Како продужити век трајања алуминијумских фотонапонских носача

У соларним фотонапонским (ПВ) системима, монтажна структура игра кључну улогу у осигурању модула, издржавању оптерећења ветром и преношењу оптерећења на темељ. Док се фотонапонски модули често сматрају „срцем“ система, различити додаци за монтажу-као што су стезаљке, шинске спојнице, завртњи и заптивке- делују као „зглобови“ и „лигаменти“ који одржавају структурални интегритет и обезбеђују дуготрајан-трајан, стабилан рад. Упркос својој малој величини, ове компоненте су одлучујући фактори у томе да ли фотонапонска електрана може да ради безбедно и ефикасно током свог пројектованог животног века од 25 година или више.

 

Међу различитим материјалима који се користе за монтажне системе, легуре алуминијума (посебно серије 6063-Т5/Т6) постале су главни избор на глобалном тржишту због високог односа чврстоће-према-тежини, одличне отпорности на корозију, лакоће израде и исплативости{8}}. Међутим, многи власници пројеката и инсталатери падају у заблуду да „легуре алуминијума никада не рђају“, што их доводи до тога да занемаре неопходне мере одржавања и заштите. У стварности, док се густ оксидни слој природно формира на површини алуминијумских легура, овај слој може бити угрожен у специфичним окружењима-као што су подручја са високом влажношћу, јаким сланим спрејом, индустријском загађењем или продуженом акумулацијом воде – што може довести до корозије, рупица, па чак и оштећења структуре. Стога су научно разумевање механизама корозије и примена ефикасних заштитних мера од суштинског значаја за продужавање радног века прибора за уградњу.

 

Овај чланак систематски анализира пет кључних фактора који доприносе старењу ПВ прибора за монтажу од алуминијумске легуре. Такође нуди практичне стратегије за продужење радног века-обухвата избор материјала, стандарде за инсталацију и рутинско одржавање-како би се осигурало да ваша фотонапонска електрана има заиста „25-годишњи“ животни век без бриге-.

 

 

Галванска корозија-Најчешћи „невидљиви убица“
Када компоненте легуре алуминијума дођу у директан контакт са вијцима од нерђајућег челика, жицама за уземљење од угљеничног челика или бакарним кабловским папучицама у окружењима изложеним киши, кондензацији или сланом спреју, формира се коло галванске ћелије. Пошто је електродни потенцијал алуминијума знатно нижи од потенцијала нерђајућег челика или угљеничног челика, алуминијум делује као анода и првенствено кородира, стварајући бели прашкасти оксид (познатији као „бела рђа“). У тешким случајевима, то доводи до лабавих спојева и драстичног смањења капацитета{2}}носивости. Инсталирајте изолационе заптивке (направљене од материјала као што су најлон, ЕПДМ гума или ПТФЕ) између свих различитих металних контактних површина да бисте прекинули електрохемијско коло. За прикључке за уземљење користите ушице од алуминијума или калајисане бакре и нанесите проводну пасту да бисте спречили директан контакт бакра{5}}алуминијума. У приобалним подручјима или регионима са великим индустријским загађењем, препоручује се употреба вијака са изолационим навлакама или биметалним подлошкама (као што су прелазне подлошке од алуминијума-од нерђајућег челика).

 

Корозија на пукотинама и удубљења{0}}Скривени „чиреви“
Ако се наслаге воде, прашине или соли акумулирају у пукотинама-као што су између главе завртња и површине профила или на преклопу између обујмице и шине-формира се ћелија за концентрацију кисеоника. Подручје унутар пукотине има низак садржај кисеоника и делује као анода, пролазећи локализовано растварање, док подручје споља има висок садржај кисеоника и делује као катода, убрзавајући корозију унутар пукотине. Једном када ова врста корозије почне, често се дубоко шири на „чир{4}} начин; јер га је тешко открити, представља значајан безбедносни ризик. Током уградње, претходно-избушите дренажне рупе (6–8 мм у пречнику) на местима склоним акумулацији воде, као што су крајеви профила и области испод стезаљки, како бисте обезбедили благовремено отицање кишнице. Заптите пукотине неутралним силиконским заптивачем (кисели заптивачи су строго забрањени јер кородирају алуминијум), али редовно проверавајте да ли заптивач стари или пуца.
Сваких шест месеци исперите систем за монтажу помоћу пиштоља за воду високог{0}}притиска (на стандардном радном притиску) или неутралног средства за чишћење, обраћајући посебну пажњу на чишћење пукотина и унутрашњих шупљина профила.

 

Пуцање од корозије од стреса (СЦЦ)-„Тиме бомба“ у хладним, влажним регионима
У срединама које карактеришу висока влажност, индустријска кисела киша или обални слани спреј, легуре алуминијума високе{0}}врсте (као што су 6061-Т6 и 6063-Т6) могу бити подвргнуте корозијском пуцању међугрануларног напрезања када су изложене трајном затезном напрезању. Овај режим квара је изненадан; компоненте се често ломе без упозорења, што доводи до несрећа које укључују падајуће склопове. Пожељне су легуре алуминијума са Т6 темпераментом (вршним старењем), јер нуде супериорну отпорност на корозију у поређењу са легурама Т5 темпера. Преднапон завртња мора бити строго контролисан како би се избегло прекомерно затезно напрезање изазвано прекомерним затезањем. Препоручује се употреба момент кључа, придржавајући се вредности обртног момента које је одредио произвођач (нпр. 20–25 Н·м за М8 завртње). За пројекте у приобалним подручјима са високом изложеношћу сланом спреју, препоручује се употреба профила са дебљином елоксираног премаза већом или једнаком 25 μм (АА25) или наношење флуороугљеника (ПВДФ) премаза за даље побољшање отпорности на корозију.

 

Механичко хабање и узнемирење-„Хронични замор“ изазван вибрацијама ветра
Фотонапонске електране су изложене природном окружењу на дужи период. Вибрације-индуковане ветром (нарочито код дугих-конзолних стезаљки) и топлотно ширење/контракција изазване дневним температурним флуктуацијама могу да изазову мало релативно клизање на вијчаним спојевима. Ово трошење постепено еродира слој оксида, излажући свеже алуминијумске површине и изазивајући корозију. Истовремено, фреттинг узрокује губитак преднапрезања завртња и погоршава отпуштање, стварајући зачарани круг „хабање–лабављење–убрзано хабање“. Требало би да се користе-навртке против отпуштања (као што су најлонске-навртке за закључавање) или-лепкови за закључавање навоја (нпр. Лоцтите 243) да би завртњи остали сигурни под вибрацијама. Велике равне подлошке треба да се уграде испод глава вијака и матица како би се распоредио напон и минимизирало локализовано удубљење на површини профила. Након уградње, "ознаку обртног момента" треба нацртати маркером боје преко интерфејса главе завртња и профила како би се олакшало брзо откривање отпуштања током прегледа.

 

 

Избор материјала и површинска обрада-Борба против корозије на извору
Опција 1: Анодизација. Препоручена дебљина премаза је већа или једнака АА15μм (стандардна спољашња окружења) или АА25μм (приобална или јако загађена подручја). Висок-квалитетни фолије од анодног оксида нуде високу тврдоћу и отпорност на хабање, као и способност-самозалечења (унутрашњост ре-реоксидира ако је оштећена). Опција 2: премаз у праху. Користите премазе у праху од полиестера (ПЕ) или поливинилиден флуорида (ПВДФ) дебљине 60–120 μм. ПВДФ премази нуде одличну отпорност на временске услове, што их чини идеалним за регионе са високим УВ зрачењем. Опција 3: Избор вијака. Употреба стандардних вијака од угљеничног челика је строго забрањена за пројекте на отвореном (чак и они поцинковани ће пропасти у року од 5-10 година). Препоручују се вијци од нерђајућег челика А2-70 (304) или А4-80 (316). За обалне пројекте, нерђајући челик 316 је пожељан избор; његов садржај молибдена значајно повећава отпорност на корозију изазвану хлоридима.

 

Инсталација и одржавање{0}}Детаљи одређују успех
Прекомерно затезање може да скине навоје или пригњечи профиле, док недовољно затезање доводи до лабавости. Увек користите унапред подешен момент кључ и редовно га калибришите. Референтне вредности обртног момента: М6 (8–10 Н·м), М8 (20–25 Н·м), М10 (35–40 Н·м). Стручни прегледи се препоручују најмање два пута годишње (пре и после кишне сезоне). Кључне тачке инспекције укључују проверу лабавих вијака (проверити коришћењем ознака за поравнање), старе или напукнуте заптивке, зачепљене дренажне рупе и одвојену масу за заптивање. Очистите свежом водом или неутралним детерџентом (пХ 6–8) са меком-четком; строго избегавајте кисела или алкална средства за чишћење (као што су оксална киселина или каустична сода) и челичну вуну да бисте спречили оштећење оксидног филма.

 

Оптимизација структуралног дизајна-Превенција преко санације
Adding support posts to the mid-span of long rails (e.g.,>6 м) може значајно да смањи скретање и напрезање услед вибрација{1}}индукованог ветром. Изаберите попречне-пресеке профила са унутрашњим каналима за одводњавање или претходно-избушите дренажне рупе на најнижим тачкама профила да бисте спречили акумулацију воде унутар шупљина. За области подложне акумулацији прашине, угао нагиба треба на одговарајући начин повећати (нпр. са 15 степени на 20 степени)-и да се одржава производња енергије-како би се кишница искористила за самочишћење-и ублажили корозивни ефекти на површини изазвани пријањањем прашине.

 

 

За{0}}приобалне области са високим салинитетом:

Користите легуру алуминијума за бродове{0}}(нпр. 6061-Т6) са двослојним-бескослојним никлом-фосфором (дебљина 25 μм) или композитни премаз од топлог цинковања плус премаз у праху.
За{0}}УВ области (регије-високе надморске висине):

Изаберите флуорокарбонску боју (садржај ПВДФ већи или једнак 70%) са додатком УВ апсорбера (нпр. УВ-531).

За подручја са значајним температурним колебањима:

Користите легуре са ниским коефицијентима топлотног ширења (нпр. 6063-Т6) и уградите рупе са прорезима да бисте прилагодили термичко ширење и контракцију.

 

Испитивање сланом спрејом се спроводи у складу са методом неутралног сланог спреја (НСС) наведеном у ГБ/Т 10125, која не захтева корозију основног метала након 1.000 сати. Тестови УВ старења се изводе у складу са ИСО 4892-3 (користећи УВ-А 340 лампе) током 2.000 сати, са потребном вредношћу разлике у боји премаза (ΔЕ) мањом или једнаком 2,0. Испитивање механичког оптерећења прати стандарде ИЕЦ 61215, покривајући статичка оптерећења (2.400 Па) и динамичка оптерећења (1.000 Па, 10.000 циклуса).

 

 

Систем монтаже се првенствено састојиконектора за главне греде/преграде и дијагоналних носача, дизајнираних да постигну високу затезну чврстоћу (већу или једнаку 230 МПа) и издрже притисак ветра (нпр. 2400 Па) и оптерећења од снега (нпр. 5400 Па).

Компоненте за фиксирање модулауглавном укључују средње{0}}стезаљке, крајње-стезаљке и споне за опруге стезаљке; имају еластичну деформацију већу од или једнаку 1 мм и отпорност на замор (издрже 100.000 циклуса без лома).

Компоненте електричне везеукључују копче за уземљење (проводне копче) и копче за каблове, нудећи проводљивост већу или једнаку 55% ​​ИАЦС и отпор контакта мањи или једнак 0,5 Ω (да би се обезбедио континуитет уземљења).

Компоненте система за праћењесастоје се од конектора за погон и кућишта лежаја, које карактерише отпорност на хабање (површинска тврдоћа већа или једнака ХВ500) и висока прецизност (толеранција ±0,1 мм).

Кућишта инвертера/комбинера првенственосадрже хладњаке и носаче за монтажу, који имају топлотну проводљивост већу или једнаку 150 В/(м·К) и испуњавају степен заштите ИП65.

 

Кроз научни избор материјала, стандардизовану инсталацију и редовно одржавање, можете продужити век трајањаПВ монтажне компоненте од легуре алуминијумаод стандардних 15 година до преко 25 година-савршено у складу са пројектованим веком трајања самих фотонапонских модула. Ово не представља само техничку инвестицију, већ и стратешку гаранцију за дугорочни-повраћај улагања у електрану.

 

Ако планирате нови ПВ пројекат или желите да унапредите отпорност на корозију постојећег постројења, контактирајте наш инжењерски тим. Са више од деценије искуства у пројектовању и производњи ПВ монтажних компоненти, нудимо: прилагођена решења против корозије - прилагођена специфичним пројектним окружењима (као што су приобална подручја, индустријске зоне или алпски региони); избор алуминијумских профила високе -корозионе-отпорности (Ц4/Ц5) и окова од нерђајућег челика; и упутства за инсталацију заједно са приручницима за спецификацију обртног момента.

 

Контактирајте нас данас да бисте добили прилагођено решење и осигурали да ваша фотонапонска електрана заиста ради без бриге- 25 година.