عملکرد سیستم های خورشیدی نصب شده با زمین با سیستم های پشت بام چگونه مقایسه می شود؟

آشنایی با انواع سیستم

تاسیسات انرژی خورشیدی معمولاً به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: سیستم های نصب شده در زمین و سیستم های پشت بام. یک سیستم نصب PV زمینی به طور مستقیم در زمین با استفاده از قاب ها یا پشتیبانی هایی که پانل ها را بالا می برد و زاویه می کند ، نصب می شود. سیستم های پشت بام از سازه های ساختمان موجود برای میزبانی ماژول های خورشیدی استفاده می کنند. درک چگونگی عملکرد هر نوع شامل نگاه به قرار گرفتن در معرض نور خورشید ، انعطاف پذیری طراحی سیستم ، محدودیت های ساختاری ، نگهداری ، پیچیدگی نصب و کارآیی کلی است. مقایسه بین پروژه های نصب شده زمین و تاسیسات پشت بام می تواند تصمیمات مربوط به صاحبان خانه ، توسعه دهندگان تجاری و سرمایه گذاران در مقیاس ابزار را تحت تأثیر قرار دهد.

قرار گرفتن در معرض نور خورشید و جهت گیری

یکی از قابل توجه ترین تفاوت های عملکرد از نحوه قرار گرفتن هر سیستم نسبت به خورشید ناشی می شود. بوها سیستم نصب PV زمین زاویه و جهت گیری دقیق پانل های خورشیدی را امکان پذیر می کند. این شیب را می توان تنظیم کرد تا با مسیرهای نور خورشید فصلی مطابقت داشته باشد و سایه های کمتری از سازه های اطراف وجود دارد. در مقابل ، سیستم های پشت بام به زمین و جهت سقف موجود بستگی دارد. در صورت محدود بودن اصلاحات ، ساختمانهای دارای سقف های شمالی یا مسطح ممکن است به همان سطح قرار گرفتن در معرض نرسند. توانایی کاهش سایه در یک مجموعه نصب شده در زمین می تواند منجر به عملکرد روزانه سازگارتر و تنوع کمتر در فصول شود.

جریان هوا و تنظیم دما

راندمان ماژول خورشیدی تحت تأثیر گرما قرار می گیرد. آرایه های نصب شده زمین به طور معمول فضای باز بیشتری در زیر و اطراف آنها دارند و جریان هوای بهتری را فراهم می کند. دمای عملیاتی پایین تر می تواند به مرور زمان به تولید انرژی ثابت کمک کند. نصب های پشت بام اغلب در نزدیکی سطح بام قرار می گیرند ، که می تواند گرما را حفظ کند ، به خصوص در روزهای گرم. بدون ترخیص کالا از گمرک کافی برای تهویه ، پانل ها ممکن است کارایی کمی کاهش یافته را تجربه کنند. در حالی که پیشرفت در فن آوری ماژول تحمل کلی گرما را بهبود بخشیده است ، مزایای خنک کننده طبیعی یک سیستم نصب PV زمینی اغلب در روند عملکرد طولانی مدت مشاهده می شود.

اندازه سیستم و مقیاس پذیری

زمین نصب شده سیستم ها می توانند در صورت وجود زمین ، آرایه های بزرگتر را در خود جای دهند. این انعطاف پذیری امکان گسترش و ادغام ماژول های جدید را بدون طراحی مجدد کل تنظیمات فراهم می کند. پروژه های بزرگتر از اقتصاد مقیاس و مسیریابی کابل ساده تر بهره مند می شوند. تاسیسات پشت بام از نظر اندازه ، شکل و استحکام ساختاری سقف محدود است. گسترش یک آرایه پشت بام ممکن است به پشتیبانی اضافی یا اصلاحاتی برای تحمل وزن اضافی نیاز داشته باشد. در بسیاری از موارد ، تنظیمات نصب شده در زمین پتانسیل بیشتری را برای کاربران تجاری یا جوامع با توطئه های زمین باز فراهم می کند ، در حالی که پشت بام ها متناسب با اقامتگاه های فردی یا مشاغل کوچک هستند.

ملاحظات ساختاری و ایمنی

سیستم های پشت بام به سازه های ساختمان موجود متکی هستند ، که باید وزن ترکیبی سخت افزار ، پانل ها و هرگونه ارتقاء آینده را تحمل کنند. مهندسان غالباً سن سقف ، نوع مواد و نیازهای تقویت کننده بالقوه را ارزیابی می کنند. برخی از ساختمانهای قدیمی برای برآورده کردن نیازهای ایمنی نیاز به مقاوم سازی دارند. یک سیستم نصب PV زمینی به یکپارچگی ساختمان بستگی ندارد. پایه آن را می توان با توجه به شرایط خاک ، سرعت باد محلی و بارهای برفی سفارشی کرد. این استقلال از ساختار یک ساختمان می تواند خطرات نشت یا آسیب ناشی از نفوذ سقف را کاهش دهد. هر رویکرد دارای دستورالعمل های ایمنی خاص است ، اما پروژه های نصب شده در زمین می توانند از محدودیت های مربوط به ساختمان جلوگیری کنند.

فرآیند نصب و دسترسی

نصب یک سیستم نصب شده از زمین معمولاً شامل تهیه زمین ، تنظیم پشتیبانی و اجرای کابل ها به اینورترها و اتصالات شبکه است. اگرچه این ممکن است نیاز به پاکسازی ، درجه بندی یا مجوز برای استفاده از زمین داشته باشد ، نصب می تواند برای دسترسی به تکنسین ها در هنگام ساخت و ساز و نگهداری آینده ساده تر باشد. سیستم های پشت بام برای جلوگیری از آسیب رساندن به سطح بام ، در حین نصب نیاز به کار دقیق دارند. کارگران نیاز به دسترسی ایمن به مناطق مرتفع دارند و تجهیزات اضافی مانند داربست ممکن است لازم باشد. اگر سقف دارای اشکال پیچیده یا چندین سطح باشد ، نصب ممکن است طولانی تر شود. با این حال ، پشت بام ها می توانند در جایی که زمین کمیاب است و اتصالات ابزار در این نزدیکی هست ، سودمند باشد.

نگهداری و تمیز کردن

عملکرد با گذشت زمان بستگی به تمیز و کاربردی پانل ها دارد. آرایه های نصب شده زمین به طور کلی آسانتر می شوند ، و سریعتر از چک های روتین یا تمیز کردن استفاده می کنند. برگ ، گرد و غبار ، گرده و برف بدون کار در ارتفاع قابل برداشت است. با داشتن یک سیستم نصب PV زمینی ، تکنسین ها همچنین می توانند فریم های نصب ، سیم کشی و اینورترها را با حداقل اختلال بازرسی کنند. پانل های پشت بام ممکن است به دلیل دسترسی محدود و نگرانی های ایمنی ، نگهداری آنها سخت تر باشد. در حالی که برخی از پشت بام ها برای خدمه تعمیر و نگهداری دارای راهرو یا لنگرگاه هستند ، برخی دیگر برای اطمینان از شرایط کار ایمن به تجهیزات ویژه نیاز دارند. بازرسی های مکرر ممکن است راحت تر باشد و تأخیر در تمیز کردن می تواند بر تولید انرژی تأثیر بگذارد.

تأثیرات زیست محیطی و استفاده از زمین

استفاده از زمین برای یک پروژه نصب شده زمین برای جلوگیری از اختلال زیست محیطی نیاز به برنامه ریزی دقیق دارد. سایت های بزرگ ممکن است برای محافظت از گیاهان ، حیات وحش یا جریان آب به ارزیابی های محیطی نیاز داشته باشند. در محیط های روستایی یا کشاورزی ، یک سیستم نصب PV زمینی ممکن است با زمین چرای یا پوشش گیاهی دوستانه گرده افشانی یکپارچه شود. از طرف دیگر ، سیستم های پشت بام بدون استفاده از زمین اضافی ، از سازه های موجود استفاده می کنند. آنها می توانند در مناطق متراکم شهری که هر متر مربع با ارزش است ، سودمند باشند. هر دو نوع سیستم در کاهش انتشار کربن نقش دارند ، اما پیامدهای کاربری اراضی متفاوت است و می تواند بر فرآیندهای تأیید محلی یا پذیرش جامعه تأثیر بگذارد.

ملاحظات زیبایی شناختی و برنامه ریزی

صاحبان املاک گاهی اوقات هنگام انتخاب بین سیستم پشت بام و نصب نصب شده از زمین ، تأثیر بصری را وزن می کنند. یک سیستم نصب PV زمینی ممکن است از جاده ها یا خصوصیات همسایه قابل مشاهده تر باشد ، به خصوص هنگام نصب در مزارع یا زمین های باز. مجوزهای برنامه ریزی یا مقررات محلی ممکن است نیاز به غربالگری ، شمشیربازی یا تنظیم در ارتفاع پانل داشته باشد. تأسیسات پشت بام کمتر قابل توجه است زیرا آنها از شبح ساختمان پیروی می کنند. برخی از مقامات محلی خورشیدی پشت بام را برای حفظ مناظر باز تشویق می کنند. یکپارچه سازی بصری در مناطق مسکونی ، تنظیمات تاریخی یا مکانهایی با شرایط برنامه ریزی دقیق. بحث های روشن با ذینفعان محلی می تواند از مصوبات پروژه نرم و صاف پشتیبانی کند.

فاکتورهای هزینه و بازده مالی

هزینه ها بسته به کار ، مواد ، تهیه زمین ، نیازهای ساختاری و مشوق های محلی متفاوت است. یک سیستم نصب شده در زمین ممکن است نیاز به کار پایه و اساس ، ترانشه کابل ها و تراز کردن زمین داشته باشد. فریم ها و سخت افزار ممکن است هزینه ای اضافه کنند ، اما تاسیسات در مقیاس بزرگ می توانند هزینه های بیشتری را در پانل های بیشتری گسترش دهند. سیستم های پشت بام از دستیابی به زمین جلوگیری می کنند اما ممکن است به ارزیابی های ساختاری و نصب تخصصی نیاز داشته باشند. در بسیاری از مناطق ، هر دو سیستم واجد شرایط مشوق های مالیاتی یا کمک های مالی هستند ، اما بازده مالی به تولید انرژی ، هزینه های مقدماتی و نگهداری طولانی مدت بستگی دارد. از آنجا که پروژه های نصب شده در زمین می توانند دقیق تر زاویه دار شوند و خنک تر نگه داشته شوند ، بعضی اوقات در هر پنل به بازده انرژی کمی بالاتر می رسند.

اتصالات شبکه و خروجی انرژی

عملکرد یک منظومه شمسی فقط به مکان و شیب بستگی ندارد. نقاط اتصال شبکه ، طول کابل و راندمان اینورتر نیز مهم است. یک مجموعه نصب شده در زمین می تواند اینورترها را به صورت مرکزی قرار دهد و اتصالات را در خطوط مستقیم در زیر زمین قرار دهد و باعث کاهش تلفات شود. سیستم های پشت بام ممکن است از طریق ساختار ساختمان مسیرهای کابل طولانی تر یا پیچیده تری داشته باشند. با این حال ، پیشرفت در ریزگردها و بهینه سازان قدرت عملکرد خود را در پشت بام ها با محدودیت های سایه دار یا چیدمان بهبود بخشیده است. هنگام مقایسه بازده ، عملکرد کل انرژی طی ماهها یا سالها اندازه گیری واضح تری نسبت به راندمان اوج به تنهایی ارائه می دهد. سیستم های نصب شده زمین اغلب به دلیل موقعیت پایدار ، ارقام سازگار را نشان می دهند.

مناسب بودن برای بخش های مختلف

سیستم های خورشیدی نصب شده زمین معمولاً برای پروژه های در مقیاس ابزار ، مزارع خورشیدی جامعه و عملیات تجاری که نیاز به منابع بزرگ انرژی دارند استفاده می شود. سازگاری آنها در جهت گیری و گسترش از استراتژی های انرژی گسترده تری پشتیبانی می کند. سیستم های پشت بام به طور گسترده در محله های مسکونی و ساختمانهای تجاری کوچک استفاده می شود. آنها به صاحبان املاک اجازه می دهند صورتحساب برق را بدون تغییر کاربری اراضی خود کاهش دهند. ساختمانهای شهرداری ، مدارس و انبارها بسته به فضای موجود و نیازهای انرژی ، هر دو نوع را با هم مخلوط می کنند. در برخی از مکان ها ، رویکردهای ترکیبی شامل سایبان های پارکینگ و نما برای به حداکثر رساندن مساحت سطح خورشیدی است.

دوام و نگهداری طولانی مدت

عملکرد بلند مدت هر یک از سیستم ها به کیفیت فریم ها ، اینورترها و ماژول ها بستگی دارد. یک سیستم نصب PV زمینی از سازه های مقاوم در برابر آب و هوا برای مقاومت در برابر باد ، باران ، برف یا خوردگی استفاده می کند. بررسی های دوره ای لنگرها یا شمع های بنیادی به حفظ ثبات کمک می کند. سیستم های پشت بام به فلاش های ضد آب ، ریل های نصب و یکپارچگی سقف متکی هستند. با گذشت زمان ، سقف ها ممکن است سن یا نیاز به تعویض داشته باشند ، که می تواند نیاز به برچیدن آرایه خورشیدی داشته باشد. در هر دو سناریو ، بازرسی های منظم و نظارت اینورتر از بازده پایدار اطمینان حاصل می کنند. بسیاری از دارندگان دریافتند که دسترسی آسان تر به سیستم های نصب شده زمینی به تقویت برنامه های قابل پیش بینی نگهداری کمک می کند.

ادغام انرژی

هر دو نوع سیستم می توانند با راه حل های ذخیره انرژی برای افزایش مصرف خود یا قدرت پشتیبان جفت شوند. یک آرایه نصب شده در زمین ممکن است فضای انعطاف پذیر تری برای محفظه باتری و مسیریابی کابل داشته باشد. اگر فضا اجازه می دهد ، سیستم های پشت بام ذخیره سازی در داخل خانه یا در مناطق مجاور ادغام می شوند. انتخاب سیستم باتری به نیازهای بار ، مقررات شبکه و هزینه بستگی دارد. با برنامه ریزی مناسب ، نصب های خورشیدی و پشت بام نصب شده از هم می توانند از فن آوری های ذخیره سازی برای بهبود مقاومت و کاهش اعتماد به شبکه در زمان اوج یا قطع.

به روزرسانی های آینده و سازگاری

با تکامل فناوری خورشیدی ، صاحبان سیستم ممکن است بخواهند ماژول ها را با روش های جدیدتر و کارآمدتر جایگزین کنند. یک سیستم نصب PV Ground اغلب به روزرسانی های پیچیده تر می شود ، زیرا قاب ها می توانند اندازه های مختلف پانل را با تنظیمات جزئی در خود جای دهند. اگر ابعاد پانل یا وزن تغییر کند ، سیستم های پشت بام ممکن است با فضای فیزیکی یا محدودیت های طراحی روبرو شوند. با این حال ، نصب کننده های مدرن اغلب با استفاده از راه حل های انعطاف پذیر ، برای سازگاری در آینده برنامه ریزی می کنند. ارتقاء به اینورترها یا سیستم های نظارت در هر دو سناریو امکان پذیر است ، اگرچه آرایه های نصب شده زمین فضای کاری گسترده تری را برای تجهیزات جدید فراهم می کنند.

نمای کلی عملکرد

به طور خلاصه تفاوت در عملکرد ، در جدول زیر روندهای کلی مشاهده شده در سیستم های نصب شده و پشت بام زمین بیان شده است. در حالی که نتایج واقعی براساس منطقه ، فناوری و نگهداری متفاوت است ، مرجع مقایسه ای را ارائه می دهد.