Kuidas pikendada alumiiniumist fotogalvaanilise kronsteini tarvikute kasutusiga

Päikeseenergia (PV) süsteemides mängib paigalduskonstruktsioon kriitilist rolli moodulite kinnitamisel, tuulekoormuse talumisel ja koormuse ülekandmisel vundamendile. Kuigi PV-mooduleid peetakse sageli süsteemi "südameks", toimivad erinevad kinnitustarvikud-, nagu klambrid, siiniühendused, poldid ja tihendid-, "liigeste" ja "sidemetena", mis säilitavad konstruktsiooni terviklikkuse ja tagavad pikaajalise -stabiilse töö. Vaatamata oma väikesele suurusele on need komponendid otsustavad tegurid, mis määravad, kas fotoelektrijaam saab töötada ohutult ja tõhusalt kogu oma 25-aastase või pikema eluea jooksul.

 

Paigaldussüsteemides kasutatavate materjalide hulgast on alumiiniumisulamid (eriti 6063-T5/T6 seeria) muutunud ülemaailmsel turul peamiseks valikuks tänu nende suurele tugevuse-ja-massi suhtele, suurepärasele korrosioonikindlusele, valmistamise lihtsusele ja kulu{8}}tasuvusele. Paljud projektiomanikud ja paigaldajad langevad aga eksiarvamusele, et "alumiiniumisulamid ei roosteta kunagi", mistõttu nad eiravad vajalikke hooldus- ja kaitsemeetmeid. Tegelikkuses, kuigi alumiiniumsulamite pinnale tekib looduslikult tihe oksiidikiht, võib see kiht teatud keskkondades-, nagu kõrge õhuniiskusega, rohke soolapihustusega, tööstusreostusega või pikaajalise vee kogunemisega piirkondades, kahjustada saada, mis võib põhjustada korrosiooni, täkkeid ja isegi konstruktsiooni rikkeid. Seetõttu on kinnitustarvikute kasutusea pikendamiseks hädavajalik teaduslik arusaam korrosioonimehhanismidest ja tõhusate kaitsemeetmete rakendamine.

 

Selles artiklis analüüsitakse süstemaatiliselt viit peamist tegurit, mis aitavad kaasa alumiiniumisulamist PV paigaldustarvikute vananemisele. Samuti pakub see praktilisi strateegiaid kasutusea pikendamiseks-, mis hõlmab materjalivalikut, paigaldusstandardeid ja rutiinset hooldust,-et teie fotoelektrijaam saavutaks tõeliselt muretu-25-aastase eluea.

 

 

Galvaaniline korrosioon{0}}Kõige tavalisem "nähtamatu tapja"
Kui alumiiniumisulamist komponendid puutuvad vihma, kondensaadi või soolapihustusega keskkonnas otse kokku roostevabast terasest poltide, süsinikterasest maandusjuhtmete või vasest kaablikingadega, moodustub galvaanilise elemendi ahel. Kuna alumiiniumi elektroodide potentsiaal on oluliselt madalam kui roostevaba terasel või süsinikterasel, toimib alumiinium anoodina ja korrodeerub eelistatavalt, tekitades valge pulbrilise oksiidi (üldtuntud kui "valge rooste"). Rasketel juhtudel põhjustab see lahtiste ühenduste ja koormuse{2}}drastilise vähenemise. Elektrokeemilise vooluringi katkestamiseks paigaldage isoleerivad tihendid (mis on valmistatud materjalidest, nagu nailon, EPDM-kumm või PTFE) erinevate metallist kontaktpindade vahele. Maandusühenduste jaoks kasutage alumiiniumist või tinatatud vasest kõrvu ja kandke juhtivat pastat, et vältida otsest vase{5}}alumiiniumi kokkupuudet. Rannikualadel või tugeva tööstusreostusega piirkondades on soovitatav kasutada isoleerivate hülsside või bimetallist seibidega polte (nt alumiinium-roostevabast terasest üleminekuseibid).

 

Pragude korrosioon ja pistikud{0}}Varjatud "haavandid"
Kui pragudesse, -nagu poldipea ja profiilipinna vahele või klambri ja siini kattumisse{1}}, koguneb vesi, tolm või soolajäägid, moodustub hapniku kontsentratsiooni rakk. Prao sees oleval alal on madal hapnikusisaldus ja see toimib anoodina, mis lahustub lokaalselt, samas kui väljaspool asuvas piirkonnas on kõrge hapnikusisaldus ja see toimib katoodina, kiirendades korrosiooni praos. Kui seda tüüpi korrosioon algab, levib see sageli sügavalt "haavandil"{4}}; kuna seda on raske avastada, kujutab see endast olulist ohutusriski. Paigaldamise ajal puurige vihmavee õigeaegse äravoolu tagamiseks -drenaažiaugud (läbimõõt 6–8 mm) kohtadesse, kus vesi võib koguneda, nagu profiiliotsad ja klambrite all olevad alad. Tihendage praod neutraalse silikoontihendiga (happelised hermeetikud on rangelt keelatud, kuna need korrodeerivad alumiiniumi), kuid kontrollige hermeetikut regulaarselt vananemise või pragude suhtes.
Iga kuue kuu järel loputage kinnitussüsteemi kõrgsurveveepüstoliga (standardse töörõhuga) või neutraalse puhastusvahendiga, pöörates erilist tähelepanu puhastuspragudele ja profiilide sisemistele õõnsustele.

 

Stressikorrosioonipragunemine (SCC)-Ajapomm külmades ja niisketes piirkondades
Keskkondades, mida iseloomustab kõrge õhuniiskus, tööstuslikud happevihmad või rannikualade soolapihustus, võivad ülitugevad alumiiniumsulamid (nagu 6061-T6 ja 6063-T6) pideva tõmbepinge korral läbida teradevahelise pingekorrosioonipragu. See rikkerežiim on äkiline; komponendid purunevad sageli ilma hoiatuseta, põhjustades õnnetusi, mis hõlmavad sõlmede kukkumist. Eelistatakse T6-karastusega (tippvanandatud) alumiiniumsulameid, kuna need pakuvad T5-karastusega sulamitega võrreldes paremat pingekorrosioonikindlust. Poldi eelpinget tuleb rangelt kontrollida, et vältida ülepingutusest põhjustatud liigset tõmbepinget. Soovitatav on kasutada pöördemomendivõtit, järgides tootja määratud pöördemomendi väärtusi (nt M8 poltide puhul 20–25 N·m). Suure soolapihustusega rannikualade projektide puhul on soovitatav kasutada profiile, mille anodeeritud katte paksus on suurem kui 25 μm (AA25) või fluorosüsinik (PVDF) kate, et veelgi suurendada korrosioonikindlust.

 

Tuule vibratsioonist põhjustatud mehaaniline kulumine ja närimine{0}}"krooniline väsimus"
Fotogalvaanilised elektrijaamad puutuvad looduskeskkonnaga kokku pikka aega. Tuule-indutseeritud vibratsioon (eriti pikkade-konsoolklambrite korral) ja ööpäevaste temperatuurikõikumiste põhjustatud termiline paisumine/kokkutõmbumine võib põhjustada poltühenduste juures väikese suhtelise libisemise. See häiriv kulumine kulutab järk-järgult oksiidikihti, paljastades värsked alumiiniumpinnad ja käivitades korrosiooni. Samal ajal põhjustab närimine poldi eelpinge kadumise ja suurendab lõdvenemist, luues nõiaringi "kulumine-lõdvenemine-kiirenenud kulumine". Kasutage lõdvenemisvastaseid mutreid (nagu nailon-kinnitusmutrid) või keermega -lukustavaid liime (nt Loctite 243), et tagada poltide püsimine vibratsiooni all. Suured lamedad seibid tuleks paigaldada poldipeade ja mutrite alla, et jaotada pinget ja minimeerida lokaalseid süvendeid profiili pinnal. Pärast paigaldamist tuleb poldipea ja profiili liidesele joonistada värvimärgisega "pöördemomendi märk", et hõlbustada ülevaatuste käigus lõdvenemise kiiret tuvastamist.

 

 

Materjali valik ja pinnatöötlus{0}}Võitlus korrosiooniga selle allikas
Valik 1: anodeerimine. Soovitatav katte paksus on suurem või võrdne AA15 μm (standardne väliskeskkond) või AA25 μm (ranniku või tugevalt saastunud alad). Kvaliteetsed-anoodoksiidkiled pakuvad kõrget kõvadust ja kulumiskindlust, aga ka iseparanevat-võimet (sisemus{7}}oksüdeerub, kui see on kahjustatud). Valik 2: pulbervärvimine. Kasutage polüester (PE) või polüvinülideenfluoriidi (PVDF) pulbervärvi paksusega 60–120 μm. PVDF-katted pakuvad suurepärast ilmastikukindlust, mistõttu on need ideaalsed kõrge UV-kiirgusega piirkondades. Valik 3: poldi valik. Standardsete süsinikterasest poltide kasutamine välistingimustes on rangelt keelatud (isegi tsingitud poldid lähevad rikki 5–10 aasta jooksul). Soovitatavad on A2-70 (304) või A4-80 (316) roostevabast terasest poldid. Rannikuprojektide jaoks on eelistatud 316-klassi roostevaba teras; selle molübdeenisisaldus suurendab märkimisväärselt vastupidavust kloriidist põhjustatud punktkorrosioonile.

 

Installimine ja hooldus{0}}Üksikasjad määravad edu
Liigne pingutamine võib niidid eemaldada või profiile purustada, ebapiisav pingutamine aga lõtvumist. Kasutage alati eelseadistatud momentvõtit ja kalibreerige seda regulaarselt. Pöördemomendi võrdlusväärtused: M6 (8–10 N·m), M8 (20–25 N·m), M10 (35–40 N·m). Professionaalsed kontrollid on soovitatavad vähemalt kaks korda aastas (enne ja pärast vihmaperioodi). Peamised kontrollipunktid hõlmavad lahtiste poltide kontrollimist (kontrollige joondusmärkide abil), vananemise või mõranenud tihendite, ummistunud äravooluavade ja eraldunud hermeetiku kontrollimist. Puhastage puhta veega või neutraalse puhastusvahendiga (pH 6–8) ja pehme harjastega harjaga; oksiidkile kahjustamise vältimiseks vältige rangelt happelisi või leeliselisi puhastusvahendeid (nagu oksaalhape või seebikivi) ja terasvilla.

 

Struktuurse disaini optimeerimine-Ennetamine heastamise asemel
Adding support posts to the mid-span of long rails (e.g.,>6 m) võib märkimisväärselt vähendada läbipainet ja tuule{1}}indutseeritud vibratsioonipinget. Valige sisemiste äravoolukanalitega profiili-ristlõiked või puurige profiilide madalaimatesse kohtadesse äravooluavad, et vältida vee kogunemist õõnsustesse. Tolmu kogunemisele kalduvates piirkondades tuleks kaldenurka vastavalt suurendada (nt 15 kraadilt 20 kraadile),-säilitades samal ajal energiatootmise,-et võimendada vihmavett isepuhastumiseks-ja leevendada tolmu nakkumisest tingitud korrodeerivaid mõjusid pinnale.

 

 

Kõrge{0}}soolsusega/rannikualade jaoks:

Kasutage mere-klassi alumiiniumisulamit (nt 6061-T6) kahe-kihilise elektroonikavaba nikkel-fosforkattega (paksus 25 μm) või kuumtsinkimise ja pulbervärvimisega komposiitkatet.
Kõrge{0}}UV-alade jaoks (kõrg{1}}kõrguse piirkonnad):

Valige fluorosüsinikvärv (PVDF-i sisaldus 70% või suurem), millele on lisatud UV-neeldureid (nt UV-531).

Märkimisväärsete temperatuurikõikumistega piirkondade jaoks:

Kasutage madala soojuspaisumisteguriga sulameid (nt 6063-T6) ja tehke soojuspaisumise ja kokkutõmbumise jaoks piludega auke.

 

Soolapihustuskatse viiakse läbi vastavalt standardis GB/T 10125 määratletud neutraalse soolapihustusmeetodi (NSS) meetodile, mis ei nõua mitteväärismetallide korrosiooni pärast 1000 tundi. UV-vananemistestid viiakse läbi vastavalt standardile ISO 4892-3 (kasutades UV-A 340 lampe) 2000 tunni jooksul, nõutava kattevärvi erinevuse väärtusega (ΔE) on väiksem kui 2,0 või sellega võrdne. Mehaaniline koormustestimine järgib IEC 61215 standardeid, hõlmates staatilisi koormusi (2400 Pa) ja dünaamilisi koormusi (1000 Pa, 10000 tsüklit).

 

 

Kinnitussüsteem koosneb peamiseltkaugtala/silmkonnektoritest ja diagonaalsetest tugikinnitustest, mis on kavandatud saavutama suurt tõmbetugevust (suurem kui 230 MPa või sellega võrdne) ning taluma tuulerõhku (nt 2400 Pa) ja lumekoormust (nt 5400 Pa).

Mooduli fikseerimise komponendidhõlmavad peamiselt kesk{0}}klambreid, otsa-klambreid ja vedruklambreid; neil on elastne deformatsioon, mis on suurem või võrdne 1 mm, ja väsimuskindlus (pidavad vastu 100 000 tsüklit ilma purunemiseta).

Elektriühenduse komponendidsisaldab maandusklambreid (juhtivaid klambreid) ja kaabliklambreid, mille juhtivus on suurem või võrdne 55% IACS ja kontakttakistus Väiksem või võrdne 0,5 Ω (maanduse järjepidevuse tagamiseks).

Jälgimissüsteemi komponendidkoosnevad pöördajami pistikutest ja laagrikorpustest, mida iseloomustab kulumiskindlus (pinna kõvadus, suurem kui HV500 või sellega võrdne) ja kõrge täpsus (tolerants ±0,1 mm).

Peamiselt inverteri/kombaini kasti korpusedkoosnevad jahutusradiaatoritest ja kinnitusklambritest, mille soojusjuhtivus on suurem või võrdne 150 W/(m·K) ja vastab IP65 kaitseklassile.

 

Teadusliku materjali valiku, standardse paigalduse ja korrapärase hoolduse abil saate pikendada nende kasutusigaalumiiniumisulamist PV paigalduskomponendidstandardsest 15 aastast kuni üle 25 aastani,{2}}mis on täiuslikult kooskõlas PV-moodulite endi projekteeritud elueaga. See ei ole pelgalt tehniline investeering, vaid strateegiline tagatis elektrijaama pikaajalise-investeeringutasuvuse tagamiseks.

 

Kui plaanite uut PV projekti või soovite uuendada olemasoleva tehase korrosioonikindlust, võtke ühendust meie insenerimeeskonnaga. Üle kümneaastase kogemusega fotoelektriliste paigalduskomponentide projekteerimisel ja valmistamisel pakume: kohandatud -korrosioonivastaseid lahendusi, mis on kohandatud konkreetsetele projektikeskkondadele (nt rannikualad, tööstuspiirkonnad või alpipiirkonnad); kõrge -korrosioonikindlusega- (C4/C5) alumiiniumprofiilide ja roostevabast terasest riistvara valik; ja paigaldusjuhised koos pöördemomendi spetsifikatsiooni juhenditega.

 

Võtke meiega ühendust juba täna, et saada kohandatud lahendus ja tagada, et teie fotoelektrijaam töötab tõeliselt muretu-25 aasta jooksul.