Parkplätze und Garagendächer bieten große, schattenfreie und unverbaute Flächen, die sich ideal für die Installation von Solarenergiesystemen im gewerblichen Maßstab eignen. Seit Jahren hat sich die Photovoltaik (PV) aus einer Vielzahl von Gründen als intelligente Wahl für Parkhäuser erwiesen. Mit dem wachsenden Trend zur Installation von Ladestationen für Elektrofahrzeuge auf einigen Parkplätzen und in Garagen sind auch der Energieverbrauch und die Betriebskosten gestiegen, so dass PV-Parkplätze eine Lösung für Anlagenbesitzer darstellen, die dem Anstieg des Energiebedarfs entgegenwirken wollen.
Beschattungsstrukturen können eine großartige Ergänzung für jeden Parkplatz sein, da sie zahlreiche Vorteile sowie das Potenzial zur Aufnahme von Solarzellen bieten. Durch das Hinzufügen von Schattenspendern zu einem Parkplatz können die Beleuchtungskosten gesenkt werden, da unter den Schattenspendern eine energieeffiziente LED-Beleuchtung installiert wird, die die oft wenig effizienten Lichtmasten auf vielen Parkplätzen ersetzt. Darüber hinaus tragen erhöhte Schattenstrukturen – manchmal auch Carports genannt – dazu bei, Autos bei schlechtem Wetter trocken zu halten, sie vor Sonnen- und Hagelschäden zu schützen und sie im Sommer kühler zu halten.
Solar-Carports stellen besondere Anforderungen an Systemdesign, Genehmigung, Projektmanagement und Bau. In der Regel sind zusätzliche Fachleute erforderlich, z. B. ein geotechnischer Ingenieur, ein Statiker, ein Bohrbagger und ein Stahlbauer. Die gute Nachricht ist, dass ein erfahrenes Unternehmen für die Planung und den Bau von Solaranlagen in der Lage ist, die Solarstruktur zu errichten, sobald die Vorarbeiten abgeschlossen sind.
Geotechnische und topografische Überlegungen
Die Solarstützstruktur ist genau das: eine Struktur, die PV-Module trägt. Sie ist ein notwendiger Bestandteil des Systems, aber sie ist nicht der Teil des Systems, der dem Kunden Geld einbringt oder einspart. Daher muss die Konstruktion so wirtschaftlich sein, dass das Projekt finanzierbar ist, und gleichzeitig robust genug, um die PV-Module und alle erforderlichen Lasten sicher zu tragen. Um dies zu erreichen, sollte ein geotechnisches Gutachten für das jeweilige Projekt in Auftrag gegeben werden.
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Um sicherzustellen, dass die seitlichen Abstände eingehalten werden, ohne dass die strukturellen Vorgaben überschritten werden, werden eine topografische Vermessung des Parkplatzes und ein Modell jeder Solarstützstruktur erstellt. Anhand dieses Modells werden die Standorte und Höhen der Fundamente sowie die Stützenhöhen für die Fertigung festgelegt. Während dieses Prozesses arbeitet das Statikteam eng mit Ingenieuren anderer Fachrichtungen zusammen, um sicherzustellen, dass die strukturellen Anforderungen mit Dingen wie Modulverkabelung, ADA-Wegbeschränkungen, unterirdischen Versorgungsleitungen und anderen projektspezifischen Anforderungen in Einklang gebracht werden.
Neigung der Solaranlage &Energieerzeugung
Die Neigung der Anlage ist eine weitere Überlegung, da sie die Energieerzeugung beeinflusst. Das beste Gleichgewicht zwischen den Kosten für die Tragstruktur und der Solarproduktion wird mit Neigungswinkeln im Bereich von 5 bis 10° erreicht.
In der Vergangenheit wurden die Tragstrukturen für Solaranlagen hauptsächlich aus leichtem Baustahl mit einem Stützenabstand von 18 Fuß – der zwei Parkboxen überspannt – und ohne Sichtbeton über dem Boden errichtet. Verbesserungen in der Konstruktion und DSA-Richtlinien haben dazu geführt, dass heute Solartragwerke mit Stützen aus schwererem Baustahl mit einem Abstand von 30 m – die drei Parkboxen überspannen – und Stahlträgern mit leichten Pfetten, die die Solarmodule tragen, errichtet werden. Diese Konstruktionen sind in der Regel verzinkt, und das Fundament besteht aus 24 bis 36 Zoll Sichtbeton über dem Boden, um die Säulen vor Beschädigungen durch Fahrzeuge zu schützen.
Wichtige Parameter für die elektrische Auslegung
Viele der bewährten Verfahren für die elektrische Auslegung von Dach- und Freiflächen-PV-Anlagen sind auch auf Carport-Projekte anwendbar. So sind zum Beispiel die technische Analyse der Größe und des Standorts des Combiners in Bezug auf den Wechselrichter, die Verlegung von Gräben oder Leerrohren, das Leitermaterial und andere grundlegende Überlegungen zur elektrischen Auslegung und zur Einhaltung von Vorschriften unabhängig von der Art des Gestells sehr ähnlich. Es gibt jedoch einige besondere Überlegungen, da sich Solar-Carports über oder neben Bereichen befinden, in denen sich die Allgemeinheit aufhält. Diese Strukturen sind oft nicht zusammenhängend und befinden sich in der Regel in großer Entfernung vom Verbindungspunkt.
Die Nähe zur Öffentlichkeit hat zwei Auswirkungen: Erstens steht die Sicherheit an erster Stelle, zweitens nehmen die Menschen täglich die Ästhetik und die Verarbeitung des Produkts wahr. Aus elektrischer Sicht gehören zu den Sicherheitsaspekten eine ordnungsgemäße Geräteerdung und -bindung, geeignete Schilder und Hinweisschilder, ein zuverlässiges und gut durchdachtes Kabelmanagement und ein geeignetes Beleuchtungssystem für den Bereich. Ästhetische Gesichtspunkte sind zwar nicht so wichtig wie der Schutz der Öffentlichkeit vor Gefahren, doch sehen die Menschen die Unterseite der Überdachung viel häufiger als die Vorderseite der Module. Eine unordentliche Verkabelung oder Leitungsführung kann sich negativ darauf auswirken, wie die Öffentlichkeit und der Kunde ein Projekt wahrnehmen. Achten Sie auf das Kabelmanagement, die Verlegung der Leitungen und die Details der Erdung der Geräte, um die Qualität der Arbeit zu unterstreichen und die visuellen Auswirkungen zu minimieren.
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Der physische Standort und die Größe von Carport-Anlagen haben wahrscheinlich den größten Einfluss auf die elektrische Auslegung. Da die Auslegung in hohem Maße von der Geometrie des jeweiligen Parkplatzes und der Markierung der Stellplätze abhängt, ist das Systemdesign sehr standortspezifisch. In bestimmten Szenarien kann es ein starkes Argument für ein verteiltes Wechselrichterdesign geben, wie z. B. mehrere kleine Carports, die jeweils mit Modulen bestückt sind, die der verfügbaren Wechselrichterkapazität entsprechen. In anderen Fällen, z. B. wenn eine geringere Anzahl größerer Strukturen gleichmäßig um den Anschlusspunkt herum verteilt ist, kann ein zentrales Wechselrichterdesign sinnvoll sein. Auch die Betriebsspannung vor Ort kann sich auf die elektrische Auslegung auswirken. Wenn Sie an eine 208-VAC-Versorgung angeschlossen sind, kann es sinnvoll sein, String-Wechselrichter auf dem Gelände zu verteilen, da viele Zentralwechselrichter mit 480 VAC arbeiten.
Zusammenarbeit &Erfahrene Projektpartner
Es ist wichtig, einen Solarprojektpartner zu finden, der nachweislich erfolgreich Carport-Projekte entwickelt hat, da nicht alle Immobilien für dieses Programm geeignet sind. Die Zusammenarbeit mit den Energieversorgern bei der Erteilung von Genehmigungen und dem Anschluss an das Stromnetz kann sich ohne Erfahrung schwierig gestalten. Der Solarpartner, den Sie auswählen, sollte über eine langjährige Erfahrung bei der Installation von Aufdach- und Freiflächen-Solarenergielösungen im gewerblichen Bereich verfügen, sofortigen Zugang zur Projektfinanzierung haben und bei der Lösung von Standort- und Genehmigungsproblemen durch einen ordnungsgemäß ausgearbeiteten Mietvertrag behilflich sein.
Terry Favish ist Projektentwickler bei Borrego Solar, einem der landesweit führenden Finanzierer, Konstrukteure, Entwickler und Installateure von gewerblichen und versorgungstechnischen Solarenergiesystemen, der in ganz Nordamerika einen kompletten Planungs- und Installationsservice anbietet.