Brzina vjetra jedan je od glavnih čimbenika okoliša koji utječu na strukturni dizajn i ugradnju tlo fotonaponski ugradni sustavi . Postoje velike razlike u brzini vjetra u različitim regijama, a brzina vjetra značajno varira s vremenom i sezonama. Sustav za ugradnju mora imati dovoljan otpor vjetra kako bi se spriječilo deformiranje, otpuštanje ili čak srušavanje zbog sile vjetra. Standard opterećenja vjetra obično se određuje na temelju lokalnih podataka o brzini vjetra i kombinira se s relevantnim nacionalnim ili lokalnim specifikacijama tijekom dizajna. Tijekom postupka instalacije, temelj i podršku trebaju biti čvrsto povezani kako bi se smanjio utjecaj vibracije vjetra na stabilnost sustava. Istodobno, promjene u smjeru vjetra također će utjecati na stanje stresa. Stoga bi se tijekom faze dizajna trebala provesti detaljna analiza simulacije opterećenja vjetra kako bi se osiguralo da se može sigurno učitati u svim smjerovima.
Teren ima značajan utjecaj na dizajn izgleda i temelja temeljnog fotonaponskog ugradbenog sustava. Ravni teren je lakše konstruirati, a podrška instalacija je relativno jednostavna i struktura je ujedinjena; dok nagibi ili brdovite područja trebaju uzeti u obzir razlike u temelju i probleme drenaže uzrokovane valovom terena. U područjima s velikim nagibima, za održavanje optimalnog nagiba i učinkovitosti proizvodnje električne energije može biti potrebna stupnjeva stupnjeva ili posebna struktura prilagodbe podrške ili posebna potporna. Kad je teren složen, mjerenje na licu mjesta i modeliranje terena postaju važni dijelovi dizajna. Tijekom instalacije također se treba izbjegavati čišćenje i poplave zaklade uzrokovane koncentriranim protokom vode na terenu kako bi se osigurala dugoročna stabilnost strukture.
Vrsta i fizička svojstva tla izravno određuju metodu odabira i konstrukcije temeljne strukture. Postoje značajne razlike u nosivosti različitih tla poput pijeska, gline, šljunka i mulja za temelje gomile ili betonske temelje. U mekom tlu temelj je sklon naseljavanju ili nagibu, a potrebno je poduzeti mjere pojačanja ili dublje temelje gomile. Tvrdi stijeni ili gusto tlo pogoduju stabilnosti temelja, ali konstrukcija je teža. Procjena sadržaja vlage tla i uvjetima odvodnje također je vrlo važna. Dugoročno vlažno okruženje tla može uzrokovati koroziju ili širenje temelja. Tijekom instalacije, obrazac i veličina temelja moraju biti razumno odabrani u skladu s izvješćem o istraživanju tla kako bi se osigurao siguran rad sustava nosača.
Oborine su još jedan ključni faktor okoliša koji utječe na radni vijek i sigurnost sustava prizemnih fotonaponskih nosača. U područjima s visokim oborinama, posebno onima s čestim kišnim sezonama ili jakim kišama, treba obratiti posebnu pažnju čišćenju i nakupljanju vode temelja protokom vode. Akumulacija vode ne samo da utječe na nosivost tla, već može uzrokovati i vlagu u električnoj opremi, povećavajući poteškoće u održavanju. Tijekom ugradnje, raspored nosača treba biti razumno dizajniran kako bi se osiguralo glatko ispuštanje površinske vode, a u kombinaciji s objektima poput odvodnih jarka ili odvodnih cijevi za smanjenje erozije temelja nosača nakupljanjem vode. Dizajn odvodnje također bi trebao uzeti u obzir ekstremne vremenske uvjete kako bi se izbjeglo lokalno nakupljanje vode ili poplave uzrokovane iznenadnom jakim kišama.
Dan i noć fluktuacije i sezonske promjene temperature uzrokovat će toplinsko širenje i kontrakciju materijala za nosače, stvarajući stres na priključcima i ukupnu strukturu. Razlika u koeficijentima toplinske ekspanzije različitih materijala također će utjecati na dugoročnu stabilnost strukture. Osobito u područjima s velikim temperaturnim razlikama, poput visoravni i sjevera, toplinsko širenje i kontrakcijska svojstva materijala moraju se u potpunosti razmotriti tijekom dizajna, a treba usvojiti razumnu metodu povezivanja za ublažavanje koncentracije stresa. Tijekom instalacije, dizajn praznina između komponenti i kontrola prednaprezanja pričvršćivača također bi se trebao prilagoditi utjecaju temperaturnih promjena kako bi se izbjeglo strukturno oštećenje ili labavljenje zbog nakupljanja stresa.
U područjima sklonim zemljotresima, ugradnja prizemnih fotonaponskih sustava mora biti u skladu s relevantnim specifikacijama dizajna otpornih na potres. Pod djelovanjem potresa, struktura ne samo da mora izdržati inercijalne sile, već na njih može utjecati i vodoravni i vertikalni pokreti tla. Prilikom dizajniranja obično je potrebno podijeliti lokalni intenzitet potresa i provoditi analizu opterećenja potresa kako bi se osiguralo da temelj i struktura nosača imaju dovoljan otpor potresa. Tijekom postupka ugradnje, pažnju treba posvetiti pojačanju temelja i zatezanju priključaka kako bi se spriječilo labavljenje i pomak uzrokovano vibracijama. Pored toga, dizajn otporan na potres trebao bi također uzeti u obzir ukupnu krutost i žilavost sustava kako bi se smanjio utjecaj potresa na operativnu sigurnost.
Pored gore spomenutih glavnih okolišnih čimbenika, ugradnja fotonaponskih nosača također mora razmotriti posebne okolišne uvjete kao što su vjetar i pijesak, sprej za sol i ultraljubičasto zračenje. U pustinji ili sušnim područjima vjetar i pijesak mogu uzrokovati habanje na površini nosača i fotonaponskih modula, što utječe na njihov radni vijek; Korozija soli spreja u obalnim područjima postavlja veće potrebe na izvedbi materijala protiv korozije. Dugoročni učinak ultraljubičastog zračenja također može uzrokovati degradaciju starenja presvlačenja i degradacije materijalnih performansi. S obzirom na ove čimbenike, racionalna primjena odabira materijala i tehnologije površinskog obrade, kao i formulacija redovnih planova održavanja, važne su mjere kako bi se osiguralo pouzdan rad sustava nosača.
Okolišni čimbenici koji utječu na prizemne fotonaponske ugradbene sustave
| Okolišni faktor | Opis utjecaja | Instalacijske protumjere |
| Brzina vjetra i opterećenje vjetra | Utječe na strukturnu stabilnost i sigurnost | Dizajn prema standardima opterećenja vjetrom; Ojačajte zakladu |
| Varijacija terena | Utjecaj izgled i vrsta temelja | Koristite Stepped Foundation; Precizno istraživanje i izgled web mjesta |
| Vrsta tla | Određuje kapacitet nosača temelja i poteškoće u izgradnji | Odaberite odgovarajuću shemu temelja na temelju istrage tla |
| Oborine i odvodnjavanje | Utječe na stabilnost temelja i sigurnost električne opreme | Dizajnirajte odgovarajuću odvodnju kako biste izbjegli nakupljanje vode i erozije |
| Temperaturna varijacija | Uzrokuje toplinsko širenje i kontrakciju koji utječu na strukturne veze | Dizajnirajte praznine i metode povezivanja za prilagodbu toplinskih promjena |
| Seizmički intenzitet | Utječu na zahtjeve seizmičkog dizajna | Slijedite seizmičke kodove; Ojačajte zakladu |
| Spraj za pijesak i sol | Uzrokuje koroziju materijala i habanje | Koristite materijale otporne na koroziju i obavljajte redovito održavanje |
| Ultraljubičasto zračenje | Dovodi do starenja na površini i degradacije performansi | Koristite UV otporne premaze |