الركائز المستخدمة في المزارع الشمسية: الأساليب والآلات الحديثة

بينما نقوم بتطوير مشاريع مزارع الطاقة الشمسية، يعد إعداد الأرض من خلال الركائز خطوة أساسية. تضمن الطريقة والآلات المناسبة استقرار وطول عمر المنشأة بأكملها. هنا، نلقي نظرة على تقنيات الركائز الشائعة وتطور المعدات المستخدمة، مع التركيز على التطبيقات الحديثة لمصفوفات الطاقة الشمسية.

طرق الركائز الشائعة في الموقع

يتم استخدام العديد من الطرق التقليدية بناءً على ظروف الأرض ومتطلبات المشروع:

الركائز المدفوعة: تستخدم هذه الطريقة قوة ميكانيكية لدفع الركائز مباشرة في التربة. بينما استخدم البناؤون القدماء العمل اليدوي، تستخدم المواقع الحديثة مطارق الديزل أو المطارق الهيدروليكية. في بعض الأحيان، يتم حفر حفرة تجريبية أولاً للتنقل عبر طبقات التربة الصلبة، مما يجعل القيادة أسهل على الرغم من أنها قد تقلل قليلاً من قدرة تحمل الركيزة.

الركائز بالضغط: هنا، تستخدم الآلات الهيدروليكية ضغطًا ثابتًا لدفع الركائز في الأرض. ينتج هذا النهج الحد الأدنى من الاهتزاز والضوضاء، مما يجعله مناسبًا للمناطق القريبة من الهياكل القائمة أو مع ضوابط بيئية صارمة. تكون قوة الضغط الخاصة به أقل بشكل عام من القيادة بالصدمات.

الركائز اللولبية: تحتوي هذه الركائز على صفيحة حلزونية في قاعدتها. تقوم الآلة بلف الركيزة في الأرض مثل المسمار. تقلل هذه الطريقة من إزعاج التربة المحيطة وغالبًا ما تكون أسرع. تعمل بشكل جيد في التربة المختلفة وشائعة لأنظمة تركيب الطاقة الشمسية، حيث يمكن تثبيت الركائز مباشرة لدعم الهياكل.

الركائز الاهتزازية: يؤدي توصيل مطرقة اهتزازية برأس الركيزة إلى نقل اهتزازات عالية التردد إلى التربة، مما يقلل الاحتكاك ويسمح للركيزة بالغرق تحت وزنها وقوة الآلة. إنها فعالة في التربة الرخوة أو الرملية.

تطور جهاز الركائز

جهاز الركائز هو الآلة الأساسية في الموقع. يتكون الجهاز القياسي من رصاص (أو صاري) ووحدة طاقة وقاعدة متحركة. يوجه الرصاص الركيزة عموديًا (أو بزاوية للتضاريس المنحدرة)، بينما توفر المطرقة - المرفقة بالرصاص - قوة القيادة.

تطورت المطارق بشكل كبير:

• مطارق السقوط: تصميم مبكر وبسيط حيث يتم رفع وزن وإسقاطه.

• مطارق الديزل: تستخدم بشكل شائع لعقود، وهي تعمل مثل محرك ثنائي الأشواط، باستخدام احتراق الديزل لإحداث تأثير. إنها قوية ولكنها صاخبة وتنتج انبعاثات.

• المطارق الهيدروليكية: متغير أكثر حداثة، يوفر تحكمًا أفضل في طاقة التأثير والتردد، مع تقليل التأثير البيئي مقارنة بمطارق الديزل.

• محركات/مستخلصات الاهتزاز: تستخدم للركائز الاهتزازية، تستخدم هذه الوحدات أوزانًا غريبة الدوران لتوليد اهتزازات رأسية.

دمج التكنولوجيا: التحول نحو الركائز الذكية

اليوم، نقوم بدمج الأدوات الرقمية لتحقيق دقة وإشراف أكبر على أعمال الركائز الشمسية. التطور الرئيسي هو اعتماد أنظمة التوجيه الذكية.

على سبيل المثال، من خلال تزويد جهاز الركائز بمحطات تحديد المواقع عبر الأقمار الصناعية عالية الدقة، وأجهزة استشعار الإمالة، ومشفرات العمق، يمكننا مراقبة المعلمات الرئيسية في الوقت الفعلي. يتتبع النظام الإحداثيات الجغرافية الدقيقة لكل ركيزة، ومحاذاتها الرأسية، وعمقها المثبت. تتم معالجة هذه البيانات على محطة تحكم في الكابينة ويمكن إرسالها إلى منصة إدارة المشاريع المستندة إلى السحابة.

يتيح هذا لمديري المواقع والمهندسين التحقق عن بُعد من أن كل ركيزة في مكانها الصحيح، وفقًا للمواصفات. إنه يقلل من الخطأ البشري في القياس، ويقلل الحاجة إلى إعادة العمل، وينشئ سجلًا رقميًا موثوقًا به لأعمال الأساس. بالنسبة لمزارع الطاقة الشمسية واسعة النطاق حيث يتم تركيب الآلاف من الركائز، تعمل هذه التكنولوجيا على تغيير طريقة إدارة الجودة والكفاءة.

بالنسبة لمشاريع الطاقة الشمسية، فإن اختيار طريقة ركائز مناسبة - غالبًا ما تكون الركائز اللولبية أو المدفوعة - مقترنة بآلات حديثة مزودة بأجهزة استشعار، يساعدنا على بناء أساس أكثر دقة وموثوقية. يدعم هذا النهج الذكي النشر السريع والقوي للبنية التحتية للطاقة الشمسية.