الهياكل الكهروضوئية - نشر المعرفة: التركيبات الشمسية

أنظمة التركيب الكهروضوئية هي هياكل دعم تقوم بترتيب وحدات الكهروضوئية في اتجاهات وزوايا محددة بمسافات ثابتة، بناءً على الموقع الجغرافي المحدد والمناخ وموارد الطاقة الشمسية لنظام توليد الطاقة الكهروضوئية.

باعتبارها مكونًا أساسيًا في نظام توليد الطاقة الكهروضوئية، تؤثر أنظمة تركيب الألواح الكهروضوئية بشكل مباشر على السلامة التشغيلية ومعدل التلف والاستثمار في بناء الوحدات الكهروضوئية. اختيار أنظمة تركيب مناسبة للألواح الكهروضوئية لا يقلل تكاليف المشروع فحسب، بل يقلل أيضًا من تكاليف الصيانة اللاحقة.

يمكن تقسيم أنظمة تركيب الألواح الكهروضوئية إلى ثلاث فئات: ثابتة، وقابلة للتعديل، وتتبع آلي. تشمل طرق توصيلها عادةً اللحام والتجميع. كما يمكن تقسيم أنظمة التركيب الثابتة إلى أنظمة تركيب على الأسطح، وأنظمة تركيب أرضية، وأنظمة تركيب مائية. أنظمة التركيب ذات التتبع الآلي هي أنظمة تركيب مائلة أحادية المحور.

تنقسم أنظمة التركيب على السطح بشكل عام إلى أنظمة تركيب الأسقف الفولاذية الملونة، أنظمة تركيب الأسقف المائلة (أسقف القرميد)، أنظمة تركيب الأسطح المسطحة، و أنظمة تركيب BIPV (الخلايا الكهروضوئية المتكاملة في المباني).

BIPV، أو أنظمة الطاقة الكهروضوئية المتكاملة في المباني (Building Integrated Photovoltaics)، هو نظام لتوليد الطاقة الكهروضوئية الشمسية، يُصمم ويُبنى ويُركّب بالتزامن مع المبنى، مما يُشكّل تكاملاً مثالياً معه. تُعرف BIPV أيضاً باسم "المباني الكهروضوئية الشمسية القائمة على البناء" أو "القائمة على المواد". كجزء من الهيكل الخارجي للمبنى، يُؤدي نظام دعم السقف الفولاذي المموج وظائف متعددة: توليد الطاقة، ومكونات ومواد البناء، والتحسين الجمالي، مما يُشكّل وحدة متكاملة.

تشتمل المكونات الرئيسية لنظام تثبيت الأسقف الفولاذية الملونة على المشابك أو أدوات التثبيت المصنوعة من ألواح الفولاذ المموجة، وقضبان التوجيه (العوارض)، وكتل المكونات، وموصلات قضبان التوجيه، والمسامير، والغسالات، والصواميل المنزلقة.

تتشابه دعائم الأسقف المسطحة في بنيتها مع الدعامات الأرضية، وعادةً ما تستخدم أساسات خرسانية أو أثقال موازنة خرسانية. وحسب نوع السقف، يمكن استخدام أساسات مستقلة أو أساسات شريطية. يمكن ربط الأساس بأعمدة الدعم باستخدام مسامير تثبيت مسبقة الدمج، أو بدمج الأعمدة مباشرةً في الأساس الخرساني. لا تُلحق دعائم الأسقف المسطحة الضرر بطبقة العزل المائي للسقف، وتتميز بمرونة هيكلية وسهولة تركيب وموثوقية عالية.