I lotti di parcheggio e i tetti dei garage offrono spazi ampi, non ombreggiati e senza ostacoli, ideali per ospitare sistemi di energia solare su scala commerciale. Per anni, il fotovoltaico solare (PV) ha dimostrato di essere una scelta intelligente per le strutture di parcheggio per una serie di motivi. Con la crescente tendenza a installare stazioni di ricarica per veicoli elettrici plug-in in alcuni parcheggi e garage, anche l’utilizzo di energia e le spese operative sono aumentate, rendendo i parcheggi fotovoltaici una soluzione per i proprietari di strutture che cercano di contrastare l’aumento della domanda di energia.
Le strutture ombreggianti possono essere una grande aggiunta a qualsiasi parcheggio, in quanto forniscono numerosi vantaggi, nonché il potenziale per trasportare pannelli solari. L’aggiunta di strutture ombreggianti a un parcheggio può ridurre i costi di illuminazione attraverso l’installazione di un’illuminazione a LED ad alta efficienza energetica sotto le strutture al posto dei pali della luce spesso a bassa efficienza presenti in molti lotti. Inoltre, per quanto possa essere difficile da quantificare, le strutture d’ombra sopraelevate – a volte chiamate carport – aiutano a mantenere le auto asciutte in caso di maltempo, forniscono sicurezza dal sole e dai danni della grandine, e mantengono le auto più fresche in estate.
I carport solari presentano sfide uniche quando si tratta di progettazione del sistema, autorizzazione, gestione del progetto e costruzione. Un’ulteriore specializzazione è tipicamente necessaria, come un ingegnere geotecnico, un ingegnere strutturale, un escavatore di perforazione e un erettore di acciaio. La buona notizia è che una volta che il lavoro di base è stato fatto, la costruzione della struttura dell’ombra solare è ben all’interno delle capacità di una società di progettazione e costruzione solare esperta.
Considerazioni geotecniche e topografiche
La struttura di supporto solare è proprio questo, una struttura che supporta i moduli fotovoltaici. È un componente necessario del sistema, ma non è la parte del sistema che fa guadagnare o risparmiare denaro al cliente. Pertanto, il design della struttura deve essere abbastanza economico da rendere il progetto finanziabile, ma abbastanza robusto da sostenere in modo sicuro i moduli fotovoltaici e tutti i carichi richiesti. Per aiutare a realizzare questo, una relazione geotecnica dovrebbe essere commissionata per il progetto specifico.
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Per garantire che le distanze dal lato basso siano rispettate senza superare nessuno dei vincoli di progettazione strutturale, vengono creati un rilievo topografico del parcheggio e un modello di ogni struttura di supporto solare. Questo modello stabilisce le posizioni e le altezze delle fondazioni e le altezze delle colonne per la fabbricazione. Durante questo processo, il team di ingegneria strutturale lavora a stretto contatto con gli ingegneri di altre discipline per assicurarsi che i requisiti strutturali siano bilanciati con cose come la tesatura dei moduli, i vincoli del percorso ADA, i servizi sotterranei e altri requisiti specifici del progetto.
Inclinazione del campo solare &Produzione di energia
L’inclinazione del campo è un’altra considerazione, poiché è un fattore di produzione energetica. Il miglior equilibrio tra il costo della struttura di supporto e la produzione solare si ottiene utilizzando angoli di inclinazione nell’intervallo di 5-10°.
Negli anni passati, le strutture di supporto solare erano principalmente erette utilizzando acciaio strutturale leggero con una distanza tra le colonne di 18 piedi – che copre due stalli di parcheggio – e nessun cemento esposto sopra il livello del terreno. I miglioramenti nella progettazione e le linee guida della DSA hanno da allora portato a strutture di supporto solare erette utilizzando colonne in acciaio strutturale di calibro più pesante distanziate ogni 27 piedi – che coprono tre stalli di parcheggio – e travi in acciaio strutturale con arcarecci di calibro leggero che sostengono i moduli solari. Queste strutture hanno in genere una finitura galvanizzata, e la fondazione comprende da 24 a 36 pollici di calcestruzzo esposto sopra il livello per proteggere le colonne dai danni dei veicoli.
Parametri importanti per la progettazione elettrica
Molte delle migliori pratiche di progettazione elettrica per il fotovoltaico su tetto e a terra sono ugualmente applicabili ai progetti carport. Per esempio, l’analisi ingegneristica per le dimensioni e le posizioni dei combinatori rispetto all’inverter, i percorsi delle trincee o dei condotti, il materiale dei conduttori e altre considerazioni di base sul layout elettrico e sulla conformità al codice sono tutti molto simili, indipendentemente dal tipo di racking. Tuttavia, ci sono alcune considerazioni uniche perché i carport solari sono sopra o adiacenti alle aree dove il pubblico si riunisce. Queste strutture sono spesso non contigue e tipicamente situate a una buona distanza dal punto di interconnessione.
La vicinanza al pubblico ha due ramificazioni: Primo, la sicurezza è fondamentale; secondo, le persone osservano l’estetica e la lavorazione del prodotto ogni giorno. Da un punto di vista elettrico, le considerazioni sulla sicurezza includono la messa a terra e il collegamento a terra dell’attrezzatura, cartelli e segnaletica appropriati, una gestione dei cavi affidabile e ben studiata, e un design appropriato del sistema di illuminazione dell’area. Mentre le preoccupazioni estetiche non sono importanti quanto la protezione del pubblico dai pericoli, le persone tendono a vedere la parte inferiore del baldacchino molto più spesso del lato anteriore dei moduli. I cablaggi o i condotti disordinati possono avere un impatto negativo sulla percezione di un progetto da parte del pubblico e del cliente. Prestare attenzione alla gestione dei cavi, al percorso dei condotti e ai dettagli della messa a terra delle attrezzature, sottolineando la qualità del lavoro e minimizzando il suo impatto visivo.
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La posizione fisica e le dimensioni degli array carport hanno probabilmente il più grande impatto sulla progettazione elettrica. Dal momento che il layout è altamente dipendente dalla geometria di ogni area di parcheggio e dalle strisce di stallo, il design del sistema è altamente specifico del sito. In alcuni scenari, ci può essere una forte argomentazione per un progetto di inverter distribuito, come più carport di piccole dimensioni, ciascuno con quantità di moduli che corrispondono alle capacità disponibili dell’inverter. In altri casi, come quando un minor numero di strutture più grandi sono uniformemente distribuite intorno al punto di connessione, un progetto di inverter centralizzato può avere senso. La tensione di utilizzo in loco può anche avere un impatto sulla progettazione elettrica. Se si sta interconnettendo a un servizio di 208 VAC, allora può avere senso distribuire gli inverter di stringa in tutto il sito, dal momento che molti inverter centrali operano a 480 VAC.
Collaborativo &Partner di progetto esperti
È importante trovare un partner di progetti solari che ha dimostrato il successo nello sviluppo di progetti di carport, poiché non tutte le proprietà sono una buona misura per questo programma. Lavorare con i servizi pubblici su permessi e interconnessioni può essere difficile senza esperienza. Il partner solare che scegliete dovrebbe avere una lunga esperienza nell’installazione di soluzioni di energia solare su scala commerciale sul tetto e a terra, un accesso immediato al finanziamento del progetto e un aiuto per risolvere qualsiasi problema di permesso e di sito attraverso un contratto d’affitto correttamente redatto.
Terry Favish è uno sviluppatore di progetti per Borrego Solar, uno dei principali finanziatori, progettisti, sviluppatori e installatori della nazione di sistemi di energia solare commerciali e di utilità, offrendo un design completo e servizi di installazione in tutto il Nord America.