דרישות ההנדסה של מערכות פאנל סולאריות מודולריות

ההתרחבות המהירה של תשתיות אנרגיה מתחדשת ומהירות השמש המסחרית (PV) ביססה מערכות פאנל מודולריות מודולריות כבסיס לתשתיות אנרגיה מתחדשת.מערכות אלה מספקות יכולת מדרגיות ופריסה לא מתאימה, אך הצלחתן תלויה באלפי חיבורים מכניים בודדים הפועלים ללא פשרות תחת לחץ סביבתי מתמשך.

מערכות מודולריות מציגות אתגרים מבניים ייחודיים שלא נענו במערךים קבועים של בנייה.טבעם החשוף דורש שכל חיבור עומד במסלולי עומס דינמיים, תנודות טמפרטורה קיצוניות, וחשיפה ממושכת לקרינה ולחות אולטרה סגולות.מהנדסים חייבים לשקול מזרזים לא רק כמפגש פשוט, אלא גם כמרכיבים אינטגרליים של מערכת מורכבת המיועדת לתוחלת חיים העולה על 30 שנים.

שבילי טעינה, Wind Uplift, and Structural Integrity

מערך פאנל סולארי מתפקד באופן אווירודינמי כמלח גדול, מעט מקודש.הרוח חולף מתחת למודולים יוצרת כוחות הרמתיים משמעותיים שמנסים להרים לוחות מהמסילות שלהם.ממריצים מכניים נושאים את כל העומס העפיל בתרחישים אלה.ה-FLT:0clamp העומסים על ידי כוחות דקר-מחץ מהיר (או preload) שנוצרים על ידי מברגים ו אגוזים חייבים לעלות על פני עשרות כוחות ממושכים כדי להשיג ספיקת רוח גבוהה יותר.

אופניים חמים והתרחבות שונה

התקנות הסולאריות חווה מחזורים תרמיים דרמטיים מדי יום.מודול פוטו-וולטאי כהה יכול להגיע לטמפרטורות פני השטח מעל 80 ו-deg; C (176 °F) במהלך שיא אור השמש וירידה מתחת לטמפרטורה בתוך לילה.המסגרות המבניות בדרך כלל משוחררות אלומיניום, בעוד שעומסי ה-Fgicreligating עשויים להיות מפולסים חום או אלומיניום.

סוגי Core ונכסים מכניים של סולרנרים

בחירת המזרז הנכון עבור כל מפרק ספציפי במערך סולארי הוא החלטה הנדסית מדויקת.מגוון הממריצים המשמשים משקף את הפונקציות מכניות וחשמליות המגוונות שהם משרתים.

בולשיט סטרקטיאל, נוטים, ווורקים

אלה הם המרכיבים העיקריים של עומס המחברת מסילות קירור כדי לתמוך פוסטים, ומודולים למסילות. הסוגים הנפוצים ביותר הם:

  • (FLT:0) הואקס (ASME/ANSI B18.2.1): FLT:1 בשימוש בחיבורי פלדה מבניים, בדרך כלל מסופקים בדרגה 5 (אביץ צהוב) או דרגה 8 (אבץ זהב) עבור פלדה פחמן, או 304 / 316 נירוסטה פלדה.
  • (ב) [15] , ⁇ ו אגוזים: ⁇ 1 [השילוב] פנים משולבות ופעמים רבות משטח נושא מוזנח, אשר מתנגד להתדרדרות.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ 1 (ב) פחות נפוץ במבנה הראשי, אך בשימוש במקום בו יש צורך ראש חלק וסיום, והצוואר הריבוע מונע סיבוב במהלך ההתקנה.
  • (ב) ויקרא י"א): "[ה]" (ב]"ה':2 פ"ד:2 פ"ד: ויקרא י"ד): "ה', ויקרא י"ד, ו"ה', ו'"ה', ו'"וְאֶאֱמַרְתִּלֹהֶיךָ" (ב"ד, כ"ד, כ"ב"ב, כ"ד, כ"ב)

רכבת ופאנל Clamps: מיוחד גיאומטריה

שילוב מודולים סולאריים לרכבת רכבות דורש קלמפים מעובדים בכוונה אשר מחזיקים את מסגרת המודול ללא פגיעה בו.

  • (ב) ,0) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0) ,5 ,5 , , שתף לוחות סמוכים יחד ומצד את שתי המסגרות למסילות הרכבת בו-זמנית.
  • (FLT:0) אגוזים (המצילים או הפטיש-head): 1 Slide into theאלומיניום רכבת extrusion, המאפשר מיקום גמיש של קלמפים לאורך הרכבת.הטבע האוניברסלי של חיבורים T-slot הופך את התצורה מודולרית לאפשר, אבל את המזרזים יש להתקין עם אוריינטציה נכונה וכדי להשיג את ההתנגדות מושכת.

קלמפים אלה מיוצרים כמעט אך ורק מ-6000-סדרה אלומיניום או 300-series נירוסטה כדי להתאים את תכונות ההתרחבות התרמית ואת תאימות גליונית של מסגרות המודול.

תגיות: Rivets, and Self-Clinching Fasteners

מעבר למבנה הראשי, תיבות צומת מאובטחות משניות, מיקרו-מפרס, ציוד ניטור ומערכות ניהול כבל.FLT:0Blind rivetsph 1 לספק החזקה מהירה, גבוהה-מחדשת עבור לוחות מתכת גיליון.FLT:2Pressed-in-ind rivetsFLT 3 (למשל, PEM) להתקין לצמיתות את קטעי מתכת אלה, בתנאי אחסון מהיר של מתכת.

הפיזיקה של מטען קלמפ: למה דברים Torque

היחסים בין torque החל על אגוזי לבין העומס המתקבל נשלט על ידי המשוואה: 0LT:0(T=K * FIRFLT:1, שבו T הוא torque, K הוא גורם התשואות (חיכוך חסר מימד), D הוא הבריח המפרק חסר שליטה, ו-F הוא ה- C הוא משתנה מאוד בין 0.3 ל-0 מכווץ, אך ורק על פני השטח הוא מקבל את החיכוך המהיר, אך ורק על פני השטח, הוא מקבל גבוה יותר, הוא מקבל יותר, הוא גבוה יותר, אך ורק על פני השטח, הוא מקבל יותר, הוא מקבל יותר, 000, אך ורק על פני השטח, הוא גבוה יותר, 000, 000, 000, 000, 000, הוא מקבל על פני השטח, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 גבוה יותר, 000 גבוה יותר, 000 גבוה יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 גבוה יותר, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 גבוה יותר, 000, 000, 000, 000, 000 גבוה יותר, 000

ניהול חומרים ותיקון

הסביבה הסולארית החיצונית היא אגרסיבית קורוזית.אוליט חשיפה של פולימרים מדרגת שועל, בעוד לחות, תרסיס מלח, קיצוניות טמפרטורה, ומזהמים תעשייתיים לתקוף מזרזי מתכת.ניהול קורוזיון הוא ככל הנראה הגורם הביצועים הקריטי ביותר לטווח הארוך עבור ממריצים מכניים במערכות PV.

אתגר קורוזיה Galvanic

רוב מסגרות מודול השמש מופרשות מ FLT:0 (נבדקו 6005-T5 או 6063-T6 אלומיניום FLT:1 ; מסילות הרטינג הן לעתים קרובות אלומיניום או פלדה גלית חם galvanized פלדה. Fasteners להציג מתכת שלישית לתוך הקשר, יצירת תא גליוני פוטנציאלי בנוכחות אלקטרוליט (מים).

(הופנה מהדף FPV) , (FLT:0) מזרז פלדה ללא פשרות (Freaderal פלדה) (304 או 316), פלדה ללא סטינוס עוברת עם שכבת תחמוצת כרום שגורמת לה להיות אצילית מאוד, בעוד אלומיניום הוא פעיל יותר, קצב ההשחית הפחמן המשותף של פלדה משולבת עם זרם פחמן קצר יותר (Falloweral) עם פלדה קטנה יותר מדגימה (Feralloweral Reling) עם פלדה קטנה יותר מ-Faldial Steel) עם זרם פלדה (Faldial Reldial Reldial פלדה קטנה יותר מאשר מ-Feraldial פלדה (Feraldial Relerated) עם פלדה (Feraldial פלדה קטנה יותר מאשר עם פלדה).

Stinless Steel Scores: 304 לעומת 316

ASTM F593 מפרט כיסוי על כברי פלדה אל-חלד המשמשים יישומים מבניים.השניים הנפוצים ביותר הם:

  • (FLT:0)Type 304 (18-8): התנגדות corrosion מעולה, מתאים לרוב מתקני השמש היבשתיים והפרברים.הוא מתנגד לקורוזיון אטמוספירי, מים מתוקים וסביבות כימיות רבות.
  • (ב) 316 (או 316Lue): מכיל 1:1 המכיל molybdenum, אשר מספק התנגדות מוגברת לבורח ו crevice קורוזיה בסביבות כלור-עשירים.FLT:2Type 316 הוא חובה עבור מתקני החוף FLT 3 בתוך כמה קילומטרים של מלח, שבו תרסיס יוצר אווירה אגרסיבית מאוד עבור עלות כה גבוהה על ידי שירות מבוזרת על ידי מסגרת מוגבלת.

ריצוף, פלאינגס, ו- Hydrogen Embrittlement

עבור מזרזי פלדה פחמן (המוגן בתשתיות מכווצות בשל עלויות נמוכות יותר), ציפויי מגן הם חיוניים.

  • (ב) ⁇ (HDGIR) ⁇ (ה-HDGIRLT) 1 מספק ציפוי אבץ עבה, עמיד על ידי מינוף הממריץ באבץ מלוטש.הוא מציע התנגדות קורוזיה יוצאת דופן אבל דורש קצבה חוט זהיר (התק גדול) כדי להתאים את עובי הציפוי.
  • (FLT:0) אבץ מכני המתווה: FLT:1) אלטרנטיבה פחות מתפתלת לאלקטרופלינג, המופעלת על ידי פעמוני אבק אבץ והשפעה תקשורת.זה מספק התנגדות קורוזיה טובה ללא הסיכון לחיסול מימן הקשורה לאלקטרופלינג מהיר אנרגטי גבוה.
  • (FLT:0) ZINC-nickelסגסוגת plating:cioFLT:1 מציע עמידות קורוזיה מעולה בהשוואה ל אבץ טהור, עם משטח חזק יותר, יותר עמיד על פני השטח.
  • (FLT:0) Xylan ו Geomet ציפויים: חליל 1 (פלואורופולמר מבוסס וקטורוגני, בהתאמה, המספק התנגדות קורוזיה מעולה ואפקטי חיכוך נמוכים.הם משמשים לעתים קרובות על ממריצים הדורשים מערכות יחסים ספציפיות להורדת לחץ דם.

סיכון קריטי קיים עבור (FLT:0) גבוה-ממריץ פלדה פחמן מזרז 1FLT (דרגות 10.9 ומעלה) במהלך אלקטרו-פלינג.התהליך הממושך מציג אטומי מימן לתוך מנוף הפלדה, אשר יכול לגרום לעיכוב שבר תחת עומס רב-קרקעי ושפע; תופעה ידועה בשם FLT:2ogen embribribribribribrialalplealplealplepleplepleplemental 3: 4 שעות במהירות לצמצום כוח מאפ מאפ מאפ.

התקנת שיטות וביטוח איכות הטוב ביותר

אפילו המזרז הגבוה ביותר יבצע בצורה גרועה אם מותקן באופן לא נכון. Achieving קשרים עקביים, עמידים בתחום דורש משמעת בניהול מומנט, בדיקה ואימות.

התפקיד הקריטי של Calibrated Torque

לכל חיבור מברגו במערך סולארי יש טווח טורק מוגדר שפורסם על ידי היצרן המצריף.פרטים אלה נקבעים באמצעות בדיקות כדי להשיג את העומס המינימלי של clamp הנדרש לביצועים מבניים וחשמליים ללא פגיעה במרכיבים.

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) להבין את מערכת היחסים של ה- torque-tension:03: ⁇ 1 כפי שנדון, חיכוך משנה באופן דרמטי את התוצאה. חוטים יבשים דורשים יותר torque כדי להשיג את אותו עומס clamp כמו חוטים מלוטשים.אם מזרזים מסופקים מראש-lubricated (מודם עם נירוסטה כדי למנוע זריקה), לעולם לא להשתמש עוד סיכה אלא אם על ידי היצרן שצוין.
  • (ב) רצף:0 (Torque רצף: 1:1 כאשר מספר חצנים מאובטחים רקב יחיד או קלאמפ, לעקוב אחר דפוס כוכבים כדי להדק באופן שווה, השגת עומס אחיד על פני המפרקים.

ביקורת ו-TORque Auditing

תוכניות אבטחת איכות עבור מתקנים סולאריים בקנה מידה גדול מחייב ביקורת.אחוז של ממריצים מותקנים נבדקים עם תעלה קטורת torque (הראשונה לתוספת המפורטת) כדי להבטיח שהם להשיג את הערך הנדרש ללא הפעלתם.התעשייה הטובה ביותר בדרך כלל כרוכה ביקורת: 010% עד 25% של חיבורים מותקנים 1, עם פעולה נכונה עבור פיזור סטטיסטי של מסמכים: 3.

דרישות בטיחות וקרקע

מעבר לתמיכה מבנית, מזרזים ספציפיים משרתים תפקיד כפול כחלק מהמוליכים המוליכים הקרקעיים (EGC) אנדרט 1 (EGC) ראשי תיבות של PV, מסגרות מודולים, מסילות צנרת, ומתקנים חייבים להיות מחוברים חשמלית ומוקרקעים כדי לספק נתיב פשטות נמוכה עבור זרמים.

מגע מהיר וכוכבים

[2703] UL סטנדרט 2703 שולט על מערכות הריצוף של מודול PV.מערכות מדפים רבים להשיג קשר באמצעות ממריץ מכני עצמם.FLT:0Stainless Steel Washers החל FLT:1 משמשים בדרך כלל תחת ראשי מברג ו אגוזים כדי לנשוך דרך משטחים אלומיניום מחוסנים, יצירת מגע מתכת-to-metal הכרחי עבור המשכיות חשמלית אלה חייב להיות נפוץ על ידי ריצוף של דם גבוה של דם.

אינטגרציה חומרית ל- Grounding Pathways

הקוד החשמלי הלאומי (NEC) דורש כי המנצח המקרקע יהיה רציף.כל מזרז שמהווה חלק מדרך זו חייב להיות עשוי מחומר תואם למתכות שהיא מתחברת (לומיום לצריפים נחושת דורש מחברים דו-מטריים או משחת נירוסטה כדי למנוע קורוזיה גליונית גליונית על הקשר הקרקעי).

עתידם של ממריצים ב-Sol PV

(התעשייה דוחפת למתחים גבוהים יותר, מודולים גדולים יותר, ומתקנים אוטומטיים, מזרזים מתפתחים כדי לענות על דרישות חדשות.FLT:0 מערכות גבוהות של ייצור גבוה (1500V DC ומעבר) ו- 1 מעלה את הסיכון של תקלות קשת, מה שהופך את חיבורי פיתוח ללא קורוזיים חזקים מאוד, אמין יותר קריטיים.

מסקנה: The Fastener as a Systems Component

בממשק המורכב של מכניקה מבנית, מדע קורוזיה, הנדסה חשמלית, ובניית שדה המגדירה מתקן מודרני של השמש מודולרית, המזרז המכאני תופס תפקיד מרכזי אך לעתים קרובות תחת ערך.בחירת הסוג המהיר הנכון, חומר, ציפוי וצוותי ההתקנה ישירות קובע את מערך ’ היכולת לשרוד אירועים, מחזורי חום, וקורוזיביים במשך 30 שנים או יותר אחריות מבנית; במקום זאת, במקום זאת, צריכת פחמן מהירה, או ירידה מהירה של אבטחה מהירה; יכולת לשרוד אירועים, או ירידה מהירה של פחמן או ירידה מהירה של אבטחה מהירה;