ما هي هياكل تركيب الألواح الشمسية المثلثة على الأسطح المسطحة؟
مثلث السقف المسطحتُعدّ هياكل تثبيت الألواح الشمسية (أو الهياكل المثلثية/الثلاثية) المعيار الصناعي الأساسي لتركيب الألواح بشكل مائل على سطح مستوٍ دون التأثير على السقف. إليكم شرحًا مُفصّلًا لكيفية عملها، ومزاياها وعيوبها، وما يجب الانتباه إليه: 1. البنية الأساسية والآليات
يعتمد النظام على الهندسة المثلثية الأساسية (الإطار A) لإنشاء ميل ثابت أو قابل للتعديل، عادةً ما يكون بين10° و 30°(مع أن بعضها يصل إلى 60 درجة).
عناصريتكون عادةً منإطار القاعدة(جالسًا على السطح)،أعمدة مثلثة/إطارات على شكل حرف A(مما يؤدي إلى الميل)، وقضبان المدادات(حيث يتم تثبيت الألواح فعلياً).
مواد: دائماً تقريباًسبيكة ألومنيوم مؤكسدة AL6005-T5(للحصول على قوة خفيفة الوزن ومقاومة للتآكل) مع مثبتات من الفولاذ المقاوم للصدأ SUS304 أو 316.
2. طرق التثبيت: التثبيت بالحصى مقابل التثبيت بالاختراق
هذا هو الخيار التصميمي الأكبر، والذي عادة ما تحدده قدرة السقف على تحمل الأحمال ومخاوف مالك المبنى بشأن الضمان:
مُثقَّل (غير نافذ)يتم تثبيت الهيكل بواسطة الوزن (كتل خرسانية، أو بلاطات رصف، أو صواني خاصة). هذه هي الطريقة المثلى للحفاظ على أغشية الأسقف وضماناتها. وهي متوفرة بنوعين:
الصابورة المستمرةصواني تمتد على طول القاعدة. توزع الوزن بالتساوي ولكنها أثقل وأكثر تكلفة في النقل.
القواعد الفردية: كتل خرسانية منفصلة تحت كل ساق. أخف وزناً وأسهل في التعامل، لكنها تخلق أحمالاً نقطية تتطلب فحص السلامة الإنشائية للسقف.
ميكانيكية/ نافذة: استخدام مسامير التمدد أو المثبتات الكيميائية مباشرة في سطح السقف الخرساني. يُستخدم هذا الأسلوب عندما لا يتحمل السقف وزن الثقل، ولكنه يتطلب تركيب طبقة عازلة مناسبة لمنع التسربات.
3. الإيجابيات والسلبيات
المزايا:
إنتاج الطاقةإن إمالة الألواح باتجاه خط الاستواء تعزز الإنتاج السنوي بشكل كبير مقارنة بوضعها بشكل مسطح، خاصة في فصل الشتاء أو في خطوط العرض العليا.
سلامة الأسطح: النسخ المثقلة تتجنب ثقب الغشاء المقاوم للماء.
صيانة: إن رفع الألواح يسهل الوصول إلى سطح السقف الموجود أسفلها لإجراء عمليات الفحص أو الإصلاح.
استقرارالمثلث صلب بطبيعته، مما يؤدي إلى توزيع رفع الرياح وأحمال الثلوج بكفاءة.
العيوب / المفاضلات:
المسافة بين النباتات مقابل المحصولكلما زاد ميل الأرض (وهو أفضل للطاقة)، زادت مدة الظلال. ولتجنب التظليل بين الصفوف (خاصة في فصل الشتاء)، يجب زيادة المسافة بين الصفوف.يقلل من العدد الإجمالي للألواح (كثافة الكيلوواط)يمكنك تركيبها على السطح. يؤدي الميلان المنخفض (10-15 درجة) إلى تكثيف الألواح بشكل أكبر ولكنه يولد طاقة أقل لكل لوح.
وزن الحصةالأنظمة ذات الثقل الموازن ثقيلة الوزن. أنت بحاجة إلى مسح للسقف للتأكد من أن الحمل الميت (الهيكل + الألواح + الثقل الموازن) لا يتجاوز قدرة تحمل السقف.
رفع الرياحعلى الرغم من استقرارها، إلا أن الشكل المائل يلتقط رياحًا أكثر من نظام التثبيت المسطح، مما يتطلب هندسة دقيقة لأوزان الصابورة أو استخدام عاكسات الرياح / الأغطية الانسيابية.
4. ملاحظات هندسية وتركيبية
حسابات الأحماليجب أن يراعي التصميم السليم الأحمال الميتة (الوزن)، وأحمال الرياح (الرفع/الضغط بناءً على السرعة المحلية وارتفاع المبنى)، وأحمال الثلوج. وعادةً ما تُتبع معايير مثل AS/NZS 1170، وEurocode 1، وJIS C 8955.
تثبيتمعظم الأنظمة الحديثة هيمجمعة مسبقاً(مثلثات قابلة للطي) لتقليل العمالة في الموقع. التسلسل العام هو: تحديد الموقع ← وضع الحصى/القاعدة ← تجميع المثلثات ← تثبيت القضبان ← تثبيت الوحدة
