O que é rack solar? Compreendendo os componentes da instalação solar
Um sistema de rack solar, ou montagem de painel solar, é usado para apoiar um painel solar em qualquer superfície, geralmente no telhado ou diretamente no solo. As montagens no telhado são geralmente mais baratas porque podem usar o suporte estrutural do telhado existente. No entanto, sistemas montados no solo são mais fáceis de acessar e manter e não incluem as preocupações de segurança decorrentes do trabalho em um telhado.
Tipos de montagens
Em um telhado, a maioria das montagens consiste em uma estrutura que é fixada à estrutura das vigas e caibros do telhado. Se um sistema de penetração no telhado for indesejável, como em telhados de telhas de barro, telhados metálicos ou telhados planos onde a água pode acumular-se, os sistemas de estantes podem ser independentes e lastrados.
Os sistemas de estantes montados no solo são estruturas metálicas fixadas a uma laje de cimento ou montados em postes para permitir uma folga mais fácil abaixo, como em áreas com neve intensa ou em sistemas de dupla finalidade, como agrovoltaica, que integram agricultura com painéis solares.
A maioria dos componentes de rack em sistemas montados no telhado e no solo são feitos de alumínio e aço inoxidável de alta qualidade. Uma consideração importante é a resistência das estantes, que precisam suportar neve e ventos fortes em muitas áreas. Um sistema de estantes forte pode suportar carga de neve de até 90 libras por pé quadrado e ventos de 190 mph.
Componentes de telhado
Os três componentes principais de um sistema solar montado no telhado são:
Fixações de telhado, que são fixadas à estrutura do telhado
Trilhos de montagem, sobre os quais os painéis solares são montados
Grampos, que fixam os trilhos de montagem às fixações do telhado e os painéis aos trilhos.
As fixações do telhado podem variar, dependendo do tipo de telhado. As fixações de telhado mais comuns, usadas em telhados de telha, são perfuradas nas vigas e caibros de suporte do telhado e, em seguida, seladas com rufos e selante. Em um telhado de metal com costura, braçadeiras ou suportes presos à chapa metálica sustentam os trilhos de montagem.
Um sistema de telhado com lastro consiste em uma estrutura de trilho e braçadeira, exceto as fixações do telhado, que são substituídas por blocos de concreto para segurar a estrutura. Algumas estruturas comerciais vêm com componentes de lastro integrados. Devido ao seu peso, os sistemas com lastro só funcionam em telhados de baixa inclinação, e muitos telhados mais antigos podem não ser capazes de suportar o peso extra.
Outros componentes comuns aos sistemas de telhado são os suportes de conduíte, que levantam a fiação do telhado para protegê-la contra superaquecimento.
Componentes montados no solo
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Os sistemas montados no solo que utilizam estruturas são semelhantes aos sistemas de telhado, exceto que as estruturas são colocadas em uma laje de concreto, o que requer etapas extras de escavação, colocação de fundamentos e vazamento de cimento. Muitas molduras montadas no solo podem ser ajustadas manualmente para maximizar a exposição ao sol.
Um sistema montado em poste usa um poste que é preso em um buraco preenchido com concreto com cerca de metade do comprimento do poste. Os sistemas montados em postes podem vir com um rastreador solar automático ou ser ajustados manualmente. Esses sistemas podem usar vários postes, que podem suportar um conjunto de painéis maior com uma área menor do que quando se fixa a estrutura diretamente em uma laje de concreto.
Componentes comuns a todos os sistemas de estantes
Os sistemas de racks solares vêm com inversores que convertem a eletricidade de corrente contínua (CC) que os sistemas solares fotovoltaicos produzem em corrente alternada (CA) na qual funcionam os edifícios residenciais e comerciais. Às vezes, esses inversores são integrados diretamente no sistema de rack, mas na maioria dos sistemas são fixados com clipes.
A fiação passa por um painel solar dentro dos trilhos de montagem, conectando a caixa de junção elétrica fixada na parte traseira do painel solar à caixa de junção do sistema.
Talões, parafusos, tampas, braçadeiras, clipes de arame, suportes e vários outros acessórios de montagem também são elementos comuns de qualquer sistema de rack.
Encontrando a inclinação certa
Em uma estrutura montada no telhado ou no solo que não tenha o ângulo ideal para obter a maior exposição solar possível, as pernas inclináveis podem ajustar os painéis para que fiquem inclinados em ângulos ideais em relação ao sol, tanto horizontal quanto verticalmente.
O ângulo de inclinação é o ângulo vertical, enquanto o ângulo de azimute é o ângulo horizontal em relação ao equador. Definir o ângulo do título é fácil: defina-o de acordo com sua latitude. Encontrar o ângulo de azimute é um pouco mais difícil.
No Hemisfério Norte, os painéis devem (quase sempre) estar voltados para o sul verdadeiro e não para o sul magnético, que pode variar dependendo do campo magnético da Terra. Você pode encontrar o sul verdadeiro se tiver uma bússola e levar em consideração a declinação magnética com a calculadora de campo magnético da NOAA.
Custos
As estruturas de telhado podem representar 10% do custo total de um sistema solar de telhado médio, ou cerca de US$ 40 a US$ 80 por painel, sem incluir a instalação. Por outro lado, o hardware de rack para um sistema de estrutura montado no solo pode custar de US$ 60 a US$ 100 por painel. No entanto, como são necessários tubos e betão adicionais para um sistema montado no solo, esses custos podem duplicar.
Um sistema montado em poste com rastreadores é a opção mais cara, custando até o dobro de um sistema de estrutura montado no solo. No entanto, o aumento da eficiência dos painéis solares usando um rastreador pode fazer com que o custo inicial extra valha a pena.
