Maximera solenergikapaciteten i befintliga carportar

Att förvandla en befintlig carport till en superladdstation-elbilstidens motsvarighet till en bensinstation-blir en allt viktigare trend i framtida stadstransportinfrastruktur. När användningen av elfordon fortsätter att accelerera, växer efterfrågan på snabba, bekväma och hållbara laddningslösningar snabbt.
Att återanvända befintliga carportutrymmen erbjuder en mycket effektiv lösning. Det undviker inte bara behovet av ytterligare mark, utan det skapar också en möjlighet att integrera solenergi, energilagring och laddning av elbilar i en enda anläggning. Ett sådant system kan ge tre viktiga fördelar samtidigt: väderskydd för fordon, generering av ren energi och bekväma laddningstjänster.
I dessa superladdningsstationer dyker snabbt en kritisk designutmaning upp: hur kan vi installera så många solcellsmoduler som möjligt inom ett fast utrymme?
Ju fler solcellsmoduler installerade, desto större energiproduktionskapacitet. Ökad solelproduktion kan avsevärt förbättra stationens energisjälvförsörjning-, minska elkostnaderna och potentiellt generera ytterligare intäkter genom att exportera överskottselen tillbaka till nätet.
Tammy Renewable arbetar just nu med ett projekt som står inför just denna utmaning. Beställaren vill maximera solkapaciteten i ett carportsystem inom en befintlig parkeringsplats. Men med begränsat tillgängligt utrymme, hur kan installerad kapacitet ökas utan att kostnaderna för projektet ökar väsentligt?
Ett vanligt tillvägagångssätt är att använda längre balkar för att utöka takets täckningsområde. Denna lösning är dock ofta begränsad av strukturella begränsningar, krav på kolumnavstånd och stigande materialkostnader. Så, finns det ett smartare alternativ?
Vårt svar är ja.
Lösningen ligger i vad vi kallar "utrymme-maximering av fribärande design"-som utökar fribärarområdet för att rymma en eller till och med två ytterligare rader av PV-moduler.

Som visas i figur 1 avser konsolen den del av takkonstruktionen som sträcker sig bortom den yttersta stödpelaren.

 

 

I konventionella Solar Power Carport-konstruktioner är den fribärande längden vanligtvis begränsad till ungefär bredden av en enda PV-modul. Att utöka den ytterligare kan skapa problem relaterade till strukturell stabilitet, överdriven nedböjning och ökad vindbelastning.
Men när ytterligare pelare inte kan installeras under konsolen-som när området nedanför fungerar som körfält, infart eller fordonscirkulationsväg- blir alternativa strukturella lösningar nödvändiga.

En inspirationskälla kommer från flygplatsterminalens byggnader.

Flygplatstak har ofta stora spännvidder och betydande fribärande sektioner samtidigt som exceptionell strukturell stabilitet och vindmotstånd bibehålls. En av nycklarna till deras prestanda är användningen av kompletterande stödsystem, såsom diagonalstag, takstolar och rymdstrukturer-, som effektivt överför belastningar från de fribärande områdena tillbaka till det huvudsakliga strukturella ramverket.
Samma tekniska princip kan tillämpas på en solcellscarport i metall.
Såsom illustreras i figur 2 kan ytterligare stödelement inkorporeras bakom eller längs med den fribärande sektionen. Exempel inkluderar V--formade stag, tvärgående fackverk, dragstänger eller andra hjälpkonstruktionselement.

Dessa förbättringar kan avsevärt öka lastbärarens-lastbärande kapacitet, vilket gör att en eller två extra rader med PV-moduler kan installeras utan att ändra kolumnavståndet eller lägga till nya fundament och stödpelare.
Samtidigt förblir det öppna utrymmet under carporten obehindrat, vilket bevarar fordonsåtkomst, parkeringsfunktionalitet och fotgängares cirkulation.

Ur vårt perspektiv erbjuder detta tillvägagångssätt flera viktiga fördelar.
För det första maximerar det utnyttjandet av utrymme som annars skulle förbli underutnyttjat. För det andra undviker det kostsamma anläggningsarbeten och stora strukturella ändringar i samband med att nya kolumner läggs till. För det tredje ökar den solelproduktionskapaciteten samtidigt som parkeringsområdets funktionalitet bibehålls.
Denna lösning är särskilt attraktiv för eftermonteringsprojekt där det tillgängliga fotavtrycket är fixerat och horisontell expansion inte är möjlig, men högre installerad kapacitet önskas.
Naturligtvis måste varje projekt genomgå en detaljerad strukturanalys innan genomförandet. Lokala vindlaster, snölaster, seismiska krav och byggregler måste alla noggrant utvärderas för att säkerställa säkerhet och efterlevnad.
Konceptet i sig är dock mycket lovande och förtjänar en bredare övervägande inom industrin för solcellscarport och-solarlagring-.
Om du utvecklar en solcellscarport eller integrerad solcells-lagring-laddningsprojekt, överväg att anta en designfilosofi som maximerar varje tillgänglig kvadratmeter. I många fall kan dessa ytterligare en eller två rader med solcellsmoduler vara skillnaden mellan ett projekt som bara går i noll och ett som ger lönsamhet på lång sikt.