ที่ ระบบติดตั้งโซลาร์เซลล์ เป็นระบบโครงสร้างที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ (โซลาร์) ที่ติดตั้งบนพื้นดิน ฟังก์ชั่นหลักของมันคือการจัดหาแพลตฟอร์มการสนับสนุนที่มั่นคงเพื่อให้แน่ใจว่าแผงโซลาร์เซลล์สามารถรับแสงแดดในมุมทิศทางและตำแหน่งที่เหมาะสมบนพื้นดินดังนั้นการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ ระบบการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ภาคพื้นดินมักจะใช้ในโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่เปิดโล่งพื้นที่การเกษตรหรือพื้นที่รกร้างเพื่อจัดหาโซลูชันการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ที่ไม่พึ่งพาอาคาร
ระบบสนับสนุนนี้ไม่เพียง แต่จำเป็นต้องมีความสามารถในการสนับสนุนที่แข็งแกร่ง แต่ยังต้องมีความทนทานสูงและต้านทานต่อลมและความดันหิมะเนื่องจากมักจะถูกเปิดเผยกลางแจ้งและเผชิญกับการทดสอบสภาพอากาศที่รุนแรงต่างๆ การออกแบบและการติดตั้งการสนับสนุนจะต้องปรับตามสภาพภูมิอากาศในท้องถิ่นเงื่อนไขทางธรณีวิทยาและความต้องการของแผงเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่มั่นคงในระยะยาวของระบบ
การออกแบบโครงสร้างของระบบการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์พื้นดินจำเป็นต้องตอบสนองความต้องการหลายประการรวมถึงความสามารถในการรับน้ำหนักความเสถียรความต้านทานลมการต้านทานการกัดกร่อน ฯลฯ ต่อไปนี้เป็นคุณสมบัติหลักหลายประการของการออกแบบโครงสร้างของระบบการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์พื้นดิน:
ข้อกำหนดการออกแบบหลักของระบบติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ภาคพื้นดินคือเพื่อให้แน่ใจว่ามีความเสถียรและความสามารถในการรับน้ำหนักที่เพียงพอ การสนับสนุนจำเป็นต้องมีน้ำหนักของส่วนประกอบต่าง ๆ เช่นแผงโซลาร์เซลล์อินเวอร์เตอร์และแบตเตอรี่ในขณะเดียวกันก็ทนต่อแรงกดดันจากสภาพแวดล้อมภายนอกเช่นลมหิมะและฝน โครงสร้างการสนับสนุนมักจะทำจากวัสดุเช่นเหล็กโลหะผสมอลูมิเนียมหรือเหล็กชุบสังกะสีซึ่งมีความต้านทานการกัดกร่อนที่แข็งแกร่งและความสามารถในการรับน้ำหนัก
เพื่อให้แน่ใจว่าเสถียรภาพของการสนับสนุนประเภทและความสามารถในการรับน้ำหนักของดินดินจะต้องได้รับการพิจารณาในระหว่างการออกแบบ การออกแบบมูลนิธิสนับสนุนอาจใช้วิธีการที่แตกต่างกันเช่นกองสกรูที่ฝังอยู่ใต้ดินหรือฐานรากคอนกรีตซึ่งจำเป็นต้องได้รับการคัดเลือกตามเงื่อนไขทางธรณีวิทยา
เพื่อเพิ่มประโยชน์สูงสุดของการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์การออกแบบระบบติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์พื้นดินจะต้องอนุญาตให้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ปรับมุมเพื่อปรับให้เข้ากับฤดูกาลและสถานที่ทางภูมิศาสตร์ที่แตกต่างกัน ปัจจัยต่าง ๆ เช่นมุมของแสงแดดและการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลในภูมิภาคต่าง ๆ มีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพการผลิตพลังงานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ ดังนั้นระบบสนับสนุนมักจะได้รับการออกแบบให้เป็นโครงสร้างที่ปรับได้เพื่อปรับมุมเอียงอย่างยืดหยุ่นของแผงควบคุมตามการเปลี่ยนแปลงของแสงแดด
โดยปกติจะมีสองวิธีในการปรับมุม: มุมคงที่และมุมปรับได้ ระบบวงเล็บมุมคงที่กำหนดมุมที่เหมาะสมเมื่อได้รับการออกแบบและเหมาะสำหรับพื้นที่ที่ไม่ต้องการการปรับบ่อย ในขณะที่ระบบวงเล็บมุมที่ปรับได้มักจะใช้อุปกรณ์เครื่องกลหรือไฟฟ้าเพื่อปรับมุมของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ตามฤดูกาลหรือสภาพภูมิอากาศ
เมื่อออกแบบระบบวงเล็บแสงอาทิตย์พื้นดินความเร็วลมและหิมะในพื้นที่ที่จะต้องนำมาพิจารณา ตัวอย่างเช่นในพื้นที่ที่มีลมแรงตัวยึดจะต้องมีความต้านทานลมสูงขึ้นเพื่อป้องกันไม่ให้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ถูกเป่าหรือเสียหายจากลมแรง เพื่อเพิ่มความต้านทานของลมฐานของวงเล็บมักจะขยายใหญ่ขึ้นหรือมีการใช้จุดสนับสนุนคงที่คงที่จะใช้เพื่อให้แน่ใจว่าเสถียรภาพของระบบ
ในพื้นที่เย็นระบบวงเล็บยังต้องพิจารณาความดันของการสะสมหิมะเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปของตัวยึดหรือความเสียหายต่อแผงควบคุมเนื่องจากน้ำหนักหิมะมากเกินไป ดังนั้นการออกแบบของวงเล็บจึงต้องมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะทนต่อแรงกดดันของหิมะและหิมะจะต้องมีการล้างอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานปกติของระบบ
เนื่องจากระบบวงเล็บแสงอาทิตย์พื้นดินสัมผัสกับกิจกรรมกลางแจ้งเป็นเวลานานความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานต่อสภาพอากาศของวงเล็บจึงเป็นข้อควรพิจารณาที่สำคัญในการออกแบบ วัสดุของระบบวงเล็บมักจะถูกเลือกจากวัสดุที่มีความต้านทานการกัดกร่อนที่แข็งแกร่งเช่นสแตนเลส, เหล็กชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อนหรือโลหะผสมอลูมิเนียม วัสดุเหล่านี้สามารถป้องกันการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นความชื้นน้ำเกลือและอุณหภูมิสูงและยืดอายุการใช้งานของระบบ
การเคลือบผิวของตัวยึดมักจะได้รับการรักษาด้วยการรักษาด้วยการกัดกร่อนเพื่อเพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระของระบบและความต้านทาน UV เพื่อรับมือกับการสัมผัสกับรังสีแสงอาทิตย์ในระยะยาว
ระบบวงเล็บเซลล์แสงอาทิตย์ที่ทันสมัยส่วนใหญ่ใช้การออกแบบแบบแยกส่วนทำให้การติดตั้งระบบง่ายขึ้นและเร็วขึ้น การออกแบบแบบแยกส่วนช่วยให้ส่วนประกอบของตัวยึดได้มาตรฐานอย่างสม่ำเสมอสำหรับการผลิตและการขนส่งและการติดตั้งมีประสิทธิภาพมากขึ้น ผู้ติดตั้งจะต้องรวบรวมและแก้ไขส่วนประกอบวงเล็บสำเร็จรูปตามขั้นตอนบางขั้นตอนลดความซับซ้อนและการใช้เวลาของการก่อสร้างในสถานที่
การออกแบบแบบแยกส่วนยังช่วยอำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษาและทดแทนในภายหลัง หากส่วนประกอบล้มเหลวหรือต้องการซ่อมแซมจะต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนเท่านั้นโดยไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของระบบทั้งหมด
ในการออกแบบระบบวงเล็บแสงอาทิตย์พื้นดินจะต้องพิจารณาการใช้ทรัพยากรที่ดินอย่างมีเหตุผล ตัวอย่างเช่นระบบวงเล็บแสงอาทิตย์พื้นดินบางระบบใช้วิธีการ "การติดตั้งช่วงเวลาภาคพื้นดิน" เพื่อให้มีช่วงเวลาที่เหมาะสมระหว่างโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์แต่ละอันซึ่งไม่เพียง แต่ให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพการผลิตพลังงานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ บางระบบยังรวมวงเล็บเซลล์แสงอาทิตย์เข้ากับการเกษตรเพื่อพัฒนาแบบจำลอง "เซลล์แสงอาทิตย์ส่วนเสริมทางการเกษตร" เพื่อให้ได้การใช้ทรัพยากรที่ดินอย่างมีประสิทธิภาพ
ปัญหาการระบายน้ำจำเป็นต้องได้รับการพิจารณาเมื่อออกแบบระบบวงเล็บเซลล์แสงอาทิตย์ภาคพื้นดินโดยเฉพาะในพื้นที่ที่มีปริมาณน้ำฝนตกหนัก ควรเหลือพื้นที่ว่างระหว่างฐานรากของระบบวงเล็บและพื้นดินเพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมน้ำทำให้เกิดแรงดันหรือการกัดกร่อนบนวงเล็บ ในเวลาเดียวกันการออกแบบตัวยึดจะต้องคำนึงถึงการไหลของน้ำฝนตามธรรมชาติเพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวของแอ่งน้ำรอบ ๆ วงเล็บซึ่งส่งผลต่อการระบายน้ำและการซึมผ่านของอากาศของดิน