Ein chinesisch-kanadisches Forscherteam hat eine neue Lösung für die Montage von Photovoltaik(PV)-Modulen auf Holzgestellen entwickelt. Diese neuen Montagemöglichkeiten bestehen aus zwei Arten von Abstandshaltern und zwei Arten von Klammern, die einfach mit handelsüblichen Materialien im 3D-Druck hergestellt werden können.
Die vollständige Forschungsarbeit mit dem Titel „Distributed manufacturing for distributed generation: 3-D printed solar photovoltaic module mounting mechanisms for wood racking“ wurde bei „Science Direct“ veröffentlicht.
Vorteile von Holzgestellen
Holzbasierte Gestellsysteme sind besonders geeignet für bodenmontierte agrivoltaische Anlagen, hatten jedoch bisher Schwierigkeiten mit der Kompatibilität zu Standard-Vorderflächenbefestigungen, die bei Aluminiumgestellen üblich sind. Diese Einschränkung wird nun durch die Einführung der 3D-gedruckten Klammern überwunden, die eine vielseitige Lösung für die Montage von Solarmodulen auf Holzstrukturen bieten.
Umweltfreundliche Alternative
Die Forschung, die von der University of Western Ontario geleitet wird, hebt die Vorteile von Holzgestellen hervor, darunter die Machbarkeit der verteilten Fertigung, die Kosteneffizienz pro Watt Material und die Korrosionsbeständigkeit. Darüber hinaus sind diese 3D-gedruckten Montagemöglichkeiten als umweltfreundliche Alternativen positioniert, da sie eine geringere eingebettete Energie und einen niedrigeren CO2-Fußabdruck im Vergleich zu herkömmlichen Materialien aufweisen.
Simulationen mit der Software Abaqus zeigten vielversprechende Leistungskennzahlen für die vorgeschlagenen Montagemöglichkeiten. Verschiedene Designs, darunter T-förmige und U-förmige Klammern, wurden auf ihre Spannungsverteilung hin bewertet, wobei die T-förmigen Klammern bessere Ergebnisse zeigten.
Praxistests und Wirtschaftlichkeitsanalyse
Die reale Anwendbarkeit wurde durch das Drucken und Installieren mehrerer Prototypen bestätigt, wobei die einfache Installation und die Kompatibilität mit Standard-Lagschrauben hervorgehoben wurden. Zudem wurde eine Wirtschaftlichkeitsanalyse durchgeführt, die Materialkosten, Stromverbrauch und Produktionszeit berücksichtigte.