Kaip pratęsti aliuminio fotovoltinių laikiklių priedų tarnavimo laiką

Saulės fotovoltinės (PV) sistemose tvirtinimo konstrukcija atlieka svarbų vaidmenį tvirtinant modulius, atlaikant vėjo apkrovas ir perduodant apkrovas į pamatą. Nors PV moduliai dažnai laikomi sistemos „širdimi“, įvairūs tvirtinimo priedai,-pvz., spaustukai, bėgių jungtys, varžtai ir tarpikliai-veikia kaip „jungtys“ ir „raiščiai“, kurie palaiko konstrukcijos vientisumą ir užtikrina ilgalaikį, stabilų veikimą. Nepaisant mažo dydžio, šie komponentai yra lemiami veiksniai, lemiantys, ar fotovoltinės elektrinės gali veikti saugiai ir efektyviai per visą projektinę 25 metų ar ilgesnę eksploatavimo trukmę.

 

Tarp įvairių tvirtinimo sistemoms naudojamų medžiagų aliuminio lydiniai (ypač 6063-T5/T6 serijos) tapo pagrindiniu pasirinkimu pasaulinėje rinkoje dėl savo didelio stiprumo -ir-svorio santykio, puikaus atsparumo korozijai, lengvo gamybos ir ekonomiškumo{8}}. Tačiau daugelis projektų savininkų ir montuotojų patenka į klaidingą nuomonę, kad „aliuminio lydiniai niekada nerūdija“, todėl jie nepaiso būtinų priežiūros ir apsaugos priemonių. Iš tikrųjų, nors aliuminio lydinių paviršiuje natūraliai susidaro tankus oksido sluoksnis, šis sluoksnis gali būti pažeistas tam tikrose aplinkose-, tokiose kaip didelės drėgmės, daug druskos purškimo, pramoninės taršos arba ilgalaikio vandens kaupimosi zonose, dėl kurių gali atsirasti korozija, duobės ir net struktūriniai gedimai. Todėl norint pailginti montavimo priedų tarnavimo laiką, būtinas mokslinis korozijos mechanizmų supratimas ir veiksmingų apsaugos priemonių įgyvendinimas.

 

Šiame straipsnyje sistemingai analizuojami penki pagrindiniai veiksniai, lemiantys aliuminio lydinio PV tvirtinimo priedų senėjimą. Jame taip pat siūlomos praktiškos strategijos, kaip prailginti eksploatavimo trukmę-, įskaitant medžiagų pasirinkimą, montavimo standartus ir įprastinę priežiūrą,-kad jūsų fotovoltinės elektrinės eksploatavimo laikas tikrai „nerimtų-25 metai“.

 

 

Galvaninė korozija{0}}Dažniausias „nematomas žudikas“
Kai aliuminio lydinio komponentai tiesiogiai liečiasi su nerūdijančio plieno varžtais, anglinio plieno įžeminimo laidais arba varinėmis kabelių antgaliais aplinkoje, kurią veikia lietus, kondensatas ar purškiama druska, susidaro galvaninių elementų grandinė. Kadangi aliuminio elektrodo potencialas yra žymiai mažesnis nei nerūdijančio plieno arba anglinio plieno, aliuminis veikia kaip anodas ir pirmiausia korozuoja, sudarydamas baltą miltelių pavidalo oksidą (paprastai žinomą kaip „baltosios rūdys“). Sunkiais atvejais dėl to nutrūksta jungtys ir drastiškai sumažėja apkrovos{2}}galia. Įdėkite izoliacines tarpines (pagamintas iš medžiagų, tokių kaip nailonas, EPDM guma arba PTFE) tarp visų skirtingų metalinių kontaktinių paviršių, kad nutrauktumėte elektrocheminę grandinę. Įžemindami jungtis, naudokite aliuminio arba alavuoto vario antgalius ir užtepkite laidžią pasta, kad išvengtumėte tiesioginio vario{5}}aliuminio kontakto. Pakrantės zonose arba regionuose, kuriuose yra didelė pramoninė tarša, rekomenduojama naudoti varžtus su izoliacinėmis įvorėmis arba bimetalinėmis poveržlėmis (pvz., aliuminio -nerūdijančiojo plieno pereinamojo pobūdžio poveržlėmis).

 

Plyšių korozija ir įdubimas{0}}Paslėptos „opos“
Jei plyšiuose{0}}, pvz., tarp varžto galvutės ir profilio paviršiaus arba spaustuko ir bėgio persidengimo vietoje, susikaupia vandens, dulkių ar druskos nuosėdų-susidaro deguonies koncentracijos ląstelė. Srityje plyšio viduje yra mažai deguonies ir ji veikia kaip anodas, vietiškai tirpsta, o išorėje yra daug deguonies ir veikia kaip katodas, pagreitinantis koroziją plyšyje. Prasidėjus tokio tipo korozijai, ji dažnai giliai išplinta „panašiai į opą“; kadangi jį sunku aptikti, tai kelia didelį pavojų saugai. Montuodami iš anksto išgręžkite drenažo angas (6–8 mm skersmens) vietose, kuriose gali kauptis vanduo, pvz., profilio galuose ir srityse po spaustukais, kad lietaus vanduo nutekėtų laiku. Užsandarinkite plyšius naudodami neutralų silikoninį sandariklį (rūgštiniai sandarikliai griežtai draudžiami, nes jie ėsdina aliuminį), tačiau reguliariai tikrinkite, ar sandariklis nepasenęs ar įtrūkęs.
Kas šešis mėnesius išskalaukite tvirtinimo sistemą naudodami aukšto -slėgio vandens pistoletą (esant standartiniam darbiniam slėgiui) arba neutralią valymo priemonę, ypatingą dėmesį skirdami valymo įtrūkimams ir profilių vidinėms ertmėms.

 

Įtempių korozijos krekingas (SCC)-„Laiko bomba“ šaltuose, drėgnuose regionuose
Aplinkoje, kuriai būdinga didelė drėgmė, pramoninis rūgštus lietus arba pakrantės druskos purškimas, didelio -stiprumo aliuminio lydiniai (pvz., 6061-T6 ir 6063-T6) gali patirti tarpkristalinio įtempio korozijos įtrūkimus, kai juos veikia nuolatinis tempimo įtempis. Šis gedimo režimas yra staigus; komponentai dažnai lūžta be įspėjimo, todėl įvyksta nelaimingi atsitikimai, susiję su krentančiomis sąrankomis. Pirmenybė teikiama T6 temperamento (ilgai sendinto) aliuminio lydiniams, nes jie pasižymi didesniu atsparumu korozijai, palyginti su T5 temperamento lydiniais. Varžtų išankstinis įtempimas turi būti griežtai kontroliuojamas, kad būtų išvengta per didelio tempimo įtempio, kurį sukelia per didelis priveržimas. Rekomenduojama naudoti sukimo momento veržliaraktį, laikantis gamintojo nurodytų sukimo momento verčių (pvz., 20–25 N·m M8 varžtams). Projektams pakrantės zonose, kuriose yra daug druskos purškimo, rekomenduojama naudoti profilius, kurių anoduotos dangos storis yra didesnis nei 25 μm (AA25) arba dengti fluorokarbono (PVDF) dangą, kad dar labiau padidintumėte atsparumą korozijai.

 

Mechaninis nusidėvėjimas ir drebėjimas{0}}„lėtinis nuovargis“ dėl vėjo vibracijos
Fotovoltinės elektrinės ilgą laiką yra veikiamos natūralios aplinkos. Vėjo-sukelta vibracija (ypač prie ilgų-konsolių gnybtų) ir šiluminis plėtimasis/susitraukimas, kurį sukelia paros temperatūros svyravimai, gali sukelti nedidelį santykinį varžtų jungčių slydimą. Šis susidėvėjimas palaipsniui ardo oksido sluoksnį, atidengdamas šviežius aliuminio paviršius ir sukeldamas koroziją. Tuo pačiu metu dėl įtempimo prarandamas išankstinis varžtų įtempimas ir dar labiau atsipalaiduoja, sukurdamas užburtą ciklą „nusidėvėjimas – atsipalaidavimas – pagreitintas nusidėvėjimas“. Norint užtikrinti, kad varžtai išliktų tvirti veikiant vibracijai, reikia naudoti anti-veržles (pvz., nailonines-įdėklo fiksavimo veržles) arba srieginius-fiksuojančius klijus (pvz., Loctite 243). Didelės plokščios poveržlės turi būti sumontuotos po varžtų galvutėmis ir veržlėmis, kad būtų paskirstytas įtempis ir sumažintas lokalus įdubimas profilio paviršiuje. Sumontavus, per varžto galvutės ir profilio sąsają dažų žymekliu reikia nubrėžti "sukimo momento ženklą", kad būtų lengviau aptikimo metu greitai nustatyti atsipalaidavimą.

 

 

Medžiagos parinkimas ir paviršiaus apdorojimas{0}}Kova su korozija jos šaltinyje
1 variantas: anodavimas. Rekomenduojamas dangos storis yra didesnis arba lygus AA15 μm (standartinė lauko aplinka) arba AA25 μm (pakrantės arba labai užterštos zonos). Aukštos-kokybės anodinio oksido plėvelės pasižymi dideliu kietumu ir atsparumu dilimui, taip pat savaime-gyja (pažeidus vidus oksiduojasi iš naujo). 2 variantas: miltelinis dažymas. Naudokite poliesterio (PE) arba polivinilidenfluorido (PVDF) miltelines dangas, kurių storis 60–120 μm. PVDF dangos pasižymi puikiu atsparumu oro sąlygoms, todėl puikiai tinka regionams, kuriuose yra daug UV spindulių. 3 parinktis: varžto pasirinkimas. Standartinių anglinio plieno varžtų naudojimas lauke griežtai draudžiamas (net cinkuoti suges per 5–10 metų). Rekomenduojami A2-70 (304) arba A4-80 (316) nerūdijančio plieno varžtai. Pakrantės projektams tinkamiausias pasirinkimas yra 316 klasės nerūdijantis plienas; jame esantis molibdeno kiekis žymiai padidina atsparumą chlorido sukeltai taškinei korozijai.

 

Diegimas ir priežiūra{0}}Išsami informacija, nulemia sėkmę
Per didelis priveržimas gali nulupti sriegius arba sutraiškyti profilius, o nepakankamas priveržimas sukelia laisvumą. Visada naudokite iš anksto nustatytą sukimo momento veržliaraktį ir reguliariai jį kalibruokite. Etaloninės sukimo momento vertės: M6 (8–10 N·m), M8 (20–25 N·m), M10 (35–40 N·m). Profesionalus patikrinimas rekomenduojamas bent du kartus per metus (prieš ir po lietaus sezono). Pagrindiniai tikrinimo taškai apima patikrinimą, ar nėra atsilaisvinusių varžtų (patikrinkite naudodami išlygiavimo žymes), pasenusių arba įtrūkusių tarpiklių, neužsikimšusių drenažo angų ir atsijungusio sandariklio. Valykite gėlu vandeniu arba neutraliu plovikliu (pH 6–8) su minkštu šepetėliu; griežtai venkite rūgštinių arba šarminių valiklių (tokių kaip oksalo rūgštis arba kaustinė soda) ir plieno vatos, kad nepažeistumėte oksido plėvelės.

 

Struktūrinio dizaino optimizavimas{0}}Prevencija, o ne taisymas
Adding support posts to the mid-span of long rails (e.g.,>6 m) gali žymiai sumažinti deformaciją ir vėjo{1}}sukeliamą vibracijos įtampą. Pasirinkite profilio skerspjūvius-su vidiniais drenažo kanalais arba iš anksto išgręžkite drenažo angas žemiausiuose profilių taškuose, kad vanduo nesikauptų ertmėse. Vietose, kuriose gali kauptis dulkės, pakreipimo kampas turėtų būti atitinkamai padidintas (pvz., nuo 15 laipsnių iki 20 laipsnių)-išlaikant energijos gamybos našumą,{11}}kad būtų panaudotas lietaus vanduo savaiminiam-valymui ir sušvelnintas dulkių sukibimo sukeliamas korozinis paviršiaus poveikis.

 

 

Didelio{0}}druskumo / pakrantės vietovėms:

Naudokite jūrinio -klasės aliuminio lydinį (pvz., 6061-T6) su dvigubu-sluoksniu belaidžiu nikeliu-fosforu (25 μm storis) arba kompozitinę karštojo cinkavimo ir miltelinio dažymo dangą.
Didelio{0}}UV vietovėms (didelio-aukščio regionams):

Pasirinkite fluorokarboninius dažus (PVDF kiekis didesnis nei 70%) su pridėtais UV absorberiais (pvz., UV-531).

Vietoms, kuriose yra dideli temperatūros svyravimai:

Naudokite lydinius su mažu šiluminio plėtimosi koeficientu (pvz., 6063-T6) ir įdėkite įpjovas, kad atitiktų šiluminį plėtimąsi ir susitraukimą.

 

Druskos purškimo bandymai atliekami pagal neutralaus druskos purškimo (NSS) metodą, nurodytą GB/T 10125, po 1000 valandų nereikalaujama netauriųjų metalų korozijos. UV senėjimo bandymai atliekami pagal ISO 4892-3 (naudojant UV-A 340 lempas) 2 000 valandų, kai reikalinga dangos spalvos skirtumo vertė (ΔE) yra mažesnė arba lygi 2,0. Mechaninės apkrovos bandymai atitinka IEC 61215 standartus, apimančius statines apkrovas (2 400 Pa) ir dinamines apkrovas (1 000 Pa, 10 000 ciklų).

 

 

Tvirtinimo sistemą visų pirma sudaropagrindinės sijos / sijos jungtys ir įstrižiniai tvirtinimo elementai, skirti pasiekti didelį tempimo stiprumą (didesnis arba lygus 230 MPa) ir atlaikyti vėjo slėgį (pvz., 2400 Pa) ir sniego apkrovas (pvz., 5400 Pa).

Modulio tvirtinimo komponentaidaugiausia apima vidurinius -spaustukus, galinius-spaustukus ir spaustuvinius spyruoklinius spaustukus; jie pasižymi elastine deformacija, didesne arba lygi 1 mm, ir atsparumu nuovargiui (atlaiko 100 000 ciklų be lūžių).

Elektros jungties komponentaiapima įžeminimo spaustukus (laidžius spaustukus) ir kabelių spaustukus, kurių laidumas didesnis arba lygus 55 % IACS ir kontaktinė varža Mažesnė arba lygi 0,5 Ω (siekiant užtikrinti įžeminimo tęstinumą).

Stebėjimo sistemos komponentaisusideda iš pasukamų pavarų jungčių ir guolių korpusų, pasižyminčių atsparumu dilimui (paviršiaus kietumas didesnis nei HV500 arba lygus jam) ir dideliu tikslumu (tolerancija ±0,1 mm).

Visų pirma inverterio/kombinatoriaus dėžės korpusaisusideda iš aušintuvų ir tvirtinimo kronšteinų, kurių šilumos laidumas didesnis nei 150 W/(m·K) ir atitinka IP65 apsaugos laipsnį.

 

Pasirinkę mokslines medžiagas, standartizuodami montavimą ir reguliariai prižiūrėdami, galite pratęsti jų tarnavimo laikąaliuminio lydinio PV tvirtinimo komponentainuo standartinių 15 metų iki daugiau nei 25 metų-puikiai atitinka projektinį pačių PV modulių tarnavimo laiką. Tai ne tik techninė investicija, bet ir strateginė jėgainės ilgalaikės- investicijų grąžos garantija.

 

Jei planuojate naują fotovoltinės energijos projektą arba norite pagerinti esamos gamyklos atsparumą korozijai, susisiekite su mūsų inžinierių komanda. Turėdami daugiau nei dešimtmetį patirtį projektuojant ir gaminant PV tvirtinimo komponentus, siūlome: pritaikytus antikorozinius sprendimus, pritaikytus konkrečioms projektų aplinkoms (pvz., pakrantės zonoms, pramoninėms zonoms ar Alpių regionams); didelio -korozijai-atsparumo (C4/C5) aliuminio profilių ir nerūdijančio plieno apkaustų pasirinkimas; ir montavimo nurodymus kartu su sukimo momento specifikacijų vadovais.

 

Susisiekite su mumis šiandien, kad gautumėte pritaikytą sprendimą ir užtikrintumėte, kad jūsų fotovoltinė elektrinė tikrai veiktų be rūpesčių-25 metus.