Kā pagarināt alumīnija fotoelektrisko kronšteinu piederumu kalpošanas laiku

Saules fotoelektriskajās (PV) sistēmās montāžas konstrukcijai ir izšķiroša nozīme moduļu nostiprināšanā, vēja slodzes izturēšanā un slodžu nodošanā uz pamatiem. Lai gan PV moduļi bieži tiek uzskatīti par sistēmas “sirdi”, dažādi montāžas piederumi-, piemēram, skavas, sliežu savienotāji, skrūves un blīves-darbojas kā “savienojumi” un “saites”, kas uztur struktūras integritāti un nodrošina ilgstošu, stabilu darbību. Neskatoties uz to nelielo izmēru, šie komponenti ir izšķiroši faktori, kas nosaka, vai PV iekārta var darboties droši un efektīvi visā tās projektētajā kalpošanas laikā, kas ir 25 gadi vai ilgāk.

 

Starp dažādiem montāžas sistēmām izmantotajiem materiāliem alumīnija sakausējumi (īpaši 6063-T5/T6 sērija) ir kļuvuši par galveno izvēli globālajā tirgū, pateicoties to augstajai izturības -pret-svara attiecībai, lieliskajai izturībai pret koroziju, vieglai izgatavošanai un izmaksu{8}}efektivitātei. Tomēr daudzi projektu īpašnieki un uzstādītāji nonāk maldīgā priekšstatā, ka "alumīnija sakausējumi nekad nerūsē", liekot viņiem neievērot nepieciešamos apkopes un aizsardzības pasākumus. Patiesībā, lai gan uz alumīnija sakausējumu virsmas dabiski veidojas blīvs oksīda slānis, šis slānis var tikt bojāts noteiktās vidēs-, piemēram, vietās, kur ir augsts mitrums, spēcīga sāls izsmidzināšana, rūpnieciskais piesārņojums vai ilgstoša ūdens uzkrāšanās, kas var izraisīt koroziju, bedrītes un pat struktūras bojājumus. Tāpēc zinātniska izpratne par korozijas mehānismiem un efektīvu aizsardzības pasākumu īstenošana ir būtiska, lai pagarinātu montāžas piederumu kalpošanas laiku.

 

Šajā rakstā sistemātiski analizēti pieci galvenie faktori, kas veicina alumīnija sakausējuma PV montāžas piederumu novecošanos. Tas piedāvā arī praktiskas stratēģijas kalpošanas laika pagarināšanai, -attiecoties uz materiālu izvēli, uzstādīšanas standartiem un kārtējo apkopi,-lai palīdzētu nodrošināt, ka jūsu fotoelektrostacijai ir patiesi “noraizējies- 25 gadu mūžs.

 

 

Galvaniskā korozija{0}}Visbiežāk sastopamā "neredzamā slepkava"
Kad alumīnija sakausējuma komponenti nonāk tiešā saskarē ar nerūsējošā tērauda skrūvēm, oglekļa tērauda zemējuma vadiem vai vara kabeļu uzgaļiem vidē, kas pakļauta lietus, kondensāta vai sāls izsmidzināšanas iedarbībai, veidojas galvanisko elementu ķēde. Tā kā alumīnija elektrodu potenciāls ir ievērojami zemāks nekā nerūsējošā tērauda vai oglekļa tērauda elektrodu potenciāls, alumīnijs darbojas kā anods un dod priekšroku korozijai, veidojot baltu pulverveida oksīdu (pazīstamu kā "balto rūsu"). Smagos gadījumos tas izraisa vaļīgus savienojumus un krasu slodzes{2}}nestspējas samazināšanos. Uzstādiet izolācijas blīves (izgatavotas no tādiem materiāliem kā neilons, EPDM gumija vai PTFE) starp dažādām metāla saskares virsmām, lai pārtrauktu elektroķīmisko ķēdi. Zemējuma savienojumiem izmantojiet alumīnija vai alvētu vara izciļņus un uzklājiet vadošu pastu, lai novērstu tiešu vara{5}}alumīnija kontaktu. Piekrastes zonās vai reģionos ar smagu rūpniecisko piesārņojumu ieteicams izmantot bultskrūves ar izolējošām uzmavām vai bimetāla paplāksnes (piemēram, alumīnija -nerūsējošā tērauda pārejas paplāksnes).

 

Plaisu korozija un urbumi{0}}Slēptās "čūlas"
Ja spraugās,{0}}piemēram, starp skrūves galvu un profila virsmu vai skavas un sliedes pārklāšanās vietā, uzkrājas ūdens, putekļi vai sāls nogulsnes,{1}}veidojas skābekļa koncentrācijas šūna. Teritorijai spraugas iekšpusē ir zems skābekļa saturs, un tā darbojas kā anods, kas lokāli izšķīst, savukārt ārpusē ir augsts skābekļa saturs, un tā darbojas kā katods, paātrinot koroziju spraugā. Kad sākas šāda veida korozija, tā bieži izplatās dziļi "čūlai līdzīgā" veidā; jo to ir grūti noteikt, tas rada ievērojamu drošības risku. Uzstādīšanas laikā iepriekš-izurbiet drenāžas caurumus (6–8 mm diametrā) vietās, kur var uzkrāties ūdens, piemēram, profila galos un vietās zem skavām, lai nodrošinātu savlaicīgu lietus ūdens noteci. Noblīvējiet spraugas, izmantojot neitrālu silikona hermētiķi (skābi hermētiķi ir stingri aizliegti, jo tie korodē alumīniju), taču regulāri pārbaudiet, vai hermētiķis nav novecojis vai plaisā.
Ik pēc sešiem mēnešiem noskalojiet montāžas sistēmu, izmantojot augstspiediena ūdens pistoli (ar standarta darba spiedienu) vai neitrālu tīrīšanas līdzekli, īpašu uzmanību pievēršot tīrīšanas spraugām un profilu iekšējiem dobumiem.

 

Sprieguma korozijas plaisāšana (SCC)-"Laika bumba" aukstos, mitros reģionos
Vidēs, kurām raksturīgs augsts mitrums, rūpnieciskais skābais lietus vai piekrastes sāls izsmidzināšana, augstas -izturības alumīnija sakausējumi (piemēram, 6061-T6 un 6063-T6) var tikt pakļauti starpgraudu korozijas plaisāšanai, ja tie tiek pakļauti ilgstošai stiepes spriedzei. Šis atteices režīms ir pēkšņs; sastāvdaļas bieži saplīst bez brīdinājuma, izraisot negadījumus, kas saistīti ar krītošiem mezgliem. Priekšroka tiek dota T6-tempera (maksimāli izturētiem) alumīnija sakausējumiem, jo ​​tie nodrošina izcilu izturību pret koroziju salīdzinājumā ar T5-tempera sakausējumiem. Skrūvju priekšspriegošana ir stingri jākontrolē, lai izvairītos no pārmērīgas stiepes spriedzes, ko izraisa pārmērīga pievilkšana. Ieteicams izmantot griezes momenta atslēgu, ievērojot ražotāja norādītās griezes momenta vērtības (piemēram, 20–25 N·m M8 skrūvēm). Projektiem piekrastes zonās ar augstu sāls izsmidzināšanas iedarbību ieteicams izmantot profilus ar anodēta pārklājuma biezumu, kas ir lielāks vai vienāds ar 25 μm (AA25), vai uzklāt fluorogļūdeņraža (PVDF) pārklājumu, lai vēl vairāk uzlabotu izturību pret koroziju.

 

Mehānisks nodilums un satricinājumi{0}}"hronisks nogurums", ko izraisa vēja vibrācija
Fotoelektriskās elektrostacijas ilgstoši tiek pakļautas dabiskajai videi. Vēja-izraisīta vibrācija (īpaši pie garajām-konsoles skavām) un termiskā izplešanās/kontrakcija, ko izraisa diennakts temperatūras svārstības, var izraisīt nelielu relatīvu slīdēšanu pie skrūvju savienojumiem. Šis nodilums pakāpeniski noārda oksīda slāni, atklājot svaigas alumīnija virsmas un izraisot koroziju. Vienlaikus sasprindzinājums izraisa skrūvju priekšspriegojuma zudumu un pastiprina atslābšanu, radot apburto loku "nolietojums–atslābināšana–paātrināts nodilums". Ir jāizmanto pret-atskrūvēšanas uzgriežņi (piemēram, neilona-ieliktņa bloķēšanas uzgriežņi) vai vītņu-fiksējošās līmvielas (piem., Loctite 243), lai nodrošinātu, ka skrūves paliek stabilas vibrācijas ietekmē. Zem skrūvju galvām un uzgriežņiem jāuzstāda lielas plakanas paplāksnes, lai sadalītu spriegumu un samazinātu lokālo iespiedumu profila virsmā. Pēc uzstādīšanas ar krāsas marķieri pāri skrūves galvas un profila saskarnei jānovelk "griezes momenta atzīme", lai atvieglotu ātru atslābuma konstatēšanu pārbaužu laikā.

 

 

Materiālu izvēle un virsmas apstrāde{0}}Korozijas apkarošana tās avotā
1. iespēja: anodēšana. Ieteicamais pārklājuma biezums ir lielāks vai vienāds ar AA15 μm (standarta āra vide) vai AA25 μm (piekrastes vai ļoti piesārņotas vietas). Augstas-kvalitātes anodiskā oksīda plēvēm ir augsta cietība un nodilumizturība, kā arī pašdziedināšanas spēja- (bojājuma gadījumā iekšpuse atkārtoti{7} oksidējas). 2. iespēja: pulvera pārklājums. Izmantojiet poliestera (PE) vai polivinilidēnfluorīda (PVDF) pulvera pārklājumus ar biezumu 60–120 μm. PVDF pārklājumi nodrošina izcilu laikapstākļu noturību, padarot tos ideāli piemērotus reģioniem ar augstu UV starojumu. 3. iespēja: skrūvju izvēle. Standarta oglekļa tērauda skrūvju izmantošana ir stingri aizliegta āra projektos (arī cinkotās skrūves sabojāsies 5–10 gadu laikā). Ieteicamas A2-70 (304) vai A4-80 (316) nerūsējošā tērauda skrūves. Piekrastes projektiem vēlamā izvēle ir 316. pakāpes nerūsējošais tērauds; tā molibdēna saturs ievērojami uzlabo izturību pret hlorīda izraisītu punktveida koroziju.

 

Uzstādīšana un apkope{0}}Detaļas Nosakiet panākumus
Pārmērīga pievilkšana var atdalīt vītnes vai saspiest profilus, savukārt nepietiekama pievilkšana noved pie vaļīguma. Vienmēr izmantojiet iepriekš iestatīto griezes momenta atslēgu un regulāri kalibrējiet to. Griezes momenta atsauces vērtības: M6 (8–10 N·m), M8 (20–25 N·m), M10 (35–40 N·m). Profesionālās pārbaudes ir ieteicamas vismaz divas reizes gadā (pirms un pēc lietus sezonas). Galvenie pārbaudes punkti ietver pārbaudi, vai nav vaļīgu skrūvju (pārbaudiet, izmantojot izlīdzināšanas atzīmes), novecojušas vai saplaisājušas blīves, aizsērējušas drenāžas atveres un atdalīts hermētiķis. Tīriet, izmantojot svaigu ūdeni vai neitrālu mazgāšanas līdzekli (pH 6–8) ar mīkstu -saru suku; stingri izvairieties no skābiem vai sārmainiem tīrīšanas līdzekļiem (piemēram, skābeņskābe vai kaustiskā soda) un tērauda vates, lai nesabojātu oksīda plēvi.

 

Strukturālā dizaina optimizācija{0}}Novēršana, nevis sanācija
Adding support posts to the mid-span of long rails (e.g.,>6 m) var ievērojami samazināt novirzi un vēja -izraisīto vibrācijas stresu. Izvēlieties profila šķērsgriezumus-ar iekšējiem drenāžas kanāliem vai iepriekš-izurbiet drenāžas caurumus profilu zemākajos punktos, lai novērstu ūdens uzkrāšanos dobumos. Vietās, kurās ir tendence uzkrāties putekļiem, slīpuma leņķis ir atbilstoši jāpalielina (piem., no 15 grādiem līdz 20 grādiem), -saglabājot elektroenerģijas ražošanas jaudu,{11}}lai izmantotu lietus ūdeni pašattīrīšanai- un mazinātu putekļu saķeres izraisīto korozīvo ietekmi uz virsmu.

 

 

Augsta{0}}sāļuma/piekrastes zonām:

Izmantojiet jūras-alumīnija sakausējumu (piem., 6061-T6) ar dubultā-elektroniskā niķeļa-fosfora pārklājumu (25 μm biezums) vai kompozītmateriālu pārklājumu ar karstās cinkošanas un pulvera pārklājumu.
Augsta{0}}UV apgabaliem (augsta{1}}augstuma reģioniem):

Izvēlieties fluoroglekļa krāsu (PVDF saturs ir lielāks par vai vienāds ar 70%) ar pievienotiem UV absorbētājiem (piemēram, UV-531).

Vietām ar ievērojamām temperatūras svārstībām:

Izmantojiet sakausējumus ar zemu termiskās izplešanās koeficientu (piemēram, 6063-T6) un iekļaujiet caurumus ar rievām, lai pielāgotos termiskajai izplešanās un kontrakcijai.

 

Sāls izsmidzināšanas testēšana tiek veikta saskaņā ar GB/T 10125 noteikto neitrālo sāls izsmidzināšanas (NSS) metodi, kas neprasa parasto metālu koroziju pēc 1000 stundām. UV novecošanās testi tiek veikti saskaņā ar ISO 4892-3 (izmantojot UV-A 340 lampas) 2000 stundas ar nepieciešamo pārklājuma krāsu atšķirības vērtību (ΔE) mazāku vai vienādu ar 2,0. Mehāniskās slodzes testēšana atbilst IEC 61215 standartiem, aptverot statiskās slodzes (2400 Pa) un dinamiskās slodzes (1000 Pa, 10000 cikli).

 

 

Montāžas sistēma galvenokārt sastāvgalvenās siju/stieples savienotājus un diagonālos stiprinājumus, kas paredzēti, lai sasniegtu augstu stiepes izturību (lielāku vai vienādu ar 230 MPa) un izturētu vēja spiedienu (piemēram, 2400 Pa) un sniega slodzi (piemēram, 5400 Pa).

Moduļu fiksācijas sastāvdaļasgalvenokārt ietver vidus{0}}skavas, gala-skavas un skavas atsperu skavas; tiem piemīt elastīga deformācija, kas ir lielāka vai vienāda ar 1 mm, un noguruma izturība (iztur 100 000 ciklus bez lūzuma).

Elektrisko savienojumu sastāvdaļasietver zemējuma skavas (vadošos skavas) un kabeļu skavas, kas nodrošina vadītspēju, kas ir lielāka vai vienāda ar 55% IACS un kontaktu pretestība ir mazāka par vai vienāda ar 0,5 Ω (lai nodrošinātu zemējuma nepārtrauktību).

Izsekošanas sistēmas sastāvdaļassastāv no pagrieziena piedziņas savienotājiem un gultņu korpusiem, kam raksturīga nodilumizturība (virsmas cietība, kas ir lielāka vai vienāda ar HV500) un augsta precizitāte (pielaide ±0,1 mm).

Galvenokārt invertora/kombinētāja kārbu korpusiietver siltuma izlietnes un montāžas kronšteinus, kuru siltumvadītspēja ir lielāka vai vienāda ar 150 W/(m·K) un atbilst IP65 aizsardzības pakāpei.

 

Izmantojot zinātnisko materiālu atlasi, standartizētu uzstādīšanu un regulāru apkopi, jūs varat pagarināt tā kalpošanas laikualumīnija sakausējuma PV montāžas sastāvdaļasno standarta 15 gadiem līdz vairāk nekā 25 gadiem-, kas lieliski atbilst pašu PV moduļu projektētajam kalpošanas laikam. Tas nav tikai tehnisks ieguldījums, bet arī stratēģisks nodrošinājums spēkstacijas ilgtermiņa-atdevei no ieguldījumiem.

 

Ja plānojat jaunu PV projektu vai vēlaties uzlabot esošās iekārtas izturību pret koroziju, lūdzu, sazinieties ar mūsu inženieru komandu. Ar vairāk nekā desmit gadu pieredzi PV montāžas komponentu projektēšanā un ražošanā mēs piedāvājam: pielāgotus pretkorozijas risinājumus, kas pielāgoti konkrētai projekta videi (piemēram, piekrastes zonām, rūpnieciskajām zonām vai Alpu reģioniem); augstas -korozijas-izturības (C4/C5) alumīnija profilu un nerūsējošā tērauda aparatūras izvēle; un uzstādīšanas norādījumi kopā ar griezes momenta specifikāciju rokasgrāmatām.

 

Sazinieties ar mums jau šodien, lai saņemtu pielāgotu risinājumu un nodrošinātu, ka jūsu fotoelektrostacija patiešām darbojas bez raizēm 25 gadus.