W ewolucyjnym krajobrazie technologii fotowoltaicznej (PV) moduły dwufasowe pojawiły się jako rewolucyjny rozwój, oferując potencjał zwiększonego wytwarzania energii poprzez wykorzystanie światła słonecznego zarówno z przodu, jak i tylnych powierzchni. Jednak ta podwójna energia - zdolność do przechwytywania powoduje znaczące zmiany w projektowaniu struktur wsporniczych, przede wszystkim koncentrując się na zwiększeniu prześwitu naziemnego (do ponad 1 metra), minimalizowania tylnego cieniowania bocznego i optymalizacji układu Purlin.

Jednym z najbardziej godnych uwagi wpływu modułów dwufasowych na projektowanie struktury wsparcia jest wymóg zwiększonego prześwitu gruntu. Moduły dwufasowe polegają na odbitym i rozproszonym świetle z powierzchni ziemi, aby wygenerować dodatkową moc od tylnej strony. Jeśli moduły są umieszczone zbyt blisko ziemi, ilość światła docierającego do tylnej powierzchni jest ograniczona, znacznie zmniejszając wzmocnienie dwufasalne - dodatkowa moc wyjściowa osiągnięta z powodu oświetlenia tylnego - bocznego.

Podnosząc moduły na wysokość więcej niż 1 metr nad ziemią, projektanci mogą zmaksymalizować ilość światła docierającego do tylnej powierzchni. Wysokość ta zapewnia wystarczającą przestrzeń, aby światło powinno być odbijane od ziemi, otaczających obiektów lub atmosfery z tyłu modułów. Ponadto wyższy prześwit pomaga w zmniejszeniu wpływu niedrożności uziemienia, takich jak wysoka trawa, akumulacja śniegu lub resztki, które w przeciwnym razie mogą zablokować światło i zmniejszyć wytwarzanie mocy z tyłu.

Z strukturalnego punktu widzenia zwiększenie prześwitu naziemnego wymaga silniejszych i solidniejszych struktur wsparcia. Należy zaprojektować wyższe słupy lub kolumny, aby wytrzymać różne obciążenia środowiskowe, w tym wiatr i śnieg. Podstawa tych struktur wsparcia należy również wzmocnić, aby zapewnić stabilność na podwyższonej wysokości. Inżynierowie często używają zaawansowanego oprogramowania do analizy strukturalnej do obliczenia odpowiednich wymiarów i materiałów dla słupów i fundamentów wsparcia, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak warunki glebowe, lokalne prędkości wiatru i aktywność sejsmiczna.

Kolejnym kluczowym aspektem pod wpływem modułów dwufasowych jest potrzeba zminimalizowania tylnego cieniowania bocznego. Każdy obiekt lub konstrukcja, która rzuca cień na tylnej powierzchni modułów, może znacznie zmniejszyć ich ogólną moc wyjściową. W tradycyjnych instalacjach jednoosobowych modułów tylne cieniowanie boczne mogło nie być głównym problemem, ale w modułach dwufasowych staje się kluczowym czynnikiem projektowym.

Struktury wsporcze modułów dwufasowych muszą być zaprojektowane w sposób, który pozwala uniknąć siebie - cieniowania i cieniowania z sąsiednich struktur. Może to obejmować dostosowanie orientacji i odstępu modułów. Na przykład moduły powinny być zorientowane w celu zminimalizowania cienia odlewanego przez sąsiednie wiersze, szczególnie w szczytowych godzinach światła słonecznego. Odległość między wierszami należy dokładnie obliczyć na podstawie wysokości modułów, szerokości geograficznej miejsca instalacji i pory roku, aby upewnić się, że tylne powierzchnie pozostały niezakłócone przez cienie.

Oprócz cieniowania rzędu do - rowów, same komponenty wspierające, takie jak bieguny, kable i purliny, mogą powodować cieniowanie. Projektanci badają teraz innowacyjne sposoby zmniejszenia wpływu tych komponentów. Na przykład użycie cieńszych i bardziej usprawnionych purlinów lub umieszczanie słupów wsparcia w strategicznych lokalizacjach może pomóc zminimalizować obszar cienia z tyłu modułów. Niektóre zaawansowane struktury wsparcia zawierają nawet ruchome lub regulowane komponenty, które można zmienić położenie, aby uniknąć zacienienia w ciągu dnia.

Na układ Purlin ma również znaczący wpływ na zastosowanie modułów dwufasowych. Purliny są poziomymi członkami strukturalnymi, którzy obsługują moduły na montażu. W tradycyjnych instalacjach układ Purlin koncentrował się głównie na zapewnieniu odpowiedniej obsługi i obciążenia - łożyska dla modułów. Jednak w przypadku modułów dwufasowych układ Purlin musi zostać zoptymalizowany w celu zrównoważenia wymagań wsparcia przy minimalizacji zacieniania z tyłu.

Bardziej zoptymalizowany układ Purlin może obejmować zmniejszenie liczby purlinów lub zmianę odstępów. Mniej purlinów oznacza mniej powierzchni do rzucania cieni z tyłu modułów. Ale jednocześnie pozostałe purliny muszą być zaprojektowane w celu obsługi masy modułów i skutecznego wytrzymania obciążeń środowiskowych. Wymaga to szczegółowej analizy strukturalnej, aby upewnić się, że zmniejszony układ Purlin nie zagraża integralności struktury wsparcia.

Innym aspektem optymalizacji układu Purlin jest kształt i profil purlinów. Używanie purlinów z bardziej aerodynamicznym lub niskim projektem profilu może jeszcze bardziej zmniejszyć efekt cieniowania. Niektórzy producenci opracowują teraz wyspecjalizowane purliny do instalacji modułów dwufasowych, które zostały zaprojektowane tak, aby miały minimalny wpływ na absorpcję światła bocznego, zapewniając jednocześnie wystarczające wsparcie konstrukcyjne.

Podsumowując, przyjęcie modułów dwufasowych przekształciło względy projektowe dla struktur wsparcia PV. Zwiększając prześwit, minimalizując tylne cieniowanie boczne i optymalizacja układu Purlin, projektanci mogą zmaksymalizować potencjał mocy - generowania modułów dwufasowych. Chociaż zmiany projektowe stanowią wyzwania pod względem inżynierii i kosztów, długoterminowe korzyści ze zwiększonej wydajności energii i lepszej wydajności systemu sprawiają, że są one opłacalne w rozwijającej się branży PV.