Cọc đóng so với Vít đất: Lựa chọn móng phù hợp cho hệ thống lắp đặt điện mặt trời mặt đất

Khi các nhà phát triển cạn kiệt không gian mái nhà khả dụng, họ chuyển sang đất trống. Mặc dù giá đỡ pin mặt trời mái bằng dùng bê tông đối trọng dựa vào kiến trúc hiện có của tòa nhà để làm điểm tựa, nhưng một trang trại điện mặt trời mặt đất phải tự neo mình trực tiếp xuống lòng đất. Điều này tạo ra một biến số phức tạp mà những người lắp đặt trên mái nhà không bao giờ phải đối mặt: địa chất khó lường.

Là một nhà sản xuất kỹ thuật kết cấu toàn cầu, Xiamen Sunforson Power Co., Ltd hiểu rằng một giàn pin mặt trời chỉ vững chắc khi nền móng của nó vững chắc. Nếu móng bị hỏng dưới sức gió giật mạnh hoặc do xói mòn đất, toàn bộ hệ thống hàng megawatt sẽ sụp đổ. Trong hướng dẫn kỹ thuật chuyên sâu này, chúng tôi đánh giá ba phương pháp làm móng chính để giúp các nhà thầu EPC chỉ định phần móng chính xác cho dự án quy mô lớn tiếp theo của họ.

Hệ thống lắp đặt mặt đất SunRack sử dụng cọc đóng thép mạ kẽm nhúng nóng

1. Móng cọc đóng (Thép thanh được đóng xuống)

Cọc đóng (thường là các cấu hình thép hình chữ C, chữ U hoặc chữ H) được đóng mạnh xuống đất bằng các máy đóng thủy lực chuyên dụng. Do không đòi hỏi phải đổ bê tông hay đào đất, chúng là tiêu chuẩn công nghiệp không thể bàn cãi cho các dự án điện mặt trời quy mô lớn.

• Điều kiện đất lý tưởng: Đất kết dính như đất sét đặc, đất mùn và đất nông nghiệp có ít đá ngầm. Đất phải có "độ bám ma sát" đủ cao để ôm chặt lấy các mặt của thanh thép được đóng xuống nhằm ngăn chặn lực gió giật lên.
• Tốc độ lắp đặt: Cực kỳ cao. Một đội ngũ lành nghề vận hành máy đóng cọc thủy lực có thể lắp đặt hàng trăm cột mỗi ngày, biến đây thành giải pháp tiết kiệm chi phí nhất cho hệ thống lắp đặt điện mặt trời mặt đất quy mô lớn.
• Yêu cầu chống ăn mòn: Do thép nằm trực tiếp trong đất ẩm, có khả năng có tính axit, nó phải được xử lý bằng một lớp mạ kẽm nhúng nóng dày (tối thiểu từ 65μm đến 85μm) để ngăn ngừa tình trạng rỉ sét kết cấu trong suốt vòng đời thiết kế 25 năm.

2. Móng vít đất (Cọc xoắn)

Vít đất hoạt động đúng như tên gọi của nó: đó là một chiếc vít thép mạ kẽm lớn được vặn xuống lòng đất thông qua máy móc thủy lực xoay. Các ren xoắn ốc lớn khóa chặt vào các lớp đất, mang lại độ bám cơ học đặc biệt.

• Điều kiện đất lý tưởng: Đất tơi xốp, cát nơi cọc đóng thông thường dễ bị nhổ lên, hoặc địa hình nhiều đá nơi cọc đóng búa sẽ bị cong và hỏng. Tác động xoay của vít có thể vượt qua các tảng đá nhỏ hơn và bám chặt vào đá nứt gãy.
• Khả năng chống nhổ và chống sương giá: Vít đất cung cấp khả năng chống lại cả lực gió giật và hiện tượng băng giá đẩy lên vượt trội hơn hẳn. Các cánh xoắn ốc neo cột sâu xuống dưới mực đóng băng, ngăn chặn đất đóng băng đẩy móng ra khỏi mặt đất trong mùa đông khắc nghiệt.
• Tính linh hoạt: Vít đất cực kỳ dễ thích ứng. Chúng không chỉ được sử dụng cho các cánh đồng mở mà còn là loại móng ưa thích cho cấu trúc mái che ô tô năng lượng mặt trời thương mại chống nước nâng cao khi việc đổ bê tông truyền thống gây quá nhiều xáo trộn cho một bãi đậu xe đang hoạt động.

3. Móng bê tông (Móng đổ tại chỗ hoặc móng bè)

Trong một số trường hợp nhất định, việc đâm xuyên qua lòng đất là bất khả thi về mặt vật lý hoặc bị pháp luật cấm. Móng bê tông sử dụng trọng lượng khổng lồ để giữ cho giàn pin mặt trời cố định tại chỗ.

• Điều kiện mặt bằng lý tưởng: Các khu đất nâu, bãi chôn lấp đã được niêm phong, các khu industrial site bị ô nhiễm (nơi Cơ quan Bảo vệ Môi trường EPA cấm làm thủng màng đất), hoặc nền đá cứng nơi việc đóng cọc là bất khả thi.
• Nhược điểm: Việc đổ bê tông đòi hỏi công tác chuẩn bị mặt bằng rất lớn, thời gian bảo dưỡng, lượng nước sử dụng lớn và công tác hậu cần khổng lồ. Điều này làm tăng đáng kể lượng khí thải carbon của dự án và tổng chi phí nhân công EPC. Phương pháp này thường được tránh sử dụng trừ khi có quy định bắt buộc về địa chất hoặc pháp lý.

Ma trận kỹ thuật: Móng so với Địa chất

Các câu hỏi thường gặp (FAQ) dành cho nhà phát triển trang web