Guide complet sur le montage et la maintenance des panneaux solaires
Les supports de panneaux solaires sont un élément indispensable des systèmes photovoltaïques, car ils soutiennent directement les unités de production d'énergie des centrales solaires. Une conception et une installation correctes des supports garantissent non seulement un fonctionnement sûr et stable des panneaux solaires pendant plus de 25 ans, mais optimisent également l'efficacité énergétique, maximisant ainsi le retour sur investissement du système. Ce guide vise à fournir aux installateurs et aux utilisateurs de systèmes solaires des connaissances complètes sur l'installation et la maintenance des supports, afin de les aider à prendre des décisions éclairées tout au long du processus de sélection des matériaux, de conception, d'installation et de maintenance post-installation, tout en évitant les problèmes courants et en prolongeant la durée de vie du système.
1. préparation de l'installation
Choisir le bon support de panneau solaire
Sélection des matériaux :
- Supports en alliage d'aluminium: Légers, résistants à la corrosion et esthétiques, ils conviennent aux installations légères en toiture. Cependant, leur capacité de charge est plus faible et ils sont plus chers.
- Supports en acier inoxydable: L'option la plus chère avec une excellente résistance aux intempéries et une valeur recyclable élevée.
- Supports en acier galvanisé: Performances stables, processus de fabrication mûr, capacité de charge élevée, installation facile et excellente résistance à la corrosion. Largement utilisé dans les centrales solaires résidentielles, industrielles et photovoltaïques.
- Supports en acier résistant aux intempéries: Forme une couche protectrice dense contre la rouille, ce qui prolonge efficacement la durée de vie. Coût inférieur d'environ 15% à celui des supports en acier galvanisé.
Sélection du type :
- Supports fixes: Structure simple, faible coût d'entretien, convient à la plupart des applications.
- Montures inclinées: Ajustez l'angle en fonction de la latitude locale pour améliorer l'efficacité.
- Supports de suivi: Ajuster l'orientation en fonction du mouvement du soleil, ce qui augmente considérablement l'efficacité. Des études montrent que les suiveurs peuvent augmenter l'efficacité des panneaux solaires de plus de 30%, bien qu'ils puissent augmenter les coûts de construction d'environ 20%.
Comprendre l'environnement d'installation
Évaluation environnementale :
- Calcul de la charge du vent: Wk = βz μs μz Wo, où βz est le coefficient de vibration du vent, généralement 1,0 ; μs est le coefficient de forme de la charge du vent, généralement 1,4 ; μz est le coefficient de changement de hauteur de la pression du vent ; Wo est la pression du vent de base.
- Calcul de la charge de neige: Sk = μr So, où μr est le coefficient de répartition de la neige sur le toit, généralement 1 ; So est la pression de base de la neige, généralement 19,6 N/m² dans les régions ordinaires et 29,4 N/m² dans les régions à forte neige.
Évaluation de l'état du sol :
- Fondation en béton: Convient aux zones à faible capacité portante du sol, aux terrains plats et aux faibles niveaux de la nappe phréatique. Offre une grande stabilité mais nécessite un temps de construction plus long et des conditions géologiques spécifiques.
- Fondation préfabriquée sur pilotis: Vitesse de construction rapide, adaptée aux projets à délais serrés. Cependant, les pieux peuvent se fracturer pendant l'installation, ce qui nécessite un renforcement en treillis d'acier au sommet pour améliorer la résistance et la stabilité de la structure.
- Pieux battus: Installation simple, adaptée aux bonnes conditions géologiques. Cependant, ils ont une mauvaise résistance à l'arrachement et peuvent se détacher dans des conditions climatiques extrêmes.
- Pieux vissés: Adapté à diverses conditions géologiques, installation rapide et respectueuse de l'environnement, peut être mis en œuvre dans différents climats. Offre une grande résistance à l'arrachement, ce qui garantit la stabilité du système.
Autres conditions d'installation :
- Montage mural: Courant dans les environnements urbains où l'espace est limité. Nécessite une évaluation de la structure du mur pour s'assurer qu'elle peut supporter le poids et les charges de vent du système solaire. Les méthodes d'installation varient en fonction du type de mur. Pour les murs en briques ou en béton, les boulons d'expansion peuvent être percés directement ; pour les cloisons légères, un renforcement préalable est nécessaire.
- Montage sur le toit: Convient lorsque l'espace au sol est limité, mais moins favorable à l'entretien et au réglage de l'angle du panneau.
- Montage sur poteau: Pour les poteaux électriques existants, les lampadaires ou les poteaux dédiés, les panneaux solaires nécessitent des fixations et des techniques d'installation spéciales. Le montage sur poteau permet d'économiser de l'espace au sol et d'augmenter la hauteur des panneaux, ce qui réduit l'ombrage et améliore l'efficacité.
- Montage du véhicule de plaisance: L'installation de panneaux solaires sur les toits des véhicules récréatifs est idéale pour la vie mobile. Le principal défi consiste à s'assurer que les supports sont solidement fixés sans compromettre l'étanchéité du toit. Il existe deux méthodes d'installation principales : avec ou sans perçage.
2. étapes de l'installation
Préparation des outils et du matériel
Liste d'outils :
- Perceuse, jeu de clés, jeu de tournevis, mètre ruban, niveau, meuleuse d'angle, marteau, casque de sécurité et autres équipements de protection individuelle.
- Outils spéciaux : Outils de coulage du béton (pour les fondations en béton) ou équipement spécialisé de forage et de vissage (pour les pieux vissés).
Liste des matériaux :
- Structure de montage, connecteurs, boulons, rondelles et matériaux de protection contre la corrosion.
Processus d'installation
- Installation des fondations :
- Fondation en béton : Creuser des puits de fondation, placer des cages d'armature en acier, couler du béton et attendre qu'il prenne complètement.
- Pieux vissés : Utiliser un équipement spécialisé pour visser les pieux dans le sol à la profondeur prévue, en veillant à la verticalité et à la stabilité.
- Installation du mât : Vérifiez que tous les composants sont bien installés et réglez-les à l'angle approprié.
- Installation de la structure de montage :
- Marquer les positions des colonnes en veillant à ce que les dimensions géométriques soient exactes.
- Installer les colonnes en les fixant à la fondation préparée.
- Installer les poutres et les supports pour former un cadre de montage complet.
- Installation de panneaux solaires :
- Installer les connecteurs et les systèmes de rails.
- Monter les panneaux solaires sur le cadre, en veillant à ce que les connexions soient sûres. Il est recommandé d'utiliser des colliers en aluminium d'une longueur de ≥80mm ou ≥150mm et d'une épaisseur de ≥3mm, ainsi que des tampons en caoutchouc EPDM et des boulons M8, avec un couple de serrage de 16-20 N.M.
Éviter les erreurs courantes
- Tailles incompatibles: Effectuez des mesures et des calculs détaillés avant l'installation pour vous assurer que la conception de la monture correspond à la taille du panneau solaire.
- Erreurs d'installation entraînant des risques pour la sécurité: Respectez scrupuleusement les spécifications de conception et les manuels d'installation, en veillant à ce que le couple de serrage des boulons soit conforme aux exigences (par exemple, boulons M12), que la verticalité et l'horizontalité du support soient exactes et que la résistance structurelle soit conçue en fonction des conditions climatiques locales.
3. maintenance et optimisation
Inspection et nettoyage réguliers
Plan d'inspection :
- Inspectez régulièrement la structure de montage pour vérifier qu'elle n'est pas déformée, corrodée ou qu'il n'y a pas de connexions desserrées.
- Inspection visuelle : Vérifier qu'il n'y a pas de déformation évidente, de fissure, de corrosion ou d'écaillage de la peinture.
- Essais non destructifs : Le contrôle par ultrasons ou par poudre magnétique permet d'évaluer la capacité de charge réelle des pièces structurelles critiques.
- Vérification de l'étanchéité des connexions : Utilisez une clé dynamométrique pour vérifier le serrage des boulons et des écrous.
Nettoyage Entretien :
- Nettoyez les supports des panneaux solaires tous les six mois ou tous les ans à l'aide de brosses ou de chiffons doux, en évitant les objets corrosifs ou durs.
- Appliquer régulièrement de l'huile ou des revêtements antirouille sur les supports métalliques, en particulier dans les environnements humides.
- Choisissez le début de matinée ou la fin d'après-midi pour le nettoyage afin de minimiser les risques pour la sécurité.
Optimisation des performances
Réglage de l'angle :
- L'angle optimal est généralement lié à la latitude locale. Pour les installations fixes, l'angle est généralement égal à la latitude ; pour les ajustements saisonniers, les angles d'été peuvent être inférieurs de 5 degrés à la latitude, et les angles d'hiver supérieurs de 5 degrés.
- Utilisez des dispositifs de réglage de l'angle pour fixer la monture à l'angle optimal.
Plus de conseils pour l'optimisation de la maintenance
Application de la technologie intelligente :
- Suiveurs solaires: Ajuster les panneaux solaires pour qu'ils soient orientés vers le soleil, ce qui augmente considérablement l'efficacité.
- Systèmes de surveillance intelligents: Surveillez l'état des supports et des panneaux solaires en temps réel, y compris la température, l'humidité et la vitesse du vent, afin d'identifier et d'avertir des problèmes potentiels, d'optimiser les performances du système et les stratégies de maintenance.
4.Conclusion
Les supports de panneaux solaires sont essentiels pour les systèmes photovoltaïques, dont ils influencent la sécurité, la stabilité et l'efficacité. Ce guide fournit des informations complètes sur la sélection des matériaux, l'évaluation environnementale, les processus d'installation, les erreurs courantes à éviter et les stratégies de maintenance. Il aide les installateurs et les utilisateurs de systèmes solaires à prendre des décisions éclairées tout au long du processus d'installation et de maintenance.
À l'avenir, les montures solaires évolueront vers plus de légèreté, de solidité et d'intelligence. De nouveaux matériaux tels que les fibres composites offriront des options plus légères et plus robustes. Les progrès des technologies de suivi et de contrôle amélioreront encore l'efficacité et l'efficience opérationnelle. Les conceptions modulaires et les installations standardisées simplifieront le processus, réduisant les coûts et les délais. En tant qu'élément clé de l'industrie solaire, l'innovation continue des montures solaires apportera un soutien plus fort à l'adoption généralisée de l'énergie propre.
5. questions fréquemment posées
Comment choisir le bon matériau de fixation ?
1.Supports en alliage d'aluminium: Convient aux installations légères sur le toit.
2.Supports en acier galvanisé: Rentable, adapté à la plupart des applications.
3.Supports en acier inoxydable: Meilleure résistance à la corrosion, idéal pour les zones côtières.
À quelle fréquence les montures doivent-elles être inspectées ?
En règle générale, il convient de procéder à une inspection tous les six mois, en particulier après des conditions météorologiques extrêmes.
Comment déterminer l'angle optimal des panneaux solaires ?
L'angle optimal est généralement égal à la latitude locale. Pour les ajustements saisonniers, les angles d'été peuvent être inférieurs de 5 degrés à la latitude, et les angles d'hiver supérieurs de 5 degrés.
Quelle est la distance à respecter entre les supports pour éviter l'ombrage ?
La distance minimale entre les supports adjacents doit permettre d'éviter toute ombre pendant le solstice d'hiver (lorsque l'angle du soleil est le plus faible). Utilisez des formules ou des logiciels professionnels de simulation pour maximiser la production annuelle d'énergie.
Quelle est la durée de vie des supports de panneaux solaires ?
Les supports de haute qualité sont conçus pour durer plus de 25 ans. Les supports en aluminium et en acier inoxydable peuvent durer plus longtemps, tandis que les supports en acier galvanisé nécessitent un entretien régulier pour maintenir la protection contre la corrosion.