Guia completo para montagem e manutenção de painéis solares

Os suportes para painéis solares são um componente indispensável dos sistemas fotovoltaicos, apoiando diretamente as unidades de produção de energia das centrais de energia solar. A conceção e instalação adequadas dos suportes não só garantem o funcionamento seguro e estável dos painéis solares durante mais de 25 anos, como também optimizam a eficiência energética, maximizando o retorno do investimento do sistema. Este guia tem como objetivo fornecer aos instaladores e utilizadores de sistemas solares um conhecimento abrangente sobre a instalação e manutenção de suportes, ajudando-o a tomar decisões informadas ao longo do processo de seleção de materiais, conceção, instalação e manutenção pós-instalação, evitando problemas comuns e prolongando a vida útil do sistema.

1. preparação da instalação

Escolher o suporte de painel solar correto

Seleção de materiais:

• Suportes em liga de alumínio: Leves, resistentes à corrosão e esteticamente agradáveis, são adequados para instalações ligeiras em telhados. No entanto, têm uma capacidade de carga inferior e são mais caros.
• Suportes em aço inoxidável: A opção mais cara com excelente resistência às intempéries e elevado valor reciclável.
• Suportes em aço galvanizado: Desempenho estável, processo de fabrico maduro, elevada capacidade de suporte de carga, fácil instalação e excelente resistência à corrosão. Amplamente utilizado em centrais solares fotovoltaicas residenciais, industriais e centrais de energia solar.
• Suportes em aço resistente às intempéries: Forma uma camada protetora densa contra a ferrugem, prolongando eficazmente a vida útil. Custa cerca de 15% menos do que os suportes em aço galvanizado.

Seleção do tipo:

• Suportes fixos: Estrutura simples, baixo custo de manutenção, adequado para a maioria das aplicações.
• Suportes inclinados: Ajustar o ângulo de acordo com a latitude local para melhorar a eficiência.
• Suportes de rastreio: Ajustam a orientação ao movimento solar, aumentando significativamente a eficiência. Estudos mostram que os seguidores podem aumentar a eficiência dos painéis solares em mais de 30%, embora possam aumentar os custos de construção em cerca de 20%.

Compreender o ambiente de instalação

Avaliação ambiental:

• Cálculo da carga de vento: Wk = βz μs μz Wo, em que βz é o coeficiente de vibração do vento, normalmente 1,0; μs é o coeficiente de forma da carga do vento, normalmente 1,4; μz é o coeficiente de variação da altura da pressão do vento; Wo é a pressão básica do vento.
• Cálculo da carga de neve: Sk = μr So, em que μr é o coeficiente de distribuição da neve no telhado, normalmente 1; So é a pressão básica da neve, normalmente 19,6 N/m² em zonas normais e 29,4 N/m² em zonas de neve pesada.

Avaliação do estado do solo:

• Fundação de betão: Adequado para áreas com fraca capacidade de suporte do solo, terreno plano e baixos níveis de água subterrânea. Oferece uma elevada estabilidade, mas requer um tempo de construção mais longo e condições geológicas específicas.
• Fundação de estacas pré-fabricadas: Velocidade de construção rápida, adequada para projectos com prazos apertados. No entanto, as estacas podem fraturar durante a instalação, exigindo um reforço de malha de aço no topo para aumentar a resistência estrutural e a estabilidade.
• Estacas cravadas: Instalação simples, adequada a boas condições geológicas. No entanto, têm uma fraca resistência ao arrancamento e podem soltar-se em condições climatéricas extremas.
• Estacas de parafuso: Adequado para várias condições geológicas, instalação rápida e amiga do ambiente, pode ser implementado em diferentes climas. Oferece uma elevada resistência ao arrancamento, garantindo a estabilidade do sistema.

Outras condições de instalação:

• Fixação na parede: Comum em ambientes urbanos com espaço limitado. Requer a avaliação da estrutura da parede para garantir que pode suportar o peso e as cargas de vento do sistema solar. Diferentes tipos de paredes requerem diferentes métodos de instalação. Para paredes de tijolo ou betão, os parafusos de expansão podem ser perfurados diretamente; para divisórias leves, é necessário um reforço prévio.
• Montagem no teto: Adequado quando o espaço no solo é limitado, mas menos favorável à manutenção e aos ajustamentos do ângulo do painel.
• Montagem em poste: Para postes existentes, postes de iluminação pública ou postes dedicados, os painéis solares requerem grampos e técnicas de instalação especiais. A montagem em postes poupa espaço no solo e pode aumentar a altura do painel, reduzindo o sombreamento e melhorando a eficiência.
• Montagem de veículos de recreio: A instalação de painéis solares nos tectos dos veículos de recreio é ideal para uma vida móvel. O principal desafio é garantir que os suportes são fixados de forma segura sem comprometer a impermeabilização do telhado. Existem dois métodos principais de instalação: com e sem furos.

2. etapas de instalação

Preparação de ferramentas e materiais

Lista de ferramentas:

• Berbequim, conjunto de chaves inglesas, conjunto de chaves de fendas, fita métrica, nível, rebarbadora, martelo, capacete de segurança e outro equipamento de proteção individual.
• Ferramentas especiais: Ferramentas de vazamento de betão (para fundações de betão) ou equipamento especializado de perfuração e aparafusamento (para estacas aparafusadas).

Lista de materiais:

• Estrutura de montagem, conectores, parafusos, anilhas e materiais de proteção contra a corrosão.

Processo de instalação

1. Instalação da fundação:
   • Fundação de betão: Cavar poços de fundação, colocar gaiolas de reforço de aço, deitar betão e esperar que este assente completamente.
   • Estacas de parafuso: Utilizar equipamento especializado para aparafusar as estacas no solo até à profundidade projectada, garantindo a verticalidade e a estabilidade.
   • Instalação do poste: Verificar se todos os componentes estão corretamente instalados e ajustar o ângulo adequado.
2. Instalação da estrutura de montagem:
   • Marcar as posições das colunas, assegurando a exatidão das dimensões geométricas.
   • Instale as colunas, fixando-as à fundação preparada.
   • Instalar as vigas e os suportes, formando uma estrutura de montagem completa.
3. Instalação de painéis solares:
   • Instalar conectores e sistemas de carris.
   • Monte os painéis solares na estrutura, assegurando ligações seguras. Recomenda-se a utilização de grampos de alumínio com um comprimento de ≥80mm ou ≥150mm e uma espessura de ≥3mm, juntamente com almofadas de borracha EPDM e parafusos M8, com um intervalo de binário de 16-20 N.M.

Evitar erros comuns

• Tamanhos incompatíveis: Efetuar medições e cálculos detalhados antes da instalação para garantir que o desenho do suporte corresponde ao tamanho do painel solar.
• Erros de instalação que causam riscos de segurança: Siga rigorosamente as especificações do projeto e os manuais de instalação, assegurando que o binário de aperto dos parafusos cumpre os requisitos (por exemplo, parafusos M12) e que a verticalidade e a horizontalidade do suporte são exactas, com uma resistência estrutural concebida de acordo com as condições climáticas locais.

3. manutenção e otimização

Inspeção e limpeza regulares

Plano de Inspeção:

• Inspecionar regularmente a estrutura de montagem para detetar deformações, corrosão ou ligações soltas.
• Inspeção visual: Verificar se existem deformações, fissuras, corrosão ou descamação da tinta evidentes.
• Ensaios não destrutivos: Utilizar a inspeção por ultra-sons ou por pó magnético para avaliar a capacidade de carga real de peças estruturais críticas.
• Verificação do aperto das ligações: Utilize uma chave dinamométrica para verificar o aperto dos parafusos e das porcas.

Manutenção da limpeza:

• Limpe os suportes dos painéis solares de seis em seis meses ou anualmente, utilizando escovas ou panos macios, evitando objectos corrosivos ou duros.
• Aplicar regularmente óleo ou revestimentos inibidores de ferrugem nos suportes metálicos, especialmente em ambientes húmidos.
• Escolha o início da manhã ou o fim da tarde para efetuar a limpeza, de modo a minimizar os riscos de segurança.

Otimização do desempenho

Ajuste do ângulo:

• O ângulo ótimo está normalmente relacionado com a latitude local. Para instalações fixas, o ângulo é normalmente igual à latitude; para ajustamentos sazonais, os ângulos de verão podem ser 5 graus inferiores à latitude e os ângulos de inverno 5 graus superiores.
• Utilize dispositivos de ajuste do ângulo para fixar o suporte no ângulo ideal.

Mais dicas de otimização da manutenção

Aplicação de tecnologia inteligente:

• Seguidores solares: Ajustar os painéis solares para ficarem virados para o sol, aumentando significativamente a eficiência.
• Sistemas de monitorização inteligentes: Monitorizar o estado dos suportes e painéis solares em tempo real, incluindo a temperatura, a humidade e a velocidade do vento, para identificar e alertar para potenciais problemas, optimizando o desempenho do sistema e as estratégias de manutenção.

4.Conclusão

Os suportes de painéis solares são cruciais para os sistemas fotovoltaicos, afectando a sua segurança, estabilidade e eficiência. Este guia fornece conhecimentos abrangentes sobre a seleção de materiais, avaliação ambiental, processos de instalação, erros comuns a evitar e estratégias de manutenção. Ajuda os instaladores e utilizadores de sistemas solares a tomar decisões informadas ao longo do processo de instalação e manutenção.

No futuro, os suportes solares evoluirão no sentido de se tornarem mais leves, mais fortes e mais inteligentes. Novos materiais, como as fibras compósitas, oferecerão opções mais leves e mais robustas. Os avanços nas tecnologias de rastreio e monitorização aumentarão ainda mais a eficiência e a eficácia operacional. Os projectos modulares e as instalações normalizadas simplificarão o processo, reduzindo os custos e o tempo. Como componente chave da indústria solar, a inovação contínua dos suportes solares proporcionará um maior apoio à adoção generalizada de energia limpa.

5. perguntas frequentes

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