Ang isang ground-mounted PV system ay direktang inilalagay sa natural na lupa, compacted fill, o mga inihandang pundasyon, sa halip na sa mga rooftop o mga istruktura ng gusali. Dahil ang system ay umaasa sa pakikipag-ugnayan sa lupa para sa suporta, ang disenyo ng istruktura nito ay dapat isaalang-alang ang pag-uugali ng lupa, mga karga sa kapaligiran, at pangmatagalang katatagan. Ang mga pagsasaalang-alang sa anti-tilting at anti-settlement ay samakatuwid ay malapit na nauugnay sa paraan ng pag-engineer ng mga pundasyon, suporta, at koneksyon.
Ang pagtagilid ay tumutukoy sa unti-unti o biglaang pagkahilig ng istraktura ng PV palayo sa idinisenyong anggulo nito, habang inilalarawan ng settlement ang pababang paggalaw ng mga pundasyon dahil sa pag-compress ng lupa o pag-aalis. Ang parehong phenomena ay maaaring mangyari nang independyente o magkasama. Sa ground-mounted PV system, ang mga panganib na ito ay naiimpluwensyahan ng uri ng lupa, kondisyon ng tubig sa lupa, pamamahagi ng load, at panlabas na puwersa gaya ng hangin o niyebe.
Ang pundasyon ay ang pangunahing elemento na responsable para sa paglaban sa overturning at lateral na paggalaw. Ground-mounted PV system karaniwang gumagamit ng mga pile foundation, ground screws, concrete footings, o ballast blocks. Ang bawat uri ng pundasyon ay nagbibigay ng ibang mekanismo para sa paglaban sa pagtabingi sa pamamagitan ng paglilipat ng mga load sa mas malalim o mas matatag na mga layer ng lupa. Ang tamang pagpili ng pundasyon ay isang pangunahing aspeto ng anti-tilting na disenyo.
| Uri ng Foundation | Paraan ng Paglilipat ng Pangunahing Load | Kontribusyon laban sa Pagkiling |
|---|---|---|
| Hinihimok na mga tambak | Pagkikiskisan sa balat at pagtatapos ng tindig | Labanan ang pagbaligtad sa lalim |
| Mga tornilyo sa lupa | Helical anchoring | Magbigay ng rotational resistance |
| Mga kongkretong patong | Timbang at base area | Magpatatag sa pamamagitan ng masa at kumalat |
| Mga ballasted system | Gravity load | Limitahan ang paggalaw nang walang pagtagos |
Ang mga anti-tilting at anti-settlement na disenyo ay nagsisimula sa pagsisiyasat ng lupa. Tinutukoy ng mga geotechnical survey ang kapasidad ng pagdadala ng lupa, antas ng compaction, moisture content, at layering. Ang mga parameter na ito ay gumagabay sa mga desisyon sa lalim ng pundasyon, espasyo, at uri. Kung walang sapat na data ng lupa, kahit na ang mahusay na disenyong mga istraktura ay maaaring makaranas ng hindi pantay na pag-aayos o pagkahilig sa paglipas ng panahon.
Ang mga ground-mounted PV system ay namamahagi ng mga load mula sa mga module, frame, at environmental forces sa maraming suporta. Nakakatulong ang pare-parehong pamamahagi ng load na mabawasan ang localized na stress sa mga indibidwal na pundasyon. Ang mga istrukturang layout ay kadalasang gumagamit ng pantay na pagitan ng mga hilera at suporta upang matiyak na ang mga pag-load ay ibinabahagi, na nagpapababa sa posibilidad ng pagkakaiba-iba na maaaring humantong sa pagkiling.
Ang hangin ay isang malaking kontribyutor sa pagkiling ng panganib, lalo na sa mga open-field installation. Ang mga module ng PV ay kumikilos bilang malalaking patag na ibabaw na maaaring makabuo ng mga puwersa ng pagtaas at pag-ilid. Isinasaalang-alang ng mga anti-tilting na disenyo ang direksyon ng hangin, bilis, at turbulence sa pamamagitan ng pagpapatibay ng mga pundasyon, pagpapataas ng lalim ng pagkaka-embed, o pagsasaayos ng mga anggulo ng pagtabingi upang mabawasan ang mga aerodynamic effect.
Ang mga elemento ng bracing sa loob ng mounting structure ay nakakatulong sa pangkalahatang higpit. Nakakatulong ang mga diagonal braces, cross member, at reinforced joint na mapanatili ang pagkakahanay sa ilalim ng pagkarga. Ang isang mahusay na dinisenyo na frame geometry ay naglilimita sa pagpapapangit at namamahagi ng mga puwersa nang mas pantay, na binabawasan ang posibilidad na ang isang suporta ay iikot o lumubog nang higit kaysa sa iba.
Ang pag-aayos ay kadalasang nagreresulta mula sa pag-compress ng lupa sa ilalim ng matagal na pagkarga. Sa pamamagitan ng pagpapalawak ng mga pundasyon sa mas malalim, mas matatag na mga layer ng lupa, binabawasan ng mga designer ang pag-asa sa ibabaw ng lupa na maaaring madaling masiksik. Ang mas malalim na pundasyon ay maaaring maglipat ng mga load sa strata na may mas mataas na kapasidad ng tindig, na naglilimita sa pangmatagalang vertical na paggalaw.
| Salik | Impluwensiya sa Settlement | Tugon sa Disenyo |
|---|---|---|
| Uri ng lupa | Iba-iba ang compressibility | Ayusin ang lalim ng pundasyon |
| Mga pagbabago sa kahalumigmigan | Pagpapalawak o pag-urong ng lupa | Pag-aalis ng tubig at paggamot sa lupa |
| Laki ng load | Mas mataas na stress sa lupa | Dagdagan ang lugar ng suporta |
Ang pag-iipon ng tubig sa paligid ng mga pundasyon ay maaaring magpapahina sa lupa at mapabilis ang pag-aayos. Ang mga ground-mounted PV system ay kadalasang kinabibilangan ng mga drainage measures gaya ng gravel layers, slopes, o channels upang ilihis ang tubig palayo sa mga suporta. Ang epektibong pagkontrol sa kahalumigmigan ay nakakatulong na mapanatili ang lakas ng lupa at binabawasan ang hindi pantay na paggalaw ng lupa.
Ang ilang mga ground-mounted PV system ay nagsasama ng mga adjustable mounting bracket o telescopic support. Ang mga tampok na ito ay nagbibigay-daan sa mga maliliit na pagwawasto sa pagkakahanay kung magaganap ang maliliit na pag-aayos. Bagama't hindi nila pinapalitan ang wastong disenyo ng pundasyon, ang adjustability ay nagbibigay ng isang praktikal na paraan upang mapanatili ang oryentasyon ng module sa panahon ng buhay ng serbisyo ng system.
Bago ang pag-install, ang paghahanda sa lupa ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagganap ng anti-settlement. Ang pag-compaction ng fill material, pag-alis ng mga organic na layer, at pag-level ng site ay nakakatulong na lumikha ng pare-parehong base. Ang wastong paghahanda ay binabawasan ang pagkakaiba-iba sa pag-uugali ng lupa sa ilalim ng iba't ibang mga suporta.
Ang mga materyales na ginamit sa mga pundasyon at mounting structure ay nakakaimpluwensya sa pangmatagalang katatagan. Ang mga pile na bakal, aluminum frame, at kongkretong footing ay tumutugon sa bawat isa sa mga kondisyon ng kapaligiran. Ang paglaban sa kaagnasan at paninigas ng materyal ay nakakaapekto sa kung paano nananatili ang mga load sa paglipas ng panahon, na hindi direktang nakakaimpluwensya sa pagkiling at pag-aayos ng gawi.
Kahit na may maingat na disenyo, ang mga kondisyon ng lupa ay maaaring magbago. Ang pana-panahong inspeksyon ng pagkakahanay, pagkakalantad sa pundasyon, at kundisyon ng lupa ay nakakatulong na matukoy ang mga maagang palatandaan ng pagtagilid o pag-aayos. Ang pagsubaybay ay nagbibigay-daan sa mga pagkilos sa pagwawasto tulad ng re-compaction o structural adjustment bago magkaroon ng mas malalaking deviation.
Sa ilang rehiyon, nakakaapekto rin sa katatagan ang aktibidad ng seismic at pagkakaiba-iba ng temperatura. Ang mga seismic load ay maaaring mag-udyok ng pansamantala o permanenteng paggalaw ng lupa, habang ang thermal expansion at contraction ay maaaring magbigay-diin sa mga koneksyon. Isinasaalang-alang ng mga anti-tilting na disenyo ang mga epektong ito sa pamamagitan ng pagpapahintulot sa kinokontrol na paggalaw nang walang pagkawala ng integridad ng istruktura.
Ang mga ground-mounted PV system ay karaniwang idinisenyo ayon sa mga pamantayan ng engineering at mga lokal na code ng gusali. Tinutukoy ng mga framework na ito ang mga salik sa kaligtasan, kumbinasyon ng pagkarga, at mga kinakailangan sa pagsubok na nauugnay sa katatagan. Ang pagsunod sa mga naturang pamantayan ay sumusuporta sa sistematikong pagsasaalang-alang sa mga kinakailangan sa anti-tilting at anti-settlement.
| Elemento ng Disenyo | Target na Isyu | Kontribusyon ng Katatagan |
|---|---|---|
| Lalim ng pundasyon | Settlement | Naglilipat ng load sa mga stable na layer |
| Bracing system | Tilting | Nagpapabuti ng higpit ng frame |
| Layout ng paagusan | Paghina ng lupa | Pinapanatili ang lakas ng lupa |
Ang mga ground-mounted PV system ay inilalagay sa patag na lupa, mga dalisdis, at hindi pantay na lupain. Ang bawat kundisyon ay nagpapakita ng mga natatanging hamon sa katatagan. Ang mga sloped site ay maaaring mangailangan ng stepped foundation o terracing, habang ang malambot na lupa ay maaaring mangailangan ng reinforcement. Ang mga disenyong anti-tilting at anti-settlement ay iniangkop nang naaayon upang umangkop sa mga kundisyon na partikular sa site.
Sa haba ng serbisyo ng isang ground-mounted PV system, inaasahan ang unti-unting pagbabago sa mga kondisyon ng lupa at pagkarga. Ang mga disenyo na tumutukoy sa pangmatagalang gawi, sa halip na mga paunang kondisyon sa pag-install lamang, ay mas angkop sa pagpapanatili ng pagkakahanay. Isinasama ng pananaw na ito ang geotechnical, structural, at environmental considerations sa isang pinag-isang diskarte.