تعريف هياكل التثبيت:
يعتمد أداء الألواح الشمسية على كمية الضوء الشمسي الساقط عليها، ولتحقيق أفضل أداء لها يتم تثبيت الألواح بزاوية معينة باتجاه الجنوب غالباً، وهنا تكمن أهمية هياكل تثبيت الألواح الشمسية.
توجه هذه الهياكل الألواح الشمسية في الاتجاه والارتفاع المطلوبين في جميع التطبيقات وعلى جميع الأسطح، و تمكنها من الحفاظ على الزاوية الأمثل لتحقيق أقصى إنتاجية للطاقة وتحافظ على الألواح واستقرارها خلال الظروف الجوية المختلفة.
أنواع الهياكل :
يجب تحديد نوع الهيكل المستخدم قبل تركيب النظام بل يجب تحديده أثناء عملية التصميم وذلك وفقاً للمكان الذي سيتم تثبيت النظام فيه.
وتنقسم الهياكل إلى عدة أنواع وهي:
(RCC1) هيكل التركيب على سطح السقف من الخرسانة المسلحة:
يُستخدم هذا النوع من الهياكل على أسطح السقوف الخرسانية ، وهو النوع الأكثر شيوعًا في الأنظمة المنزلية والتجارية.
هيكل التركيب على الأرض :
يثبت هذا النوع من الهياكل الألواح الشمسية على الأرض مباشرة، ويعد هذا النوع من الهياكل حلاً جيدًا إذا لم يتوفر مساحة على الأسقف الخاصة بك أو إذا كانت الأسقف مغطاة بالظلال.
هيكل التثبيت فوق مواقف السيارات :
تشبه هياكل مواقف السيارات إلى حد كبير هياكل التركيب على الأرض، ولكن الفرق الرئيسي بينهما أن هياكل المواقف يتم تثبيتها على ارتفاع عالي لترك مسافة أسفل النظام لاصطفاف السيارات.
تمكن هذه الهياكل تحويل العقارات غير المستخدمة إلى أماكن لتوليد للطاقة النظيفة، كما يمكن استخدام الطاقة الناتجة من الأنظمة المثبتة فوق المواقف لشحن المركبات الكهربائية .
الهياكل السقفية :
الهياكل السقفية هي أساسًا الهياكل التي تستخدم على الأسطح، ولكن بدلاً من الأسطح الخرسانية، يتم تركيبها على الأسطح المعدنية للمظلات / ألواح السقف (هانجر).
يمكن استخدام الهياكل السقفية في القطاع المنزلي، ولكنها أكثر شيوعًا بين القطاعين التجاري والصناعي.
يختار أصحاب هذه القطاعات الهياكل السقفية لتثبيت الألواح الشمسية فوق مصانعهم ومستودعاتهم ومقاهيهم غير الخرسانية، لتوليد الطاقة الشمسية لتلبية احتياجات المنشأت من الطاقة.
هياكل أنظمة التتبع :
وهذه الهياكل تقوم بتتبع الشمس وتوجيه الألواح نحوها تلقائياً طوال اليوم للحصول على أفضل أداء لإنتاج الطاقة الشمسية.
وهناك نوعان رئيسيان لهياكل أنظمة التتبع:
- أنظمة التتبع ذات المحور الواحد :
ويمكنها توجيه الألواح باتجاه واحد (الشرق والغرب) خلال اليوم .
- ( CSP ) أنظمة التتبع ذات المحورين :
وتتبع أنظمة التتبع ذات المحورين مسار الشمس اليومي والفصلي وتستخدم عادة في أنظمة الطاقة الشمسية المركزة.
تعمل هياكل أنظمة التتبع الشمسي على تحسين الكفاءة وتقلل من الصيانة اليدوية ، ولكنها ليست شائعة بسبب ارتفاع التكلفة الإجمالية .
أهم العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار هيكل النظام الشمسي:
1- طبيعة المكان: يجب أولاً تحديد المكان الذي سيتم تثبيت نظام الطاقة الشمسية عليه والتطبيقات التي سيوفر لها النظام الطاقة وتحديد أماكن وضع أجزاء النظام.
2- حجم النظام: يجب تحديد حجم نظام الطاقة الشمسية وعدد الألواح المطلوبة لتحديد شكل وحجم الهيكل، وإدراج إمكانية التوسعة المستقبلية وتوفر الإمكانيات اللازمة لذلك والأخذ بعين الاعتبار الحاجة لصيانة وتنظيف الألواح أو أجزاء النظام.
3- التكلفة: دراسة الجدوى الإقتصادية للمشروع وتحديد نوع الهيكل المناسب.
تعتبر هياكل تثبيت الألواح الشمسية (Solar Mounting Structures) العمود الفقري لأي نظام طاقة شمسية، ولا تقل أهمية عن الألواح نفسها.
