ประเภททั่วไปของโครงสร้างรองรับเหล็ก

1. โครงสร้างรองรับแบบสามเหลี่ยม
โครงสร้างประเภทนี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในโครงการเซลล์แสงอาทิตย์ยุคแรกๆ ดังแสดงในรูปที่ 1 มีขาหน้าและขาหลังที่มีความยาวต่างกัน ซึ่งถูกยึดติดกับฐานราก ค้ำยันแนวทแยงรองรับขาที่ยาวกว่าที่ฐานและเชื่อมต่อกับตรงกลางของคานเอียง คานพาดตามยาววางอยู่บนคานเอียง สร้างระบบรองรับแผงโซลาร์เซลล์ โครงสร้างนี้เป็นระบบที่มีเสถียรภาพทางเรขาคณิตโดยไม่มีข้อจำกัดซ้ำซ้อน

การเชื่อมต่อทั่วไประหว่างฐานเสาและฐานรากสำหรับโครงสร้างดังกล่าวแสดงในรูปที่ 2 หากฐานเสาถูกพิจารณาเป็นการเชื่อมต่อแบบบานพับ โครงสร้างมีแนวโน้มที่จะเสียรูปอย่างมาก ต้องใช้เหล็กมากขึ้น และมักนำไปสู่อัตราการแตกหักที่สูงของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์แบบไร้กรอบเนื่องจากการเสียรูป

2. โครงสร้างรองรับแบบสามเหลี่ยมดัดแปลง
โครงสร้างรองรับแบบสามเหลี่ยมมีความต้องการสูงในการเชื่อมต่อระหว่างขากับฐานราก เพื่อแก้ไขปัญหานี้อย่างมีประสิทธิภาพ โครงสร้างรองรับแบบสามเหลี่ยมดัดแปลงจึงถูกพัฒนาขึ้น การออกแบบนี้เพิ่มค้ำยันแนวทแยงให้กับโครงสร้างสามเหลี่ยมเดิม ช่วยเพิ่มเสถียรภาพโดยรวม แม้ว่าจะเพิ่มการใช้เหล็กเล็กน้อย แต่ก็ช่วยลดการเสียรูปโดยการประสานการเคลื่อนที่ของเสาหน้าและเสาหลัง เหมาะสำหรับรองรับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์หลายประเภท โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงการที่มีภาระลมสูง ภูมิประเทศไม่สม่ำเสมอ หรือพื้นที่ภูเขาที่ต้องการความสมบูรณ์ของโครงสร้างสูงและการเสียรูปน้อยที่สุด

3. โครงสร้างรองรับแบบหน้าจั่ว
โครงสร้างรองรับแบบหน้าจั่วเป็นไปตาม "กฎสามตัวถังแข็ง" ในกลศาสตร์โครงสร้าง: ตัวถังแข็งสามตัวเชื่อมต่อกันเป็นคู่ด้วยบานพับเดี่ยวที่ไม่เป็นเส้นตรงสามอัน สร้างระบบที่เสถียรโดยไม่มีข้อจำกัดซ้ำซ้อน เป็นโครงสร้างแบบไบนารีอย่างง่าย โดยการกำจัดความจำเป็นในการใช้ขาที่มีความยาวต่างกัน ช่วยลดการใช้เหล็ก ทำให้โครงสร้างง่ายขึ้น และอำนวยความสะดวกในการติดตั้ง

อย่างไรก็ตาม โครงสร้างนี้มีข้อจำกัดบางประการ:
1) เนื่องจากไม่สามารถปรับความสูงได้ จึงเหมาะสำหรับภูมิประเทศที่เป็นพื้นราบหรือลาดเอียงเล็กน้อยเท่านั้น
2) การกำจัดขาหน้าและขาหลังช่วยเพิ่มความยาวส่วนยื่นของคาน ภายใต้ภาระที่สูงขึ้น การเสียรูปของโครงสร้างจะเพิ่มขึ้น ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อเสถียรภาพของระบบรองรับเซลล์แสงอาทิตย์และอัตราการแตกหักของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์แบบไร้กรอบ ดังนั้น โครงสร้างรองรับแบบหน้าจั่วจึงเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีภาระลมต่ำเท่านั้น

4. โครงสร้างรองรับแบบหน้าจั่วดัดแปลง
เพื่อแก้ไขปัญหาการใช้เหล็กสูงในคานเอียงของโครงสร้างรองรับแบบหน้าจั่ว รุ่นดัดแปลงจึงถูกพัฒนาขึ้น การออกแบบนี้รวมคุณสมบัติของโครงสร้างรองรับแบบสามเหลี่ยมโดยการเพิ่มขาหลังให้กับส่วนรองรับหน้าจั่ว ซึ่งช่วยลดความยาวส่วนยื่นของคาน สิ่งนี้ช่วยเพิ่มเสถียรภาพของระบบรองรับและลดอัตราการแตกหักของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ โครงสร้างรองรับแบบหน้าจั่วดัดแปลงใช้เหล็กมากกว่าการออกแบบหน้าจั่วแบบเดิมเล็กน้อย แต่ประหยัดกว่าเมื่อเทียบกับโครงสร้างรองรับแบบสามเหลี่ยมสองแบบ

5. โครงสร้างรองรับเซลล์แสงอาทิตย์แบบเสาเดี่ยว
โครงสร้างรองรับเซลล์แสงอาทิตย์แบบเสาเดี่ยวส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญ เช่น คานหลัก คานรอง รองรับด้านหน้า รองรับด้านหลัง เสาเหล็ก แคลมป์ และฐานรากแบบเสาเดี่ยว ใช้ค้ำยันแนวทแยงสองอันเพื่อรองรับคานหลักและคานรอง ซึ่งจะยึดแผงเซลล์แสงอาทิตย์ การเชื่อมต่อระหว่างค้ำยันแนวทแยงเหล็กและฐานรากแบบเสาเดี่ยวทำได้ผ่านแคลมป์ ทำให้โครงสร้างเรียบง่ายและมีประสิทธิภาพ

นอกจากนี้ โครงสร้างรองรับเซลล์แสงอาทิตย์แบบเสาเดี่ยวยังใช้พื้นที่น้อยกว่า ทำให้สามารถใช้ประโยชน์จากพื้นที่ระหว่างแถวหน้าและแถวหลังของอาร์เรย์เซลล์แสงอาทิตย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ การรองรับด้านหน้าและด้านหลังของโครงสร้างนี้เป็นเวอร์ชันที่ยาวขึ้นของเสาหน้าและเสาหลังในโครงสร้างรองรับแบบเสาคู่ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการเพิ่มแคลมป์ เสาเหล็ก และส่วนประกอบอื่นๆ โครงสร้างรองรับแบบเสาเดี่ยวจึงต้องใช้เหล็กมากกว่าโครงสร้างรองรับแบบเสาคู่มาก