Maximaliseren van de zonnecapaciteit in bestaande carports

Het transformeren van een bestaande carport in een superlaadstation-het equivalent van een benzinestation uit het EV-tijdperk-wordt een steeds belangrijkere trend in de toekomstige stedelijke transportinfrastructuur. Terwijl de acceptatie van elektrische voertuigen blijft toenemen, groeit de vraag naar snelle, gemakkelijke en duurzame oplaadoplossingen snel.
Het herbestemmen van bestaande carportruimtes biedt een zeer efficiënte oplossing. Het vermijdt niet alleen de behoefte aan extra land, maar het creëert ook de mogelijkheid om de opwekking van zonne-energie, energieopslag en het opladen van elektrische voertuigen in één enkele faciliteit te integreren. Een dergelijk systeem kan tegelijkertijd drie belangrijke voordelen bieden: bescherming tegen weersinvloeden voor voertuigen, opwekking van schone energie en handige oplaaddiensten.
Bij deze Super Charging Stations komt al snel één cruciale ontwerpuitdaging naar voren: hoe kunnen we zoveel mogelijk zonnepanelen installeren binnen een vaste footprint?
Hoe meer fotovoltaïsche modules er worden geïnstalleerd, hoe groter de energieopwekkingscapaciteit. Een grotere productie van zonne-energie kan de zelfvoorziening op energiegebied- van het station aanzienlijk verbeteren, de elektriciteitskosten verlagen en mogelijk extra inkomsten genereren door overtollige elektriciteit terug naar het elektriciteitsnet te exporteren.
Tammy Renewable werkt momenteel aan een project dat precies voor deze uitdaging staat. De klant wil de zonnecapaciteit van een carportsysteem binnen een bestaande parkeerplaats maximaliseren. Maar hoe kan de geïnstalleerde capaciteit, gezien de beperkte beschikbare ruimte, worden vergroot zonder de projectkosten substantieel te verhogen?
Een gebruikelijke aanpak is het gebruik van langere balken om het dakdekkingsgebied uit te breiden. Deze oplossing wordt echter vaak beperkt door structurele beperkingen, eisen aan de kolomafstand en stijgende materiaalkosten. Is er dan een slimmer alternatief?
Ons antwoord is ja.
De oplossing ligt in wat wij noemen 'ruimte- het maximaliseren van het cantileverontwerp'- het uitbreiden van het cantilevergebied om plaats te bieden aan een of zelfs twee extra rijen PV-modules.

Zoals weergegeven in figuur 1 verwijst de cantilever naar het gedeelte van de dakconstructie dat zich uitstrekt tot voorbij de buitenste steunkolom.

 

 

Bij conventionele Carport-ontwerpen op zonne-energie is de cantileverlengte doorgaans beperkt tot ongeveer de breedte van een enkele PV-module. Als u dit verder uitbreidt, kunnen er problemen ontstaan ​​met betrekking tot de structurele stabiliteit, overmatige doorbuiging en verhoogde windbelasting.
Wanneer er echter geen extra kolommen onder de cantilever kunnen worden geïnstalleerd-zoals wanneer het gebied eronder dienst doet als verkeersbaan, ingang of circulatieroute voor voertuigen-, zijn alternatieve structurele oplossingen noodzakelijk.

Eén bron van inspiratie komt uit de gebouwen van luchthaventerminals.

Luchthavendaken hebben vaak grote overspanningen en substantiële vrijdragende delen, terwijl de uitzonderlijke structurele stabiliteit en windweerstand behouden blijven. Een van de sleutels tot hun prestaties is het gebruik van aanvullende ondersteuningssystemen, zoals diagonale verstevigingen, spanten en ruimteframeconstructies, die op effectieve wijze belastingen van de vrijdragende gebieden terugbrengen naar het structurele hoofdframewerk.
Ditzelfde technische principe kan worden toegepast op metalen zonnecarports.
Zoals weergegeven in figuur 2 kunnen achter of naast het uitkragende gedeelte extra steunelementen worden opgenomen. Voorbeelden zijn onder meer V--vormige beugels, dwarsspanten, trekstangen of andere structurele hulpelementen.

Deze verbeteringen kunnen het draagvermogen van de cantilever aanzienlijk verhogen{0}}, waardoor een of twee extra rijen PV-modules kunnen worden geïnstalleerd zonder de kolomafstand te veranderen of nieuwe funderingen en steunkolommen toe te voegen.
Tegelijkertijd blijft de open ruimte onder de carport onbelemmerd, waardoor de toegang voor voertuigen, de parkeerfunctionaliteit en de voetgangerscirculatie behouden blijven.

Vanuit ons perspectief biedt deze aanpak verschillende belangrijke voordelen.
Ten eerste maximaliseert het het gebruik van ruimte die anders onderbenut zou blijven. Ten tweede vermijdt het dure civiele werkzaamheden en grote structurele wijzigingen die gepaard gaan met het toevoegen van nieuwe kolommen. Ten derde vergroot het de capaciteit voor het opwekken van zonne-energie, terwijl de functionaliteit van het parkeerterrein behouden blijft.
Deze oplossing is met name aantrekkelijk voor retrofitprojecten waarbij de beschikbare voetafdruk vaststaat en horizontale uitbreiding niet mogelijk is, maar toch een hoger geïnstalleerd vermogen gewenst is.
Uiteraard moet elk project vóór de implementatie een gedetailleerde structurele analyse ondergaan. Lokale windbelastingen, sneeuwbelastingen, seismische vereisten en bouwvoorschriften moeten allemaal zorgvuldig worden geëvalueerd om de veiligheid en naleving te garanderen.
Niettemin is het concept zelf zeer veelbelovend en verdient het bredere aandacht binnen de sector van carports op zonne-energie en -opslag-op zonne-energie.
Als u een carport op zonne-energie of een geïntegreerd oplaadproject voor -opslag- zonne-energie ontwikkelt, overweeg dan een ontwerpfilosofie te hanteren die elke beschikbare vierkante meter maximaliseert. In veel gevallen kunnen die extra rijen PV-modules het verschil betekenen tussen een project dat louter break-even draait en een project dat winstgevendheid op lange termijn oplevert.