Sistema di montaggio a terra per impianti solari: la guida completa agli impianti solari a terra

A sistema di montaggio a terra per pannelli solari È il modo più rapido per trasformare un terreno libero in una centrale elettrica. Che siate sviluppatori che progettano un impianto solare a terra su larga scala o proprietari terrieri con terreni inutilizzati, la struttura di supporto sotto i moduli determina quanta energia produce l'impianto, quanto dura e quanto costa la manutenzione. Questa guida spiega come è progettato un moderno sistema di montaggio a terra per impianti solari, quali componenti sono importanti, come viene eseguita l'installazione passo dopo passo e cosa incide sul costo finale.

Che cos'è un sistema di montaggio a terra per impianti solari?

Un sistema di montaggio a terra per impianti solari è una struttura in acciaio o alluminio che fissa i moduli fotovoltaici al terreno anziché al tetto. Integra fondamenta, pali verticali, binari inclinati e morsetti per i moduli in un unico assemblaggio progettato per resistere al sollevamento causato dal vento, al carico della neve e al gelo, mantenendo ogni pannello all'angolazione ideale rispetto al sole. Poiché la struttura è indipendente da qualsiasi edificio, un impianto solare a terra può essere dimensionato, inclinato e orientato esclusivamente per massimizzare la resa energetica: ecco perché l'installazione di impianti solari a terra domina ormai i progetti solari su larga scala e a livello comunitario in tutto il mondo.

Due famiglie di design coprono quasi ogni progetto. A supporto fisso inclinabile da terra Il sistema blocca l'array a un'unica angolazione e offre il costo per watt più basso, la manutenzione minima e le autorizzazioni più semplici. Un inseguitore a singolo asse ruota l'array da est a ovest e aggiunge circa il 15-25% di energia in più, a scapito di motori, sistemi di controllo e una base più pesante. Entrambi utilizzano la stessa logica di base per il montaggio, quindi la scelta è di natura economica piuttosto che tecnica.

Componenti principali di un impianto solare a terra

Ogni progetto di impianto solare a terra si basa sullo stesso insieme di componenti. Specificarli correttamente è ciò che distingue un investimento che dura 25 anni da un onere di manutenzione.

• Fondamenti – Pali a H infissi nel terreno, viti di fondazione, pali elicoidali, pilastri in calcestruzzo gettato in opera o blocchi zavorrati, selezionati in base a dati geotecnici e profondità di congelamento.
• Pali e travi – Colonne in acciaio zincato a caldo o in acciaio Zn-Al-Mg che sostengono le travi e i binari.
• Travi e arcarecci – Profili a C o a Z che sostengono i moduli e trasferiscono il carico ai montanti.
• Morsetti per moduli – Morsetti intermedi e terminali dimensionati in base al telaio dei moduli fotovoltaici utilizzati.
• Componenti di collegamento e messa a terra – Rondelle, ponticelli e conduttori in rame WEEB che garantiscono la sicurezza elettrica dell'impianto.
• Equilibrio del sistema – canaline portacavi, scavi per la corrente continua, scatole di giunzione, inverter e interconnessione alla rete.

Installazione di pannelli solari a terra, passo dopo passo

Un impianto solare a terra ben progettato segue una sequenza prevedibile. Saltare una fase è ciò che può causare lo scollamento dei pali, la rottura dei moduli e, in seguito, controversie sulla garanzia.

1. Rilievi e prove geotecniche – verificare la capacità portante del suolo, il livello della falda freatica, la profondità del gelo e l'esposizione al vento.
2. Studio di layout e ombreggiatura – impostare la spaziatura tra le righe in modo che nessuna riga oscuri la successiva e confermare l'inclinazione ottimale per la latitudine.
3. Lavoro di fondazione – piantare pali o viti di fondazione fino al rifiuto, oppure gettare pilastri, quindi verificare l'altezza e la verticalità.
4. Montaggio a scaffalatura – erigere pali, travi e binari, quindi serrare ogni bullone alla coppia di serraggio specificata.
5. Montaggio del modulo – Fissare i moduli con un distanziamento costante, mantenendo l'array squadrato e in piano.
6. Collegamento, cablaggio e scavo – mettere a terra la struttura, far passare le stringhe di corrente continua in trincee o canaline protette.
7. Messa in servizio – test di isolamento e IV, avviamento dell'inverter, quindi un controllo documentato della coppia.

Perché scegliere un impianto solare a terra rispetto a un impianto solare sul tetto?

• Rendimento migliore – L'inclinazione e l'azimut sono ottimizzati liberamente e il flusso d'aria sotto l'array mantiene i moduli più freschi ed efficienti.
• Nessun limite di altezza – nessuna perforazione, nessun rinforzo strutturale, nessun rischio per la garanzia del tetto.
• Facile manutenzione e rimozione della neve – i tecnici lavorano ad un'altezza comoda con libero accesso da ogni lato.
• Scalabilità – Un sistema di montaggio a terra per impianti solari può essere ampliato fila per fila in base all'aumento del carico o del budget.
• Agrivoltaico e duplice uso del suolo – il pascolo, le colture o la messa a dimora di piante per impollinatori possono continuare tra le file.

Costi di installazione di impianti solari a terra e fattori che li influenzano

L'installazione di un impianto solare a terra non ha un prezzo fisso. Il tipo di fondazione, il peso dell'acciaio, la conformazione del terreno e la distanza di connessione alla rete incidono sul costo finale molto più dei moduli stessi. Un terreno pianeggiante e ben drenato con un suolo stabile consente l'utilizzo di pali infissi e strutture di supporto leggere; terreni rocciosi, con elevata profondità di congelamento o pendii ripidi impongono l'impiego di pilastri in cemento armato o zavorra e profili più robusti. Le mappe del carico del vento e della neve determinano lo spessore dell'acciaio, e le procedure di autorizzazione e il collegamento alla rete possono allungare i tempi di realizzazione di diverse settimane. Poiché la struttura di supporto rappresenta una quota modesta del costo totale del progetto, ma ne controlla la produzione per decenni, la soluzione più economica raramente coincide con il progetto più economico: è la scelta della soluzione più adatta al sito che tutela l'investimento.

Domande frequenti

A quale profondità devono essere piantati i pali per il fissaggio a terra?

La profondità è determinata dalla relazione geotecnica, non dall'abitudine. Di norma, i pali vengono infissi al di sotto della linea di congelamento e con una capacità tale da resistere alla spinta del vento in loco; le viti di fondazione vengono installate con una coppia di serraggio che ne garantisca la portanza.

Qual è l'angolo di inclinazione ottimale per un sistema di montaggio a terra per pannelli solari?

La latitudine è il punto di partenza, poi la conformazione del terreno e lo scivolamento della neve la regolano. Una minore inclinazione aumenta la densità delle file e riduce l'utilizzo del suolo, una maggiore inclinazione migliora la produzione invernale: l'ottimale è l'inclinazione che massimizza l'energia per unità di superficie, non l'energia per pannello.

È possibile installare un impianto fotovoltaico a terra su un terreno in pendenza?

Sì. I pendii nord-sud vengono gestiti con pali di lunghezza variabile, mentre i pendii est-ovest richiedono file suddivise in sotto-array. Pendenze fino a circa il 20% sono gestibili di routine; i siti più ripidi necessitano di pali più lunghi e di una valutazione strutturale personalizzata.

Quanto tempo richiede l'installazione di un impianto solare a terra?

Per un impianto solare a terra di dimensioni commerciali, le fondamenta e la struttura di supporto richiedono in genere dalle due alle quattro settimane, mentre i moduli e l'impianto elettrico ne richiedono altre due o tre, con le condizioni meteorologiche e le autorizzazioni come principali variabili.

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