Source : saurenergy.com
À l'échelle mondiale, les installations solaires se sont développées à un rythme impressionnant. Une grande partie de la croissance a été apportée par l'Inde, et avec 100 GW d'objectif d'ici 2022 en main, l'Inde est sur le point de devenir la plus grande nation solaire du monde. La réduction continue des prix du système solaire par rapport à des tarifs de réseau plus élevés entraîne une demande mondiale croissante de solutions solaires et conduit ainsi à sa croissance rapide. Le solaire est indéniablement l'avenir et l'une des principales sources d'énergie renouvelable. Les panneaux solaires fonctionnent mieux lorsqu'ils reçoivent la lumière du soleil sans ombre pendant un maximum d'heures, montés à un angle d'inclinaison précis avec une face orientée vers le sud. C'est là que les structures de montage de panneaux solaires entrent en jeu. L'un des plus grands domaines d'innovation dans l'installation de panneaux solaires concerne le système de montage.
Les structures de montage de module jouent un rôle essentiel dans le fonctionnement efficace d'un système d'énergie solaire, à la fois dans les services publics et sur le toit. Alors que la plupart des composants de l'équilibre du système (BOS) tels que l'onduleur, les câbles CC, les boîtes de jonction, les transformateurs, etc. sont facilement achetés auprès des fournisseurs d'équipements, la fabrication d'un entrepreneur EPC se reflète principalement dans les structures de montage des modules et la gestion du câblage. .
Ces structures aident les panneaux à se reposer confortablement, à éviter d'être endommagés et, plus important encore, à les positionner à un angle d'inclinaison précis pour exploiter au maximum l'énergie solaire. Des structures de montage peuvent être réalisées pour les toits, le montage au sol, les abris de voiture et les solutions de suivi du soleil qui ont maintenant connu de nombreux développements en termes de poids, de matériaux, d'adaptabilité et de facilité d'installation. Il y a eu de nombreuses innovations technologiques qui ont conduit à une réduction des coûts, une installation plus rapide et meilleure, une durabilité élevée et un rendement amélioré.
L'installation récente d'un projet solaire en Inde a adopté diverses technologies et conceptions de montage solaire, notamment des structures en fer galvanisé ainsi que des structures en aluminium. Certains des projets ont adopté une combinaison de structure en acier et de structure en aluminium où les pieds verticaux sont fabriqués en acier galvanisé à chaud et le reste des membres est constitué d'une structure en aluminium extrudé. Généralement, la structure de montage du module comprend les composants suivants.
De plus, la baisse des coûts des structures de montage de modules a été l'un des principaux facteurs de la baisse des coûts du projet. Ils ont chuté de près de 60 % au cours des 4 à 5 dernières années. La fabrication de structures est un marché assez consolidé, les cinq premières entreprises indiennes contrôlant 80 % des parts de marché. Ces acteurs ont une capacité cumulée de 2 300 MW par an. Cela peut sembler une base solide pour la croissance future. Cependant, la demande en Inde est cyclique et dictée par les politiques. Les livraisons en temps voulu pour l'ensemble des 2 300 MW seront déjà un problème, sans parler de l'approvisionnement d'un marché de 4 000 à 5 000 MW. Les coûts de montage des structures peuvent également augmenter s'il y a un pic de capacité supplémentaire. Cependant, cette augmentation sera de courte durée, car les entreprises peuvent commencer à acheter des parties de la structure auprès d'autres fabricants d'acier.
Tout système solaire est conçu pour fonctionner pendant 20 à 25 ans, le matériau joue donc un rôle important dans la solution globale. La résistance du matériau est définie par la géographie et l'environnement de l'emplacement d'installation. Par conséquent, il existe un besoin croissant de matériaux hautement durables, sans rouille et résistants à la corrosion dans l'industrie. Cela conduit à l'émergence de produits évolutifs comme l'acier résistant à la rouille qui sont devenus très populaires sur le marché des panneaux solaires avec ses prix compétitifs et sa plus grande durabilité. Il existe plusieurs types d'acier en fonction de son poids, de sa résistance et de son revêtement ce qui implique des prix différents. Lors de la sélection du matériau, il convient d'examiner la garantie fournie par l'entreprise pour un retour sur investissement maximal. Probablement, le marché de produits solaires le plus compétitif, les systèmes de montage sont un élément important des panneaux solaires - ils fixent les panneaux solaires au toit ou au sol. Ici, nous passons en revue les catégories de base des systèmes solaires montés sur le toit pour aider les nouveaux installateurs à comprendre l'installation.
Types de structures de montage solaire
Le choix correct et approprié des structures de montage pour les projets de systèmes solaires est très essentiel en termes de production globale, d'efficacité et de durée de vie des panneaux solaires. Comme il s'agit d'un investissement coûteux, le choix des systèmes de montage ne doit pas être négligé comme une considération mineure. Les modules solaires doivent être fixés, montés et serrés sur une structure très stable et durable, protégeant le panneau contre les impacts du vent, de la grêle, de la pluie, de la neige et même des tremblements de terre mineurs. Ils sont soit montés au sol, sur des toits ou sur des poteaux. Il existe cinq types de base de structures de montage, dont quatre types à angle fixe et un type à angle variable :
Supports montés sur le toit
Racks montés au sol
Racks montés en haut de poteau
Racks montés sur le côté du poteau
Racks montés sur système de suivi
Supports montés sur le toitgénéralement, les distances entre le panneau solaire et le groupe de batteries ou l'onduleur sont réduites au minimum, mais nécessitent des pénétrations dans le toit et risquent de provoquer des fuites dans le toit. Le toit doit donc être bien scellé. Un autre inconvénient des structures montées sur le toit peut survenir si l'orientation et l'angle du toit ne sont pas optimaux, gaspillant ainsi beaucoup d'énergie potentielle que votre système pourrait générer. Pour une efficacité optimale du système en utilisant une structure montée sur le toit, vous devez vous assurer qu'il n'y a pas d'ombre d'arbres ou d'autres bâtiments dans le chemin de circulation d'air optimal de vos panneaux solaires. Ceux-ci comprennent également des considérations d'ingénierie de conception qui incluent l'analyse du comportement sismique, les tests en soufflerie de couche limite et la certification UL 2703 pour la mise à la terre et la liaison. Les supports de toit sont optimaux lorsque votre maison ou votre bâtiment dispose de suffisamment d'espace pour tous les panneaux solaires dont vous avez besoin. Ils ont également la possibilité d'être fixes ou réglables et peuvent également être installés avec un tracker solaire.
Supports au sol,comme vous pouvez le deviner, sont principalement utilisés pour le montage de panneaux solaires au sol n'importe où sur votre propriété. Si votre toit manque d'espace pour un support de toit ou est fortement ombragé par des arbres ou un emplacement dans la trajectoire du soleil, c'est une alternative viable. Ceux-ci sont généralement réglables pour leur permettre de s'incliner vers le haut ou vers le bas pour une absorption solaire maximale à différents moments de la journée. . L'inconvénient est que les structures montées au sol risquent d'être exposées au vandalisme, à l'accumulation de saleté, de feuilles et de neige au bas du réseau. Par conséquent, les racks montés au sol ne sont recommandés que pour des emplacements sécurisés, de préférence dans des environnements propres et stables (avec peu de neige ou de saleté au sol).
Supports de poteausont utilisés pour ancrer les panneaux solaires aux poteaux, vous l'aurez deviné. Il existe deux principaux types de supports de poteau, « top-of-pole » et « side-of-pole ». Le premier permet au panneau solaire de s'asseoir au sommet d'un poteau, élevé à plusieurs pieds du sol. Ce dernier ancre les panneaux solaires sur le côté des poteaux.Racks montés en haut de poteausont des structures où les poteaux de montage sont fixés dans le sol et serrés avec du béton et le module solaire est monté sur le dessus des poteaux. L'avantage est qu'il n'est plutôt pas exposé au vandalisme et à l'accumulation de saleté, de feuilles et de neige, mais n'est pas facile à nettoyer.Racks montés sur le côté du poteausont normalement utilisés pour les systèmes solaires qui comprennent un petit nombre de modules. Ils sont particulièrement utilisés pour les systèmes d'éclairage à distance qui sont déjà livrés avec un poteau sur lequel ils peuvent être facilement fixés.
Racks montés sur système de suivipeut être utilisé pour toutes sortes de systèmes de suivi solaire ainsi que pour les systèmes de pompage d'eau solaire, permettant un maximum de rayonnement solaire pouvant être utilisé pour produire de l'électricité. Ils sont particulièrement rentables dans les climats chauds. Il existe deux types différents de structures montées pour les systèmes de suivi à un axe et à deux axes. Les trackers à un axe sont conçus pour suivre le mouvement du soleil d'est en ouest, tandis que les systèmes à deux axes suivent la course quotidienne et saisonnière du soleil et sont massivement utilisés avec les systèmes de concentrateur PV. Les trackers solaires sont un système automatisé qui permet à vos panneaux de suivre la trajectoire du soleil tout au long de la journée pour une exposition et une collecte solaires optimales. Cependant, bien que les suiveurs solaires augmentent l'efficacité et réduisent l'entretien manuel de vos panneaux, ils ne sont pas couramment utilisés en raison de la forte augmentation du coût total et de l'ajout d'une autre pièce mobile qui risque de tomber en panne et de causer des problèmes au réseau.
Différents types de supports de toit
Montages encastréssont le premier type de support de toit que nous couvrirons. Ils sont une option peu coûteuse et simple adaptée à la plupart des installations de panneaux solaires montés sur le toit. Ils ne sont généralement pas réglables et, comme leur nom l'indique, ils sont conçus pour affleurer la surface du toit sur laquelle ils sont montés. Les panneaux solaires sont généralement fixés à l'aide de clips métalliques qui maintiennent le panneau en place, laissant environ 2 à 4 pouces d'espace entre le toit et le bas du panneau. Cela permet une grande circulation d'air le long de la face inférieure du panneau, ce qui maintient le panneau au frais et fonctionne avec une efficacité maximale. Si un panneau surchauffe, son efficacité diminue et sa durée de vie aussi. Ces supports sont parfaits pour les propriétaires, moins pour les propriétaires d'entreprise. Les supports de toit visent généralement à protéger votre toit ainsi que le panneau solaire lui-même. Le montage encastré réduit la charge de vent sur les panneaux solaires. Les montages encastrés sont idéaux pour réduire la charge permanente sur votre toit, ils fonctionnent pour tout type de système, conviennent aux zones de vent fort, il y a de la place pour la flexibilité de la pente et de l'orientation du panneau et ils fournissent une interférence minimale avec les drains de toit.
Ils ne sont pas sans défauts cependant. Selon le type de toit que vous avez, l'installation d'un montage encastré peut nécessiter une pénétration dans le toit (les pénétrations ne sont normalement pas nécessaires), ce qui augmentera le risque de fuite du toit.
Montures lestéessont similaires aux encastrés, mais utilisez des poids pour maintenir les panneaux solaires en place sur votre toit. Cette conception peut économiser du temps de travail et des coûts, mais présente un défi supplémentaire consistant à placer les poids sur le toit, ce qui peut être assez important lorsqu'il s'agit de systèmes plus grands. Les supports lestés ne nécessitent pas de pénétrations dans le toit, sont plus rapides et moins chers à installer et permettent une inclinaison du panneau jusqu'à 20 degrés pour une exposition solaire optimale. Cependant, ce support augmente la charge sur votre toit, a une densité de puissance plus faible et est moins adapté aux zones à fort vent. Ils sont limités par certaines conditions du site comme la pente du toit et la hauteur du bâtiment.
Il y a aussiSupports hybrides,que vous pouvez probablement deviner sont une combinaison de montages encastrés et de montages lestés. Ils utilisent certains éléments structurels des deux supports pour accueillir certains toits qui ne peuvent pas supporter non plus. Les supports hybrides nécessitent une pénétration minimale du toit, peuvent être rapides à installer (selon le modèle) et permettent une optimisation de la conception personnalisée en fonction de facteurs tels que la charge et le vent. Ces supports sont généralement plus chers et peuvent prendre plus de place sur votre toit, laissant moins de place à votre système.
Supports au solsont de conception similaire aux supports au sol normaux, mais peuvent "s'asseoir" sur votre toit. Selon le type de toit que vous avez, cela peut être mieux qu'un montage encastré. Les supports de toit-sol peuvent être réglables ou fixes pour une exposition solaire maximale tout au long de l'année.
Matériel de support de montage
Les supports de montage peuvent être constitués de différents types de matériaux. N'oubliez pas de demander à votre fabricant le matériau de ses structures de montage afin d'éviter des choix erronés et coûteux après projet. La majorité des fabricants de supports de montage utilisent l'aluminium. Ce n'est pas seulement un faible poids - réduisant ainsi la pression de poids sur le toit, le poteau ou le système de suivi - mais aussi résistant à la corrosion, solide et compatible avec les cadres de modules solaires de nombreux fabricants qui sont principalement en aluminium.
Un autre choix peut être des structures de montage en acier inoxydable. Bien que les racks en acier inoxydable soient très solides et résistants aux impacts environnementaux tels que la grêle, la neige, la pluie, etc. et puissent durer des siècles, ils représentent néanmoins un investissement coûteux. Les supports de montage en bois sont bon marché et faciles à travailler, mais leur consistance est faible et ils tombent en panne rapidement, en particulier dans les environnements humides. Les supports de montage en plastique sont également bon marché, mais ne constituent pas le choix optimal en termes de statique et de durée de vie. Comme les supports de montage en bois, ils peuvent brûler
voire casser si la pression sur le panneau solaire (neige par exemple) est trop élevée. Enfin, les supports de montage en fer sont également faciles à travailler et légèrement plus chers que les supports en bois, mais sont rapidement victimes de la corrosion et ne sont pas recommandés dans les environnements humides.
L'intégrité structurelle est d'une importance primordiale. Comme tout autre composant d'un bâtiment, les systèmes solaires doivent être structurellement solides et sécurisés. De nombreux problèmes peuvent survenir si les systèmes sont de mauvaise qualité ou mal installés. L'industrie solaire s'est engagée à proposer des produits et des systèmes remarquables sur les marchés indiens et mondiaux afin d'améliorer le développement solaire à travers le monde. L'arrivée de technologies et de produits innovants dans le secteur ouvre la voie à un avenir plus propre et plus vert.
