Các loại mái che năng lượng mặt trời cho xe hơi so sánh: Mái che quang điện, mái che bãi đậu xe và mái che lắp trên nóc nhà

Nhiều dự án bãi đậu xe đều đặt ra cùng một câu hỏi: loại nào nhà để xe năng lượng mặt trời chúng ta nên xây dựng? Các phương án trông có vẻ tương tự trong ảnh chụp, nhưng lại thể hiện sự khác biệt rõ rệt trên bản vẽ bố trí, kế hoạch thi công móng và bảng khối lượng. Bài viết này so sánh các loại mái che năng lượng mặt trời phổ biến hiện nay, giải thích ưu điểm riêng của từng loại và nêu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến quyết định lựa chọn tại một địa điểm thực tế.

Điều gì phân biệt một loại mái che năng lượng mặt trời với loại khác

Ba yếu tố thay đổi giữa các loại nhà để xe năng lượng mặt trời và điều tiếp theo: số hàng chỗ đậu xe chia sẻ một hàng cột, cách mặt phẳng mái được chống đỡ, và cấu trúc có đứng độc lập hay phụ thuộc vào toà nhà. Mọi thứ còn lại — loại thép, lớp phủ, bố trí mô-đun — đều gần như giống nhau trong toàn bộ dòng sản phẩm.

Bốn kích thước mô tả gần như mọi cấu trúc mái che đậu xe:

• Lưới nhịp. Một chỗ đậu xe tiêu chuẩn được quy hoạch với kích thước khoảng 2,5 m x 5,0 m, do đó lưới nhịp tuân theo bố trí chỗ đậu xe chứ không phải ngược lại.
• Chiều cao thông thuỷ. Thường từ 2,2 m đến 2,5 m tại mép thấp, được xác định bởi loại xe sẽ đậu và bởi đường đi của hệ thống chiếu sáng cùng cáp nằm dưới mái.
• Nhịp và khoảng cách giữa các cột. Nhịp dài hơn giúp giải phóng thêm chỗ đậu xe nhưng làm tăng tiết diện thép và tải trọng nền móng.
• Mặt phẳng mái. Mái dốc một chiều, mái có sống (ridge), hoặc sàn phẳng mang dàn pin mặt trời cố định nghiêng.

Bố trí mái che năng lượng mặt trời một hàng

Một hàng nhà để xe năng lượng mặt trời che phủ một dãy chỗ đỗ xe dưới một mặt mái, thường có hai hàng cột. Đây là loại đơn giản nhất để vẽ, ít yêu cầu nhất về nền móng và dễ thi công từng giai đoạn nhất nếu bãi đỗ xe phải tiếp tục hoạt động trong suốt quá trình xây dựng.

Đổi lại là hiệu suất thấp hơn. Mỗi khoang đều cần riêng hai hàng cột, nên số lượng nền móng và khối lượng thép tính trên mỗi xe đỗ cao hơn so với bố trí chia sẻ. Bố trí một hàng phù hợp với các dải đất hẹp, chỗ đỗ dọc theo ranh giới và các địa điểm mà việc tiếp cận của cần cẩu hoặc xe bơm bê tông bị hạn chế.

Bố trí mái che năng lượng mặt trời hai hàng

Hai hàng xe đỗ đối diện nhau dưới một mái duy nhất, chia sẻ một hàng cột trung tâm, sử dụng lượng thép và bê tông nền móng tính trên mỗi xe ít nhất trong mọi kiểu bố trí. Số lượng nền móng giảm, diện tích mái tính trên mỗi cột gần như tăng gấp đôi và cấu trúc hoàn thiện nhà để xe năng lượng mặt trời hiện lên như một kết cấu liền mạch thay vì một loạt những mái che nhỏ riêng lẻ.

Bố trí hai hàng là lựa chọn mặc định cho các bãi đậu xe thương mại, khu vực bán lẻ và sân logistics. Chúng cũng yêu cầu diện tích làm việc hơi rộng hơn trong quá trình lắp đặt, vì mái được lắp ráp dọc theo đường tâm.

Mái che năng lượng mặt trời dạng công-xôn (một cột)

Trong bố trí dạng công-xôn, mái được đỡ bởi một hàng cột và vươn ra che phủ chỗ đậu xe ở cả hai bên. Điều này loại bỏ hoàn toàn một hàng cột khỏi khu vực đậu xe — điều rất có giá trị khi không gian di chuyển hạn chế hoặc khi cần bảo toàn số lượng ô đậu.

Hệ quả là mô-men uốn tại cột tăng cao hơn và nền móng tại mỗi vị trí phải nặng hơn. Một cấu trúc công-xôn nhà để xe năng lượng mặt trời do đó chỉ được lựa chọn khi lợi ích về bố trí vượt trội hơn chi phí gia tăng về thép và bê tông, chứ không được áp dụng như một giải pháp mặc định chung.

Các dãy mái che năng lượng mặt trời dạng chữ T và nhiều ô

Đối với những khu vực đỗ xe dài, cấu trúc trở thành một dải liên tục có các trụ trung gian và mô-đun mái lặp lại. Đây là loại thường xuất hiện trong bản vẽ mời thầu dưới dạng một dải tấm dài với các cột đều đặn, và đây cũng là nơi chuẩn hóa phát huy hiệu quả: một mô-đun nhịp lặp lại giúp việc gia công và lắp đặt trở nên dễ dự báo.

Các dải nhiều nhịp cũng đơn giản hóa việc đi dây cáp, vì bố trí chuỗi lặp lại.

Mái che năng lượng mặt trời trên bãi đỗ xe mở

Thuật ngữ mái che năng lượng mặt trời thường được sử dụng cho cấu trúc rộng hơn, bao phủ cả làn lưu thông lẫn các ô đỗ xe, hoặc bao trùm một diện tích lớn với ít điểm tựa hơn. Về mặt chức năng, đây vẫn thuộc cùng họ mái che năng lượng mặt trời cho xe hơi, thường được bán dưới tên gọi mái che PV; điều thay đổi là khẩu độ, chiều sâu tiết diện thép và tải trọng nền.

Bố trí mái che thường được lựa chọn khi khách hàng muốn thể hiện rõ ràng cam kết về năng lượng tái tạo tại khu vực cổng vào, khu vực đón – trả khách hoặc sân trước, thay vì tối đa hóa công suất kW trên diện tích bãi đỗ khả dụng.

Mái che năng lượng mặt trời trên mái và cấu trúc lắp trên sàn

Một mái che ô tô được đặt trên một bệ, một sàn hoặc mái của tòa nhà thay vì đặt trực tiếp trên mặt đất. Bản thân cấu trúc tuân theo cùng một nguyên lý thép, nhưng câu hỏi thiết kế giờ đây chuyển sang cấu trúc đỡ: tải trọng chết và tải trọng gió bổ sung cần được kiểm tra xem sàn có đủ khả năng chịu đựng hay không, đồng thời các điểm liên kết phải phù hợp với cấu tạo của sàn.

Khi sàn không thể chịu tải tập trung, các đế gia trọng sẽ phân tán tải trọng, kèm theo việc tăng thêm khối lượng.

Nhà để xe dạng mái che: Khi Tòa nhà Là Giải Pháp Tốt Hơn

Nhà để xe dạng mái che là một cấu trúc có mái che và có tấm ốp bên hông; về nhiều khía cạnh, đây là một tòa nhà hơn là một mái che ô tô. Cấu trúc này cung cấp khả năng bảo vệ khỏi thời tiết từ cả phía trên lẫn hai bên, đồng thời có thể lắp đặt nhiều tấm pin hơn vì mặt phẳng mái là liên tục.

Cấu trúc chi phí cũng khác biệt: tường, cửa mở và hệ thống thông gió đều phải được thiết kế, đồng thời quy trình phê duyệt kéo dài hơn. Đối với khách hàng ưu tiên bảo vệ xe cộ và thiết bị thay vì tối đa hóa chỗ đậu xe dưới tấm pin mặt trời (PV), mái che thường là giải pháp hợp lý. Còn đối với những trường hợp còn lại, một nhà để xe năng lượng mặt trời cung cấp cùng lượng năng lượng nhưng với kết cấu ít hơn nhiều.

So sánh nhanh các loại mái che năng lượng mặt trời

• Một dãy đơn. Dễ xây dựng nhất; sử dụng nhiều thép và nhiều móng hơn trên mỗi xe; phù hợp với các khu đất hẹp hoặc được triển khai theo từng giai đoạn.
• Hai dãy song song. Sử dụng ít thép và bê tông nhất trên mỗi xe; là lựa chọn mặc định cho các bãi đậu xe lớn.
• Kiểu công-xôn. Khu vực đậu xe không bị cản trở; trụ và móng nặng hơn.
• Nhiều nhịp liên tiếp. Đơn giản hóa và đi dây tiêu chuẩn nhất; phù hợp với các dãy chỗ đậu xe dài và đều đặn.
• Mái che năng lượng mặt trời. Nhịp vượt rộng hơn và dễ nhìn thấy hơn; hàm lượng thép trên mỗi mét vuông cao hơn.
• Mái che đậu xe. Tiết kiệm diện tích mặt đất; phụ thuộc vào kết cấu chịu lực và khả năng chịu tải của nó.
• Nhà để xe. Bảo vệ toàn diện trước thời tiết; thực chất là một công trình xây dựng với quy trình phê duyệt kéo dài hơn.

Kết cấu thép và lớp phủ: yếu tố chung

Dù thuộc loại nào, kết cấu đều làm bằng thép: mạ kẽm nhúng nóng để chống ăn mòn, thường được hoàn thiện bằng lớp sơn bột polyester nhằm tạo màu sắc và thêm một rào cản bảo vệ chống muối và độ ẩm. Thép được sử dụng vì các tiết diện phải chịu uốn trên nhịp vượt dài và vì các mối nối có thể lắp ráp tại hiện trường bằng bu-lông mà không cần hàn.

Khối lượng mạ kẽm trên mỗi mét vuông, mác thép và độ dày thành tiết diện là ba thông số cần ghi rõ trong đặc tả kỹ thuật cho bất kỳ nhà để xe năng lượng mặt trời ; chúng là những yếu tố sẽ được dùng để đánh giá lớp phủ và cấu trúc sau này. Các cấu hình tham chiếu điển hình — một mái che xe ba chỗ công suất 12,39 kW và một mái che xe chín chỗ công suất 35,4 kW — cho thấy cách mô-đun dãy lặp lại khi mảng pin mở rộng.

Điều gì quyết định lựa chọn tại một địa điểm thực tế

• Hình học bãi đậu xe. Khoảng cách giữa các hàng, chiều rộng lối đi và bán kính quay thường loại bỏ ngay lập tức một hoặc hai phương án.
• Điều kiện mặt đất. Đá, mặt đất nhân tạo hoặc hệ thống thoát nước ảnh hưởng đến loại móng và có thể khiến giải pháp nhẹ hơn trở thành lựa chọn thực tiễn.
• Sàn nâng so với mặt đất. Một cấu trúc trên bệ đỡ là một bài toán thiết kế khác biệt so với cấu trúc trên mặt đất.
• Mục tiêu bố trí tấm pin. Công suất kW yêu cầu của mái che năng lượng mặt trời xác định diện tích mái, từ đó xác định số lượng mô-đun dãy.
• Tiếp cận khu vực và tiến độ thi công. Việc bãi đậu xe có tiếp tục được sử dụng hay không sẽ quyết định trình tự lắp đặt.
• Bề ngoài của công trình. Khi cấu trúc là bộ mặt công cộng của khu vực, bố trí mái che thường được ưu tiên.

Các câu hỏi thường gặp

Loại mái che năng lượng mặt trời nào có chi phí thấp nhất trên mỗi chỗ đậu xe?

Đối với bãi đậu xe lớn, bố trí mái che năng lượng mặt trời hai dãy thường mang lại chi phí thấp hơn trên mỗi chỗ đậu xe, vì hai dãy chỗ đậu xe chia sẻ một hàng cột và một hệ móng. Bố trí một dãy tốn kém hơn trên mỗi xe nhưng dễ chia giai đoạn thi công hơn. Khoảng cách giữa các dãy được xác định bởi hệ móng và khối lượng thép chứ không phải bởi các mô-đun.

Mái che năng lượng mặt trời cần bao nhiêu chỗ đậu xe?

Cấu trúc tuân theo bố trí chỗ đậu xe. Một chỗ đậu xe tiêu chuẩn được quy hoạch với kích thước khoảng 2,5 m x 5,0 m, với chiều cao thông thủy từ 2,2 m đến 2,5 m ở mép thấp. Sau khi xác định xong bố trí dãy, diện tích mái và kích thước dàn pin sẽ được suy ra từ đó.

Có thể lắp đặt mái che năng lượng mặt trời trên bãi đậu xe hiện có không?

Có, và việc lắp đặt theo từng giai đoạn là phổ biến. Nền móng có thể được xây dựng từng hàng trong khi phần còn lại của bãi đậu xe vẫn tiếp tục hoạt động, tuy nhiên khu vực thi công và kế hoạch an toàn phải được thống nhất với đơn vị vận hành.

Nhà để xe có mái che có tốt hơn mái che năng lượng mặt trời không?

Hai giải pháp này đáp ứng những nhu cầu khác nhau. Mái che năng lượng mặt trời vừa tạo bóng râm vừa sản xuất điện với chi phí kết cấu thấp hơn, trong khi nhà để xe có mái che còn bảo vệ phương tiện từ hai bên và có thể tích hợp dàn pin lớn, liên tục hơn. Khi khả năng bảo vệ từ hai bên quan trọng hơn chi phí trên mỗi kW, thì nhà để xe có mái che là lựa chọn phù hợp hơn.

Vui lòng gửi cho chúng tôi bản vẽ bố trí bãi đậu xe — bao gồm cách sắp xếp các hàng, số lượng ô đậu và yêu cầu khoảng cách thông thủy — để chúng tôi đề xuất loại mái che, mô-đun ô đậu và khối lượng thép ước tính trên mỗi ô đậu. Phần nhà để xe năng lượng mặt trời phạm vi nêu trên thể hiện các cấu hình tiêu chuẩn tương ứng với từng bố trí.