設置された太陽電池アレイを凍上状態に保つ

ビリー・ラッド 2018年11月19日

冬季の天候に見舞われる地域に太陽電池アレイを設置するには、長期的な困難がつきものです。 それらの月の間、曇り空は雲から漏れる拡散光への太陽の曝露を最小限に抑えます。 雪がパネルを覆い、光が完全に遮断されることがありますが、それは表面上だけです。 土壌の下には湿気が溜まり、地表温度が十分に低くなると、モジュールやマウントが凍結、膨張、移動し、場合によっては損傷する可能性があります。

凍上による不均一な安定性を示すパネルの表

この現象は凍上として知られており、設置会社や太陽光発電設置業者にとっては、余分な運営費、メンテナンス、修理が発生する可能性があります。

「（凍上は）基本的に土壌の細孔空間の地下にあります」とTerraSmart社のエンジニアリングディレクター、マイク・ファラワン氏は語る。 彼は凍上に関する白書を執筆中で、2018年末か2019年初めまでに完成させる予定だ。「このような氷のレンズの形成があり、近くに地下水面がある場合、それらの氷のレンズは成長します。 彼らはどんどん水を吸い込み始め、土を盛り上げます。 実際に地面から1フィートの土が変形しているのがわかります。」

太陽電池アレイに影響を与える凍上の明らかな兆候があります。 氷のレンズがアレイの基礎を揺さぶり、柱に反りを引き起こし、極端な場合にはパネルに損傷を与えます。 太陽光発電設備は、気温が氷点下に下がる州では影響を受けやすくなります。

以前は、凍上防止のソリューションには追加のコストがかかり、設置者にとってはより多くの手順が必要でした。 アレイサイトは霜の深さ数フィートまで撤去され、PVCスリーブで裏打ちされ、砂利または耐霜土で満たされています。 セメント基礎は凍結融解の天候でひび割れを起こす可能性があります。 また、打ち込まれた杭の表面積が多すぎると、フロストジャッキに最適です。 しかし、太陽光発電会社3社が凍上対策ソリューションを設計・製造しており、それぞれ太陽光発電プロジェクトの設置時間、不必要な掘削、材料費を削減している。

TerraSmart アースネジ

凍上は太陽光発電だけの問題ではありません。 土の上または土の中に構造物を取り付ける業界は、すべてを一体化した状態に保つことを計画している場合、霜の深さを認識する必要があります。 TerraSmart は、晴天に恵まれたフロリダ州フォートマイヤーズに本社を置き、オハイオ州コロンバスに製造施設、ニューヨーク州セルカークに新しい運営施設を構えるターンキー太陽光発電会社です。 同社は地面への取り付けを専門としており、凍上に対するソリューションは独自の地面ネジです。

ネバダ州パイユーツ州のネイティブアメリカン部族モアパバンドの土地で、TerraSmart 接地ネジのフィールドが太陽電池アレイのラッキングを待っています。

「TerraSmart の利点は、起伏のある地形や高い斜面に加えて、多くの岩場でも作業できることです」とファラワン氏は言います。 「私たちはそこでも土工事の多くを軽減しています。」 接地ネジは、理想的とは言えない土壌でも機能することが証明されており、必要に応じて埋まった岩石にも取り付けることができます。

取り付けられたパネルを取り付けるには、4 本の接地ネジを土壌に穴を開け、ラックをその上に置きます。 TerraSmart 接地ネジの 24 インチのネジ部分は、霜のない土壌が下にある霜深線 (通常は地盤工学技術者によって指定される) よりも下に打ち込まれます。 地ねじに凍上などの揚力が加わった場合、ねじ山が抜けにくくなります。 それらは、地面のネジを所定の位置にさらに固定する円錐形の土を作成します。

「余分な材料の長さは必要なく、追加のコーティングも必要なく、現場での余分な建設上の問題もありません」と彼は言いました。 「あとはアースネジの準備が整ったところです。」

TerraSmart 接地ネジは約 1 分で取り付けることができます。

「凍上が最初にTerraSmartに提起された問題になり始めたとき、私たちは北部地域でこれらのアレイのいくつかを構築していましたが、いくつかのプロジェクト現場で実際にそれを目撃していました。彼らは私たちのラックが沈んでいると考えていたので、私たちが現場に出て再調査したとき。 それが動かないことがわかりました。 私たちはついに、実際には土壌が非常に盛り上がっていて、アーススクリューの周囲で盛り上がってから沈下していることに気づきました。」