مقدمه
در مناطق مرطوب و بارانی، نصب و نگهداری نیروگاه‌های خورشیدی با چالش‌های ویژه‌ای روبه‌رو است. رطوبت بالا، خوردگی فلزات و بارندگی مداوم می‌توانند عمر سازه‌های نگهدارنده پنل‌های خورشیدی را به‌طور قابل‌توجهی کاهش دهند. به همین دلیل انتخاب استراکچر خورشیدی مقاوم در برابر رطوبت و خوردگی، از عوامل کلیدی موفقیت در اجرای نیروگاه‌های فتوولتائیک محسوب می‌شود. در این مقاله به بررسی بهترین نوع استراکچرهای خورشیدی برای مناطق مرطوب، ویژگی‌های فنی، روش‌های نصب و نکات نگهداری آن‌ها می‌پردازیم.
استراکچر خورشیدی چیست و چه نقشی دارد
استراکچر خورشیدی یا سازه نگهدارنده پنل‌های خورشیدی، چارچوب فلزی است که پنل‌ها را در زاویه مناسب نسبت به تابش خورشید نگه می‌دارد. این سازه باید در برابر عوامل محیطی مانند باد، باران، رطوبت و خوردگی مقاومت بالایی داشته باشد. بر اساس گزارش Solar Foundation 2025، بیش از ۴۵ درصد خرابی نیروگاه‌های خورشیدی در مناطق مرطوب به دلیل انتخاب نادرست جنس استراکچر و زنگ‌زدگی فلزات رخ می‌دهد.
ویژگی‌های استراکچر خورشیدی مناسب مناطق مرطوب
۱. مقاومت در برابر خوردگی: استفاده از فولاد گالوانیزه گرم یا آلومینیوم آنودایز، عمر مفید سازه را افزایش می‌دهد.
۲. زاویه نصب مناسب: طراحی زاویه ۲۰ تا ۳۰ درجه باعث تخلیه سریع آب باران از سطح پنل‌ها می‌شود.
۳. پوشش محافظتی: استفاده از رنگ پودری اپوکسی و پوشش‌های ضد رطوبت از نفوذ بخار نمک در مناطق ساحلی جلوگیری می‌کند.
۴. اتصالات ضد زنگ: پیچ و مهره‌های استیل 304 یا 316 بهترین گزینه برای مناطق شرجی هستند.
۵. سیستم زهکشی و تهویه: طراحی فاصله مناسب زیر پنل‌ها از تجمع بخار، رشد جلبک و خوردگی جلوگیری می‌کند.
مراحل طراحی و نصب استراکچر در مناطق مرطوب
۱. انتخاب متریال مناسب
در مناطق مرطوب باید از آلومینیوم سری ۶۰۰۰ یا فولاد گالوانیزه گرم با ضخامت پوشش حداقل ۸۰ میکرون استفاده شود. در اتصالات نیز بهتر است واشر لاستیکی به کار رود تا از نفوذ آب جلوگیری شود.
۲. آماده‌سازی فونداسیون
بتن مصرفی باید نسبت آب به سیمان پایین داشته باشد (حداکثر ۰٫۴۵) تا مقاومت در برابر نفوذ رطوبت افزایش یابد. استفاده از لایه قیرگونی یا ایزولاسیون سطحی برای جلوگیری از تماس مستقیم رطوبت با پایه‌ها توصیه می‌شود.
۳. مونتاژ و نصب سازه
در هنگام نصب، جوشکاری باید در شرایط خشک انجام شود یا از اتصالات پیچی استفاده گردد. زاویه نصب پنل‌ها باید با تراز لیزری کنترل شود تا آب باران روی آن‌ها باقی نماند.
۴. نگهداری و بازرسی دوره‌ای
شست‌وشوی دوره‌ای پنل‌ها با آب بدون املاح و بازبینی سالانه پوشش گالوانیزه، عمر مفید سازه را افزایش می‌دهد.
خطاهای رایج در اجرای سازه خورشیدی در مناطق مرطوب
۱. استفاده از فولاد معمولی بدون پوشش ضد زنگ
۲. بی‌توجهی به تهویه زیر پنل‌ها
۳. استفاده از پیچ‌های آهنی معمولی
۴. نصب سازه با زاویه نادرست نسبت به بارش
۵. نبود سیستم زهکشی مؤثر در فونداسیون
طبق آمار PV-Tech 2024، حدود ۳۵ درصد کاهش راندمان نیروگاه‌های خورشیدی در شمال ایران به دلیل تجمع رطوبت و خوردگی سازه رخ داده است.
بهترین نوع استراکچر برای مناطق مرطوب
استراکچر آلومینیومی آنودایز
وزن کم، مقاومت بالا و عدم نیاز به رنگ مجدد از مزایای اصلی آن است. این نوع سازه برای مناطق ساحلی و بارانی بسیار مناسب است.
استراکچر فولادی گالوانیزه گرم
دارای استحکام مکانیکی بالا و عمر مفید بیش از ۲۰ سال است. این گزینه برای پروژه‌های زمینی یا صنعتی در محیط‌های مرطوب کاربرد گسترده‌ای دارد.
استراکچر کامپوزیتی FRP
جنس کامپوزیتی کاملاً ضد زنگ، عایق الکتریکی و مقاوم در برابر بخار و نمک است. این نوع سازه برای گلخانه‌ها و مناطق بسیار شرجی ایده‌آل می‌باشد.
نکات اجرایی مهم
- درزگیری اتصالات با چسب سیلیکونی ضد آب الزامی است.
- فاصله استراکچر از سطح زمین حداقل ۵۰ سانتی‌متر باشد تا تهویه انجام شود.
- زاویه نصب در مناطق بارانی بین ۲۵ تا ۳۰ درجه تنظیم گردد.
- در پروژه‌های زمینی استفاده از پایه‌های پیچ زمینی به‌جای فونداسیون بتنی توصیه می‌شود.
- پس از هر فصل بارندگی، کنترل وضعیت رنگ و پوشش گالوانیزه ضروری است.
مقایسه انواع استراکچر در مناطق مرطوب
| نوع استراکچر | مقاومت خوردگی | هزینه | وزن | عمر مفید | کاربرد |
|---|---|---|---|---|---|
| آلومینیومی آنودایز | بسیار بالا | بالا | کم | ۲۵ سال | مناطق ساحلی و بارانی |
| فولاد گالوانیزه گرم | بالا | متوسط | زیاد | ۲۰ سال | پروژه‌های کشاورزی و صنعتی |
| کامپوزیتی FRP | فوق‌العاده بالا | بالا | کم | ۳۰ سال | گلخانه‌ای و شرجی |
نکات کلیدی
- استفاده از پوشش اپوکسی و اتصالات استیل عمر مفید سازه را افزایش می‌دهد.
- انتخاب متریال مناسب بر اساس شدت رطوبت و نوع خاک اهمیت دارد.
- استراکچر آلومینیومی در بلندمدت کمترین هزینه نگهداری را دارد.
نکات اجرایی
- بهترین استراکچر خورشیدی برای مناطق مرطوب، آلومینیومی آنودایز یا گالوانیزه گرم است که در برابر زنگ‌زدگی و رطوبت مقاوم می‌باشد.
- در مناطق بارانی زاویه نصب پنل‌ها باید بین ۲۵ تا ۳۰ درجه باشد تا آب باران روی سطح باقی نماند.
- استفاده از اتصالات استیل و پوشش اپوکسی ضد رطوبت باعث افزایش عمر سازه تا بیش از ۲۰ سال می‌شود.
- استراکچرهای کامپوزیتی FRP سبک، ضد زنگ و بسیار مناسب برای مناطق ساحلی هستند.
سوالات متداول
بهترین متریال برای استراکچر در مناطق مرطوب چیست؟
آلومینیوم آنودایز و فولاد گالوانیزه گرم بهترین گزینه‌ها هستند زیرا در برابر زنگ‌زدگی مقاوم‌اند.
آیا می‌توان از فولاد معمولی در مناطق بارانی استفاده کرد؟
خیر، مگر اینکه پوشش گالوانیزه گرم یا رنگ اپوکسی چندلایه روی آن اجرا شود.
زاویه مناسب نصب پنل در مناطق مرطوب چقدر است؟
زاویه بین ۲۵ تا ۳۰ درجه باعث تخلیه بهتر آب و افزایش راندمان نوری می‌شود.
عمر مفید سازه خورشیدی چقدر است؟
بین ۲۰ تا ۳۰ سال بسته به نوع متریال، شرایط محیطی و میزان نگهداری.
آیا نیاز به عایق‌کاری سازه در مناطق مرطوب وجود دارد؟
بله، درزگیری اتصالات و پوشش اپوکسی باعث افزایش دوام سازه می‌شود.
استراکچر کامپوزیتی چه مزایایی دارد؟
کاملاً ضد زنگ، سبک و مقاوم در برابر نمک، بخار و شرایط شرجی است.
دیدگاه