Rack Solar Terrestre: Um Guia Prático para Escolher o Sistema Certo

O que é rack solar terrestre e por que ele difere das montagens em telhados

Racks solares terrestres são a estrutura estrutural que mantém os painéis solares no lugar quando eles são instalados diretamente em terreno aberto, em vez de montados em um telhado. Ao contrário dos sistemas de telhado, que dependem da estrutura existente de um edifício para suporte, as estantes montadas no solo têm de criar a sua própria fundação estável, lidar com cargas de vento e neve de forma independente e, muitas vezes, ter em conta terrenos irregulares numa grande área de instalação. Isso torna os sistemas de racks de solo geralmente mais robustos e ajustáveis ​​do que os hardwares de telhado, uma vez que são frequentemente usados ​​para fazendas solares em grande escala, projetos solares agrícolas e instalações residenciais onde o espaço do telhado é limitado ou mal orientado para a exposição solar.

Como os sistemas montados no solo não são limitados pela inclinação do telhado ou pelos limites de carga estrutural como são os conjuntos de telhados, eles oferecem mais flexibilidade no ângulo de inclinação e orientação do painel, o que pode melhorar significativamente a produção de energia ao longo da vida útil do sistema. Essa flexibilidade é um grande motivo pelo qual as estantes solares terrestres se tornaram a escolha padrão para grandes empreendimentos solares comerciais e em escala de serviços públicos.

Principais tipos de sistemas de estantes para montagem no solo

Os sistemas de estantes geralmente se enquadram em algumas categorias comuns, cada uma adequada para diferentes condições do local, orçamentos e metas de desempenho.

Estantes de inclinação fixa

Esta é a opção mais comum e económica, onde os painéis são montados num ângulo fixo escolhido com base na latitude do local para optimizar a exposição solar anual. Os sistemas de inclinação fixa têm menos peças móveis, o que significa menos requisitos de manutenção e um processo de instalação mais simples em comparação com os sistemas de rastreamento.

Rack de rastreamento de eixo único

Os rastreadores de eixo único giram os painéis ao longo de um eixo ao longo do dia para seguir o movimento leste-oeste do sol, aumentando a produção de energia em comparação com um sistema fixo. Este desempenho adicional acarreta custos iniciais mais elevados e mais componentes mecânicos que requerem manutenção periódica, mas os ganhos de energia muitas vezes justificam o investimento em instalações maiores.

Rack de rastreamento de eixo duplo

Os sistemas de eixo duplo rastreiam o sol de leste a oeste e por mudanças sazonais de elevação, extraindo o maior rendimento energético possível de uma determinada contagem de painéis. Esses sistemas são a opção mais complexa e cara, normalmente reservada para projetos onde a maximização da produção por painel justifica os custos mecânicos e de manutenção adicionais.

Comparando opções de fundação para estantes de solo

O método de fundação usado para ancorar estantes solares terrestres depende muito das condições do solo, do orçamento e da permanência da instalação. Escolher o tipo de fundação errado pode levar à instabilidade ou a retrabalhos dispendiosos no futuro.

Fatores do local que afetam a escolha do sistema de estantes

Antes de optar por um sistema de estantes no solo, vários fatores específicos do local precisam ser avaliados cuidadosamente, uma vez que a escolha errada pode levar a problemas estruturais ou à redução da produção de energia no futuro.

• Composição do solo e capacidade de carga, que determinam se estacas cravadas, estacas parafusadas ou fundações lastradas são as mais adequadas.
• Requisitos locais de carga de vento e neve, uma vez que as estantes devem ser projetadas para suportar as condições climáticas específicas da região de instalação.
• Necessidades de topografia e nivelamento do local, pois o terreno irregular pode exigir pernas de estante ajustáveis ​​ou preparação adicional do local antes da instalação.
• Profundidade do lençol freático e padrões de drenagem, que podem afetar a escolha da fundação e a estabilidade estrutural a longo prazo em climas mais úmidos.
• Acesso para equipamentos de manutenção, particularmente importante para sistemas de rastreamento que requerem manutenção periódica de motores e peças móveis.

Uma avaliação adequada do local antes de se comprometer com um sistema de estantes ajuda a evitar surpresas caras durante a instalação, como descobrir a base rochosa onde as estacas foram planejadas ou problemas de drenagem que não foram considerados no projeto original.

Materiais usados na construção de estantes de solo

Os materiais utilizados nas estantes solares subterrâneas afetam diretamente a sua vida útil e a resistência ao desgaste ambiental, especialmente em regiões costeiras ou de alta umidade, onde a corrosão é uma preocupação maior.

• O aço galvanizado é o material de estantes mais comum, oferecendo boa resistência e resistência à corrosão a um custo moderado.
• As estantes de alumínio são mais leves e naturalmente resistentes à corrosão, tornando-as uma escolha popular para instalações costeiras onde a exposição ao sal acelera a corrosão do aço.
• Ferragens de aço inoxidável são frequentemente usadas para fixadores e conectores, uma vez que esses componentes menores são especialmente vulneráveis ​​à ferrugem se forem usados ​​materiais de qualidade inferior.

A escolha antecipada de materiais de qualidade superior muitas vezes custa mais inicialmente, mas reduz as despesas de manutenção a longo prazo, especialmente para instalações que deverão operar durante vinte e cinco anos ou mais sem grandes reparações estruturais.

Práticas de manutenção que mantêm os sistemas de estantes confiáveis

As estantes solares terrestres geralmente requerem menos manutenção do que os painéis ou componentes elétricos que suportam, mas algumas verificações de rotina ajudam a evitar que problemas estruturais se desenvolvam despercebidos ao longo do tempo. Inspecione as conexões da fundação periodicamente em busca de sinais de afrouxamento, especialmente após eventos climáticos severos, como fortes tempestades ou ciclos de congelamento e degelo do solo que podem deslocar o solo ao redor das fundações por estacas. Verifique se há corrosão nos componentes de aço, especialmente nos pontos de contato ao nível do solo, onde a umidade tende a se acumular e a acelerar a formação de ferrugem.

Para sistemas de rastreamento, motores e rolamentos precisam de lubrificação e inspeção periódicas para garantir uma rotação suave ao longo do dia, uma vez que um rastreador preso ou com defeito pode reduzir significativamente a produção de energia até ser reparado. Manter um registro de manutenção para grandes instalações ajuda a identificar problemas recorrentes antecipadamente, seja um tipo específico de fundação com dificuldades em determinadas condições de solo ou seções específicas de estantes mostrando mais desgaste do que outras no local.