm và được đặt bên dưới lớp ngói nhựa đường trong quá trình lắp đặt. Đối với các vật liệu lợp mái đặc biệt như ngói đất sét, kim loại hoặc cao su, cần có các tấm chắn được thiết kế riêng.

Giá đỡ

Các khớp nối là các bộ phận chịu lực kết nối giữa hệ thống và mái nhà, cố định tấm chắn nước vào xà mái bằng bu lông. Cần tiến hành khảo sát sơ bộ tại công trường trước khi lắp đặt để xác nhận khả năng chịu lực và khoảng cách giữa các xà mái đáp ứng yêu cầu lắp đặt.

Đường ray

Đóng vai trò như khung chịu lực cho các mô-đun, các thanh ray được cố định theo chiều dọc hoặc chiều ngang lên mái nhà thông qua các giá đỡ. Ngoài chức năng hỗ trợ, chúng còn cung cấp các rãnh để quản lý cáp, tối ưu hóa sự an toàn và tính thẩm mỹ của hệ thống. Bên cạnh các giải pháp thanh ray thông thường, còn có các thiết kế sáng tạo như hệ thống không thanh ray và hệ thống thanh ray dùng chung.

Kẹp

Các mô-đun được cố định vào thanh ray bằng kẹp giữa và kẹp cuối. Kẹp giữa được sử dụng giữa các mô-đun liền kề, trong khi kẹp cuối được đặt ở hai đầu của dãy và thường cung cấp lực khóa mạnh hơn.

3. Đặc điểm kỹ thuật của các thương hiệu giá đỡ pin mặt trời phổ biến

Các nhà lắp đặt thường lựa chọn thương hiệu đối tác dựa trên loại mái nhà. Sau đây là những giải pháp phổ biến trên thị trường:

SnapNrack

Một công ty có trụ sở tại California, hệ thống giá đỡ mái Ultra Rail của họ có thiết kế dạng gài giúp tăng hiệu quả lắp đặt. Hệ thống này cung cấp các giải pháp lắp đặt trên mặt đất và hệ thống lắp ráp sẵn, giúp giảm đáng kể thời gian làm việc trên mái nhà.

Unirac

Dòng sản phẩm của công ty phục vụ cả các dự án dân dụng và thương mại, phù hợp với mái dốc, mái bằng và các hệ thống lắp đặt trên mặt đất. Với kinh nghiệm tham gia hơn 2,5 triệu dự án, công ty tự hào sở hữu kinh nghiệm ứng dụng sâu rộng.

IronRidge

Nổi tiếng về độ bền kết cấu, hệ thống mái dốc của nó đã được thử nghiệm trong các môi trường khắc nghiệt như vùng bão tốc độ cao ở Florida. Được đưa vào sử dụng từ những năm 1990, nó sở hữu những ưu điểm kỹ thuật về khả năng chịu tải trọng gió và chống ăn mòn.

Hệ thống lắp đặt nhanh PV và EcoFasten

Tập trung vào các giải pháp cho mái nhà chuyên dụng:

Mái kim loại ghép nối đứng: Sử dụng công nghệ kẹp không cần khoan, gắn trực tiếp vào các đường nối mái, loại bỏ nguy cơ rò rỉ và nâng cao hiệu quả lắp đặt.

Mái ngói đất sét/ngói Tây Ban Nha: Phát triển các giá đỡ thay thế ngói giúp thay thế ngói hiện có đồng thời tích hợp khả năng chống thấm, tránh làm hư hại các vật liệu dễ vỡ.

Năng lượng tái tạo AllEarth

Chuyên về hệ thống theo dõi đặt trên mặt đất. Sử dụng công nghệ theo dõi hai trục, các hệ thống này cho phép các mô-đun theo dõi đường đi của mặt trời trong thời gian thực, tăng sản lượng điện lên 20-40% so với các hệ thống cố định, phù hợp với các dự án có không gian rộng và tập trung vào hiệu quả.

4. Những điểm cần lưu ý quan trọng đối vớiHệ thống lắp đặtLựa chọn

Khả năng tương thích với mái nhà: Việc lựa chọn phải phù hợp với vật liệu mái (ngói nhựa đường/kim loại/ngói đất sét, v.v.), độ dốc và khả năng chịu tải của kết cấu.

Thiết kế chống thấm và thoát nước: Các công trình xuyên thấu phải đảm bảo khả năng chống thấm cao, trong khi các giải pháp không xuyên thấu cần phải kiểm tra lực kẹp và khả năng tương thích với mái nhà.

Quản lý cáp: Thiết kế máng cáp tích hợp giúp hệ thống gọn gàng hơn và thuận tiện hơn trong việc bảo trì.

Tải trọng gió và tuyết: Phải tuân thủ các quy định xây dựng và yêu cầu thiết kế địa phương về khả năng chống chịu gió và tuyết.

Hiệu quả lắp đặt: Thiết kế dạng mô-đun và khả năng lắp ráp sẵn trên mặt đất ảnh hưởng đáng kể đến tiến độ thi công.

Phần kết luận

Là mắt xích quan trọng kết nối các tổ máy phát điện với cấu trúc tòa nhà, việc lựa chọn hệ thống giá đỡ PV ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn vận hành và hiệu suất hoạt động trong suốt vòng đời 25 năm của hệ thống. Chủ đầu tư nên ưu tiên lựa chọn các nhà lắp đặt có khả năng thiết kế chuyên nghiệp và hợp tác với các thương hiệu uy tín, đảm bảo sự tích hợp hoàn hảo của hệ thống PV với môi trường tòa nhà thông qua các giải pháp giá đỡ tùy chỉnh.

(Bài viết này được biên soạn dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật của ngành công nghiệp quang điện và dữ liệu công khai của nhà sản xuất; các giải pháp cụ thể cần được xác định sau khi kiểm tra thực địa.)