Photovoltaic mounting system
ஒளிமின்னழுத்த ஏற்றும் அமைப்புகள் (சோலார் தொகுதி ரேக்கிங் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன) கூரைகள், கட்டிட முகப்புகள் அல்லது தரை போன்ற மேற்பரப்புகளில் சூரிய பேனல்களை சரிசெய்ய பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த ஏற்றுதல் அமைப்புகள் பொதுவாக சோலார் பேனல்களை கூரைகளில் அல்லது கட்டிடத்தின் கட்டமைப்பின் ஒரு பகுதியாக (பிஐபிவி என்று அழைக்கப்படுகின்றன) மறுசீரமைக்க உதவுகின்றன. சூரிய ஒளிமின்னழுத்த (பிவி) தொகுதிகளின் ஒப்பீட்டு செலவுகள் குறைந்துவிட்டதால், அடுக்குகளின் செலவுகள் மிகவும் முக்கியமானதாகிவிட்டன, மேலும் சிறிய பிவி அமைப்புகளுக்கு மிகவும் விலையுயர்ந்த பொருள் செலவாக இருக்கலாம். இந்த போக்குகளின் காரணமாக, புதிய ரேக்கிங் போக்குகளின் வெடிப்பு ஏற்பட்டுள்ளது. உகந்த நோக்குநிலைகள் மற்றும் சாய்வு கோணங்கள், புதிய வகையான கூரை-ஏற்றங்கள், தரை ஏற்றங்கள், மேலாடைகள், ஒருங்கிணைந்த கட்டிடம், நிழல், செங்குத்து ஏற்றப்பட்ட மற்றும் வேலி அமைப்புகள் ஆகியவை இதில் அடங்கும். திசை மற்றும் சாய்வு ஒரு சூரிய மின்கலம் அதன் மேற்பரப்பு சூரியனின் கதிர்களுக்கு செங்குத்தாக இருக்கும்போது (ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு அதிக ஆற்றல்) சிறப்பாக செயல்படுகிறது, இது நாள் மற்றும் பருவத்தின் போக்கில் தொடர்ந்து மாறுகிறது (பார்க்கஃ சூரிய பாதை). தொகுதியின் வருடாந்திர ஆற்றல் விளைச்சலை அதிகரிக்க வரிசையின் இருப்பிடத்தின் அட்சரேகையின் அதே கோணத்தில் ஒரு நிலையான பி. வி தொகுதியை (சோலார் டிராக்கர் இல்லாமல்) சாய்ப்பது ஒரு பொதுவான நடைமுறையாகும். எடுத்துக்காட்டாக, வெப்பமண்டலத்தில் உள்ள கூரை பி. வி தொகுதி பேனல் மேற்பரப்பின் சாய்வு கிடைமட்ட திசைக்கு அருகில் இருக்கும்போது மிக உயர்ந்த வருடாந்திர ஆற்றல் விளைச்சலை வழங்குகிறது. வெப்பமண்டலத்தில் நடத்தப்பட்ட ஒரு ஆய்வில், குறைந்த-சாய்வு கூரை பி. வி. யின் நோக்குநிலை வருடாந்திர ஆற்றல் உற்பத்தியில் மிகக் குறைந்த தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது, ஆனால் பி. வி. வெளிப்புற சூரிய நிழல் பயன்பாடுகளின் விஷயத்தில், கிழக்கு முகப்பு மற்றும் 30-40 டிகிரி பேனல் சாய்வு மிகவும் பொருத்தமான இடம் மற்றும் சாய்வு ஆகும். சமீபத்திய ஆய்வுகள் கிழக்கு-மேற்கு எதிர்கொள்ளும் இருமுனை பி. வி அமைப்புகள் போன்ற உகந்த நோக்குநிலைகள் சில நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன என்பதைக் காட்டுகின்றன. ஒரு பிவி அமைப்பின் சூரிய வரிசை கூரைகளில் பொருத்தப்படலாம், பொதுவாக சில அங்குல இடைவெளி மற்றும் கூரையின் மேற்பரப்புக்கு இணையாக. கூரை கிடைமட்டமாக இருந்தால், ஒவ்வொரு பலகையும் ஒரு கோணத்தில் சீரமைக்கப்பட்டபடி வரிசை பொருத்தப்படுகிறது. கூரை அமைப்பதற்கு முன்பு பேனல்கள் பொருத்த திட்டமிடப்பட்டிருந்தால், கூரைக்கான பொருட்கள் நிறுவப்படுவதற்கு முன்பு பேனல்களுக்கு ஆதரவு அடைப்புகளை நிறுவுவதன் மூலம் கூரையை அதற்கேற்ப வடிவமைக்க முடியும். சோலார் பேனல்களை நிறுவும் பணியை கூரையை நிறுவும் பொறுப்பில் உள்ள குழுவினரால் மேற்கொள்ள முடியும். கூரை ஏற்கனவே கட்டப்பட்டிருந்தால், தற்போதுள்ள கூரை கட்டமைப்புகளின் மேல் நேரடியாக பேனல்களை மறுசீரமைப்பது ஒப்பீட்டளவில் எளிதானது. கூரையின் எடையை மட்டுமே தாங்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு சிறிய சிறுபான்மை கூரைகளுக்கு (பெரும்பாலும் குறியீட்டிற்கு கட்டப்படவில்லை), சோலார் பேனல்களை நிறுவுவது கூரை கட்டமைப்பை முன்கூட்டியே வலுப்படுத்த வேண்டும். பிவி அமைப்புகளுக்கான பல குறைந்த எடையுள்ள வடிவமைப்புகள் உள்ளன, அவை சாய்வான அல்லது தட்டையான கூரைகளில் பயன்படுத்தப்படலாம் (எ. கா. பிளாஸ்டிக் வெட்ஜ்கள் அல்லது பிவி-பாட்), இருப்பினும், பெரும்பாலானவை ஒரு வகை வெளியேற்றப்பட்ட அலுமினிய தண்டவாளங்களை நம்பியுள்ளன (எ. கா. யூனிராக்). சமீபத்தில், எடை மற்றும் செலவைக் குறைக்கும் பதற்றம் அடிப்படையிலான பிவி ரேக்கிங் தீர்வுகள் வெற்றிகரமாக சோதிக்கப்பட்டுள்ளன. சில சந்தர்ப்பங்களில், கலவை கூழாங்கற்களாக மாற்றுவது, அகற்றப்பட்ட கூரை பொருட்களின் எடை பேனல்கள் கட்டமைப்பின் கூடுதல் எடையை ஈடுசெய்யும். கூரையில் பொருத்தப்பட்ட சோலார் பேனல்களை நிறுவுவதற்கான பொதுவான நடைமுறையில் நூறு வாட் பேனல்களுக்கு ஒரு ஆதரவு அடைப்புக்குறியைக் கொண்டிருப்பது அடங்கும். தரையில் பொருத்தப்பட்ட பிவி அமைப்புகள் பொதுவாக பெரிய, பயன்பாட்டு அளவிலான ஒளிமின்னழுத்த மின் நிலையங்கள் ஆகும். பிவி வரிசை என்பது தரை அடிப்படையிலான ஏற்றுதல் ஆதரவுகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள ரேக்குகள் அல்லது பிரேம்களால் வைக்கப்பட்ட சூரிய தொகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது. பொதுவாக, தரையில் பொருத்தப்பட்ட பி. வி அமைப்புகள் உகந்த சாய்வு கோணம் மற்றும் நோக்குநிலையில் இருக்கலாம் (குறிப்பாக ரெட்ரோஃபிட்டுகளுக்கு உகந்ததாக இல்லாத கூரை பொருத்தப்பட்ட அமைப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது). தரை அடிப்படையிலான ஏற்றுதல் ஆதரவுகளில் பின்வருவன அடங்கும்ஃ துருவ ஏற்றங்கள், அவை நேரடியாக தரையில் செலுத்தப்படுகின்றன அல்லது கான்கிரீட்டில் உட்பொதிக்கப்பட்டுள்ளன. கான்கிரீட் அடுக்குகள் அல்லது ஊற்றப்பட்ட அடித்தளங்கள் போன்ற அடித்தள ஏற்றங்கள், கான்கிரீட் அல்லது எஃகு தளங்கள் போன்ற பல்லாஸ்டட் அடி ஏற்றங்கள், சூரிய தொகுதி அமைப்பை நிலைநிறுத்துவதற்கு எடையைப் பயன்படுத்துகின்றன மற்றும் தரையில் ஊடுருவல் தேவையில்லை. இந்த வகை ஏற்றுதல் அமைப்பு அகழ்வாராய்ச்சி சாத்தியமில்லாத தளங்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமானது, அதாவது மூடப்பட்ட நிலப்பரப்புகள் மற்றும் சூரிய தொகுதி அமைப்புகளின் பணிநீக்கம் அல்லது இடமாற்றத்தை எளிதாக்குகிறது. தரை ஏற்றங்கள் பொதுவாக அலுமினிய தொகுதிகளை வைத்திருக்கும் அலுமினிய தண்டவாளங்களுடன் கான்கிரீட்டில் வைத்திருக்கும் எஃகு கொண்டவை. குடியிருப்பு மற்றும் வணிக மட்டங்களில் தரை ஏற்றங்கள் உள்ளன, ஆனால் அமைப்புகள் வெறுமனே சிறியவை மற்றும் ஒரு நெடுவரிசைக்கு பி. வி தொகுதிகளின் எண்ணிக்கை குறைவாக இருக்கலாம் (எ. கா. 3). வட அமெரிக்கா போன்ற சில பிராந்தியங்களில் மரத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட தரையில் பொருத்தப்பட்ட பி. வி ரேக்கிங் (நிலையான சாய்வு மற்றும் மாறுபட்ட சாய்வு கோணங்கள் இரண்டும்) வழக்கமான உலோக ரேக்குகளை விட மலிவானதாக இருக்கும் என்பதற்கான சான்றுகள் உள்ளன. இது உலகளவில் உண்மையல்ல, எடுத்துக்காட்டாக டோகோவில், உலோக அடுக்குகள் சிறிய மரக் கற்றைகளை அனுமதிக்கும் குறைந்த சாய்வு கோணத்துடன் கூட நிறுவப்பட்ட யூனிட் சக்திக்கு குறைவாக செலவாகும். விதானம் சூரிய பேனல்களை உயரமான ரேக்கிங்கில் பொருத்தலாம், இதனால் அவை வாகன நிறுத்துமிடம் போன்ற பிற நிலப் பயன்பாடுகளுடன் இடத்தைப் பகிர்ந்து கொள்ளலாம். இவை கார்களுக்கு நிழலை வழங்கலாம் மற்றும் கூடுதல் நிலப் பயன்பாட்டைக் குறைக்கலாம், ஆனால் வழக்கமான தரையில் பொருத்தப்பட்ட அமைப்புகளை விட மிகவும் விரிவான எஃகு கம்பங்கள், அடிச்சுவடுகள் மற்றும் அடுக்குகள் மற்றும் கூடுதல் தொழிலாளர் செலவுகள் காரணமாக கணிசமாக அதிக விலை கொண்டவை. மரம் போன்ற குறைந்த செலவில் கட்டுமானப் பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இதை ஓரளவு குறைக்க முடியும். மின்சார வாகனங்களை சார்ஜ் செய்ய மின்சாரத்தை வழங்க பார்க்கிங் இடங்களின் மீது பி. வி. கேனோபிகள் பயன்படுத்தப்படலாம். வாகன நிறுத்துமிடங்களில் பி. வி. க்கான கணிசமான சாத்தியமான பகுதி உள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு அமெரிக்க வால்மார்ட் சூப்பர்சென்டருக்கு பிவி மற்றும் 100 ஈவி சார்ஜிங் நிலையங்களுக்கு 3.1 மெகாவாட் திறன் உள்ளது. பார்க்கிங் இடங்களுக்கு மேலே கட்டப்பட்ட சூரிய மேலடுக்குகள் அமெரிக்காவைச் சுற்றி பெருகிய முறையில் பொதுவான காட்சியாக உள்ளன என்று பாப்புலர் சயின்ஸ் தெரிவிக்கிறது-பல்கலைக்கழக வளாகங்கள், விமான நிலையங்கள் மற்றும் வணிக அலுவலக கட்டிடங்களுக்கு அருகிலுள்ள இடங்களில் நிறுவப்பட்டுள்ளன. எவ்வாறாயினும், அனைத்து பெரிய வாகன நிறுத்துமிடங்களும் சோலார் பேனல்களால் மூடப்பட வேண்டும் என்று பிரான்ஸ் கோருகிறது. வேளாண் மின்னழுத்தங்களுக்கு வெவ்வேறு விதானம் கட்டமைப்புகளும் பயன்படுத்தப்படலாம். கண்காணிப்பு சூரிய கண்காணிப்பான்கள் இயந்திர சிக்கல் மற்றும் பராமரிப்புக்கான அதிகரித்த தேவையின் செலவில் ஒரு தொகுதிக்கு உற்பத்தி செய்யப்படும் ஆற்றலை அதிகரிக்கின்றன. அவை சூரியனின் திசையை உணர்ந்து, ஒளியின் அதிகபட்ச வெளிப்பாட்டிற்குத் தேவையான தொகுதிகளை சாய்த்து அல்லது சுழற்றுகின்றன. மாற்றாக, நிலையான அடுக்குகள் ஒரு குறிப்பிட்ட சாய்வு (உச்ச கோணம்) மற்றும் கொடுக்கப்பட்ட திசையை (அஜீமுத் கோணம்) எதிர்கொள்ளும் நாள் முழுவதும் தொகுதிகளை நிலையாக வைத்திருக்க முடியும். ஒரு நிறுவலின் அட்சரேகைக்கு சமமான சாய்ந்த கோணங்கள் பொதுவானவை. சில அமைப்புகள் ஆண்டின் நேரத்தின் அடிப்படையில் சாய்வு கோணத்தையும் சரிசெய்யலாம். மறுபுறம், கிழக்கு மற்றும் மேற்கு நோக்கிய வரிசைகள் (எடுத்துக்காட்டாக, கிழக்கு-மேற்கு நோக்கிய கூரையை உள்ளடக்கியது) பொதுவாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இத்தகைய நிறுவல்கள் தனிப்பட்ட சூரிய பேனல்களிலிருந்து அதிகபட்ச சராசரி சக்தியை உற்பத்தி செய்யாத போதிலும், பேனல்களின் விலை இப்போது பொதுவாக கண்காணிப்பு பொறிமுறையை விட மலிவானது, மேலும் அவை வடக்கு அல்லது தெற்கு நோக்கிய அமைப்புகளை விட காலை மற்றும் மாலை உச்ச தேவைகளின் போது அதிக பொருளாதார மதிப்புமிக்க சக்தியை வழங்க முடியும். கட்டிட ஒருங்கிணைந்த கட்டிடம்-ஒருங்கிணைந்த ஒளிமின்னழுத்தங்கள் (பிஐபிவி) என்பது ஒளிமின்னழுத்த பொருட்கள் ஆகும், அவை கட்டிட உறையின் சில பகுதிகளில் கூரை (ஓடுகள்), ஸ்கைலைட்கள் அல்லது முகப்புகள் போன்ற வழக்கமான கட்டிடப் பொருட்களுக்கு பதிலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தற்போதுள்ள கட்டிடங்கள் பிஐபிவி தொகுதிகளுடன் மறுசீரமைக்கப்படலாம் என்றாலும், அவை மின்சாரத்தின் முதன்மை அல்லது துணை ஆதாரமாக புதிய கட்டிடங்களின் கட்டுமானத்தில் பெருகிய முறையில் இணைக்கப்பட்டு வருகின்றன. ஒருங்கிணைந்த ஒளிமின்னழுத்தத்தின் நன்மை என்னவென்றால், மிகவும் பொதுவான ஒருங்கிணைக்கப்படாத அமைப்புகளை விட, கட்டிடப் பொருட்கள் மற்றும் உழைப்புக்காக செலவிடப்படும் தொகையை குறைப்பதன் மூலம் ஆரம்ப செலவை ஈடுசெய்ய முடியும், இது பொதுவாக பிஐபிவி தொகுதிகள் மாற்றப்படும் கட்டிடத்தின் பகுதியை உருவாக்க பயன்படுத்தப்படும். கட்டிடம்-தழுவிய ஒளிமின்னழுத்தங்கள் (பி. ஏ. பி. வி) சூரிய ஒளிமின்னழுத்த ஜன்னல்களை உருவாக்க சூரிய தொகுதிகளைப் பயன்படுத்துகிறது, மேலும் இந்த வழியில், ஏற்கனவே உள்ள கட்டிடத்தை மறுசீரமைக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பல பிஐபிவி தயாரிப்புகள் உள்ளன (எ. கா. பிவி கூழாங்கற்கள்) பிவி அனைத்து கூரை பொருட்களையும் உருவாக்குகிறது மற்றும் வழக்கமான தொகுதிகளை கூரை தட்டுகளாக மாற்றுவதற்கான முறைகள் உள்ளன. நிழல் சூரிய பேனல்கள் நிழல் கட்டமைப்புகளாக பொருத்தப்படலாம், அங்கு சூரிய பேனல்கள் உள் முற்றத்தின் உறைகளுக்கு பதிலாக நிழலை வழங்க முடியும். இத்தகைய நிழல் அமைப்புகளின் விலை பொதுவாக நிலையான உள் முற்ற அட்டைகளிலிருந்து வேறுபட்டது, குறிப்பாக பேனல்களால் தேவையான முழு நிழலும் வழங்கப்படும் சந்தர்ப்பங்களில். ஒரு நிலையான பிவி வரிசையின் எடை 3 முதல் 5 பவுண்டுகள்/அடி 2 வரை இருப்பதால் நிழல் அமைப்புகளுக்கான ஆதரவு அமைப்பு சாதாரண அமைப்புகளாக இருக்கலாம். பேனல்கள் சாதாரண உள் முற்றத்தை விட செங்குத்தான கோணத்தில் பொருத்தப்பட்டிருந்தால், ஆதரவு கட்டமைப்புகளுக்கு கூடுதல் வலுப்படுத்தல் தேவைப்படலாம். பரிசீலிக்கப்படும் பிற சிக்கல்கள் பின்வருமாறுஃ பராமரிப்புக்கான எளிமைப்படுத்தப்பட்ட வரிசை அணுகல். நிழல் கட்டமைப்பின் அழகியலைப் பராமரிக்க தொகுதி வயரிங் மறைக்கப்படலாம். கட்டமைப்பைச் சுற்றி வளரும் கொடிகளைத் தவிர்க்க வேண்டும், ஏனெனில் அவை வயரிங் தொடர்பு கொள்ளக்கூடும். பிவி ஃபென்சிங் பைஃபேஷியல் பிவி தொகுதிகள் செங்குத்தாக நிறுவப்பட்டு ஒரு வேலியாக இயக்கப்படலாம். எடுத்துக்காட்டாக, ஜப்பானின் எக்ஸ்போ 2005 ஐச்சியில் உலகளாவிய வளையத்தின் வெளிப்புற வேலியாக இருமுனை பி. வி வேலை செய்தது. பனி வேலிகளுக்கு பி. வி அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தலாம். மோனோஃபேஷியல் பி. வி மிகவும் குறைந்த விலை பி. வி ரேக்கை உருவாக்க ஏற்கனவே உள்ள வேலியுடன் உலோக ஜிப்-டைட் செய்யப்படலாம். அமெரிக்கா முழுவதும் வேலி அடிப்படையிலான ரேக்கிங்கின் நம்பகத்தன்மையை தீர்மானிக்க வேலிகள் மற்றும் காற்று சுமை கணக்கீடுகளின் வகைகளை ஒரு ஆய்வு பட்டியலிட்டது மற்றும் வேலிகள் விவசாய வேலிகளுக்கான (செம்மறி ஆடுகள், ஆடுகள், பன்றிகள், பசுக்கள் மற்றும் அல்பாகா) மேல் வலதுபுறங்களுக்கு இடையில் குறைந்தது ஒரு பி. வி தொகுதியையாவது கொண்டிருக்கலாம் என்பதைக் கண்டறிந்தது. வேலிகளைப் பொறுத்தவரை, குறுக்கு-மேல் வேலியின் நீளம் 30 மீட்டருக்கும் குறைவாக இருக்கும்போது அல்லது ஏழு சோலார் பி. வி தொகுதிகளுக்கு குறைவாக வடிவமைக்கப்பட்டபோது மைக்ரோ இன்வெர்ட்டர்கள் சிறந்த செயல்திறனைக் கொண்டிருந்தன (எ. கா. தோட்டங்கள்), அதேசமயம் சரம் இன்வெர்ட்டர்கள் நீண்ட வேலிகளுக்கு சிறந்த தேர்வாக இருந்தன (எ. கா. பண்ணைகள்). ஒலி தடைகள் பி. வி. யின் மீது பொருத்தப்படலாம் அல்லது ஒலி தடைகள்/சத்தம் தடைகளின் ஒரு பகுதியாக இருக்கலாம். சத்தம் தடைகள் மீது பி. வி மற்றும் 1989 முதல் சுவிட்சர்லாந்தில் உள்ளது. பிவி தொகுதி தொழில்நுட்பத்தில் மட்டுமல்லாமல், ஒளிமின்னழுத்த சத்தம் தடைகள் (பிவிஎன்பி) கட்டுமானத்திலும் கணிசமான வளர்ச்சி ஏற்பட்டுள்ளது. ஒரு மாநிலத்தில் உள்ள சத்தம் தடைகளில் பயன்படுத்தப்படும் பிவிஎன்பி-களின் நிறுவப்பட்ட திறன், அமெரிக்காவில் உள்ள மிகப்பெரிய சூரிய சக்தி பண்ணைகளின் நிறுவப்பட்ட திறன்களுடன் ஒப்பிடத்தக்கது, இருப்பினும் பிவிஎன்பி-யின் தனித்துவமான ஏற்றம் காரணமாக, இத்தகைய அமைப்புகள் வழக்கமான சூரிய சக்தி பிவி பண்ணைகளை விட ஆற்றல் உற்பத்திக்கு சிறந்த நில பயன்பாட்டு விகிதங்களை வழங்குகின்றன. குறைந்த ரேக்கிங் செலவுகள் காரணமாக, பெரிய அளவிலான கிரிட்-இணைக்கப்பட்ட பிவி நிறுவல்களை செயல்படுத்துவதற்கான மலிவான வழிகளில் பிவிஎன்பி ஒன்றாகும். பரந்த அளவிலான பி. வி. என். பி அமைப்புகள் செயல்படுகின்றன என்பதற்கு இப்போது ஏராளமான சான்றுகள் உள்ளன. மேலும் காண்க கட்டிடம்-ஒருங்கிணைந்த ஒளிமின்னழுத்த சூரிய கண்காணிப்பு எம். பி. பி. டி கூரை ஒளிமின்னழுத்த மின் நிலையம் கட்டம்-இணைக்கப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்த மின் அமைப்பு குறிப்புகள் ஒளிமின்னழுத்தம்