Khung năng lượng mặt trời

Hướng dẫn cơ bản vềKhung năng lượng mặt trờiHệ thống: Kỹ thuật cho hiệu suất cao nhất

Trong hơn hai thập kỷ trong ngành lắp đặt năng lượng mặt trời, một sự thật vẫn không đổi: nền tảng của bất kỳ hệ thống quang điện (PV) thành công nào là phần cứng lắp đặt của nó. cáckhung năng lượng mặt trời, thường là người hùng thầm lặng, là điểm tiếp xúc quan trọng giữa các tấm pin mặt trời có giá trị của bạn và cấu trúc mái nhà hoặc mặt đất. Chất lượng, thiết kế và độ bền của nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả, tuổi thọ và độ an toàn của hệ thống. Giải pháp lắp đặt dưới tiêu chuẩn có thể dẫn đến các vết nứt nhỏ trên tấm pin, tăng ứng suất tải gió, nước xâm nhập và cuối cùng là giảm đáng kể hiệu suất năng lượng và lợi tức đầu tư. Hướng dẫn này đi sâu vào kỹ thuật và lựa chọn giá đỡ lắp đặt năng lượng mặt trời chuyên nghiệp, cung cấp các thông số chi tiết và kiến ​​thức cần thiết cho người lắp đặt, kỹ sư và chuyên gia mua sắm để đưa ra quyết định sáng suốt.

Các thành phần cốt lõi và thông số kỹ thuật của hệ thống khung năng lượng mặt trời

Một hệ thống giá đỡ năng lượng mặt trời hoàn chỉnh là một tổ hợp được thiết kế kỹ lưỡng, không chỉ là một chiếc kẹp đơn giản. Hiểu được vai trò và thông số kỹ thuật của từng thành phần là điều quan trọng.

1. Thành phần kết cấu chính

• Đường sắt (Hỗ trợ theo chiều dọc):Dầm ngang chính chạy dọc theo chiều dài của mảng, cung cấp xương sống cho việc gắn bảng điều khiển.
  • Vật liệu:Hợp kim nhôm anodized 6005-T5 hoặc 6063-T6.
  • Độ dài tiêu chuẩn:3.0m, 4.0m, 5.0m, 6.0m (có sẵn độ dài tùy chỉnh).
  • Hồ sơ:Thiết kế kênh C, kênh U hoặc khe chữ T để quản lý cáp tích hợp.
  • Khả năng tải:Được thiết kế điển hình để có độ bền kéo tối đa vượt quá 30 kN và khả năng chịu mômen uốn trên 4 kN·m.
• Kẹp giữa/cuối:Cố định các khung của bảng điều khiển năng lượng mặt trời vào đường ray.
  • Vật liệu:Hợp kim nhôm anodized 6061-T6 hoặc thép không gỉ AISI 304/316.
  • Đặc điểm mô-men xoắn:Được hiệu chỉnh chính xác (ví dụ: 12-15 Nm đối với nhôm, 18-20 Nm đối với thép) để ngăn khung khung bảng bị nén quá mức.
  • Khả năng tương thích:Được thiết kế cho chiều cao khung bảng tiêu chuẩn (thường là 30mm, 35mm, 40mm).
• Phần gắn mái (Chân/Đế):Giao diện giữa đường ray và kết cấu mái.
  • Các loại:Chân chống cho mái ngói/ván lợp, hệ thống mái bằng (dằn hoặc xuyên thấu) và hệ thống kẹp đường may cho mái kim loại.
  • Vật liệu:Thép mạ kẽm nhúng nóng (HDG), Nhôm hoặc Thép không gỉ.
  • Chốt:Bu lông hoặc vít kết cấu cao cấp, chống ăn mòn tương thích với vật liệu mái (gỗ, kim loại, bê tông).

2. Thông số kỹ thuật chi tiết về vật liệu và lớp phủ

Khả năng chống ăn mòn là không thể thương lượng đối với tuổi thọ hệ thống hơn 25 năm.

3. Dữ liệu tải và kỹ thuật quan trọng

Câu hỏi thường gặp về khung năng lượng mặt trời: Câu trả lời từ hiện trường

Hỏi: Sự khác biệt giữa khung năng lượng mặt trời bằng nhôm và thép không gỉ là gì?

MỘT:Sự khác biệt cốt lõi nằm ở sức mạnh, trọng lượng, khả năng chống ăn mòn và chi phí. Giá đỡ nhôm (hợp kim 6005/6063) có trọng lượng nhẹ, có khả năng chống ăn mòn tự nhiên tuyệt vời khi được anod hóa và thường được sử dụng cho đường ray và kẹp. Họ cung cấp một tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng tuyệt vời. Thép không gỉ (304 hoặc 316) mạnh hơn và cứng hơn đáng kể, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ốc vít quan trọng và kẹp chịu ứng suất cao, đặc biệt là trong môi trường ven biển ăn mòn (AISI 316 vượt trội hơn cho phun muối). Thép không gỉ nặng hơn và đắt hơn. Hệ thống kết hợp sử dụng nhôm làm đường ray và thép không gỉ cho các phụ kiện/ốc vít là phổ biến và tối ưu.

Câu hỏi: Làm cách nào để xác định mức tải trọng gió và tuyết chính xác cho hệ thống khung năng lượng mặt trời của tôi?

MỘT:Xếp hạng tải không phải là một kích cỡ phù hợp cho tất cả; chúng có tính chất cụ thể theo địa điểm. Bạn phải tham khảo mã xây dựng áp dụng cho địa điểm lắp đặt của mình (ví dụ: IBC/ASCE 7 ở Hoa Kỳ, Eurocode ở Châu Âu). Các bước chính là: 1) Xác định vị trí địa lý của dự án và tốc độ gió cơ bản tương ứng cũng như lượng tuyết rơi trên mặt đất từ ​​các bản đồ nguy hiểm chính thức. 2) Xác định loại phơi nhiễm của địa điểm (ví dụ: Phơi nhiễm B, C hoặc D đối với gió). 3) Tính toán áp suất riêng trên mảng dựa trên chiều cao, góc nghiêng và vùng mái (chu vi, góc, bên trong). Các nhà sản xuất khung năng lượng mặt trời có uy tín cung cấp tài liệu kỹ thuật và bảng nhịp hiển thị khoảng cách đường ray cho phép và khoảng cách đính kèm cho các tổ hợp tải khác nhau. Luôn yêu cầu Kỹ sư chuyên nghiệp được cấp phép xem xét hoặc đóng dấu thiết kế hệ thống cuối cùng cho các dự án thương mại và dân cư lớn.

Hỏi: Tôi có thể lắp đặt khung năng lượng mặt trời trên bất kỳ loại mái nhà nào không?

MỘT:Mặc dù có các giải pháp lắp đặt cho hầu hết các loại mái, nhưng mỗi loại lại yêu cầu một phương pháp gắn tương thích, cụ thể. Đối với mái lợp bằng ván lợp hoặc ngói tổng hợp, sử dụng chân đứng có đèn chớp và kết cấu giàn của mái phải được đặt để gắn bu-lông trễ an toàn. Đối với mái có đường may đứng bằng kim loại, kẹp đường may chuyên dụng giúp giữ chặt đường may mà không bị xuyên thủng là tiêu chuẩn. Đối với mái bằng (EPDM, TPO, mái dựng), hệ thống dằn không thấm hoặc trụ xuyên với bộ chống thấm toàn diện được sử dụng. Mái ngói bằng đất sét hoặc bê tông đòi hỏi phải loại bỏ ngói cẩn thận hoặc dùng móc dành riêng cho ngói. Việc đánh giá kết cấu về khả năng chịu tải của mái là bắt buộc trước khi lắp đặt trên bất kỳ loại mái nào.

Hỏi: Tầm quan trọng của thông số mô-men xoắn khi siết chặt các kẹp và ốc vít khung năng lượng mặt trời là gì?

MỘT:Việc tuân thủ giá trị mô-men xoắn do nhà sản xuất chỉ định là cực kỳ quan trọng đối với tính toàn vẹn của hệ thống và tuân thủ bảo hành. Việc siết quá chặt có thể dẫn đến lỏng lẻo các bộ phận do rung động và chu kỳ nhiệt, gây ra các vấn đề tiềm ẩn như trượt, tiếng ồn và nối đất. Việc siết quá chặt cũng nguy hiểm không kém: nó có thể làm biến dạng khung tấm pin mặt trời bằng nhôm, dẫn đến ứng suất thủy tinh và các vết nứt nhỏ (làm giảm công suất đầu ra), tước ren hoặc đè bẹp các thanh ray đùn ra, ảnh hưởng đến độ bền của chúng. Luôn sử dụng cờ lê lực đã được hiệu chỉnh. Các giá trị phổ biến là 12-15 Nm đối với các kết nối nhôm với nhôm (ví dụ: kẹp giữa với đường ray) và 18-20 Nm đối với bu lông thép không gỉ vào các phụ kiện kết cấu.

Câu hỏi: Hệ thống khung năng lượng mặt trời ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất tổng thể của mảng PV của tôi?

MỘT:Hệ thống lắp đặt ảnh hưởng đến hiệu quả theo nhiều cách trực tiếp và gián tiếp. Trực tiếp, góc nghiêng và hướng (góc phương vị) do giá đỡ đặt sẽ xác định mức thu bức xạ mặt trời hàng năm. Một khung năng lượng mặt trời có thể điều chỉnh cho phép tối ưu hóa theo mùa. Một cách gián tiếp, hệ thống được thiết kế hoặc lắp đặt kém có thể gây ra hiện tượng "bóng ký sinh" từ đường ray hoặc kẹp nếu không được đặt đúng vị trí. Quan trọng hơn, độ cứng không đủ có thể dẫn đến độ lệch của tấm nền, gây căng thẳng cho các tế bào và kết nối. Trong điều kiện có gió, độ rung hoặc "rung" quá mức có thể gây ra biến động trong quá trình sản xuất năng lượng. Giá đỡ được thiết kế phù hợp đảm bảo định vị tối ưu, ổn định và giảm thiểu ứng suất cơ học lên các tấm, duy trì hiệu suất định mức của chúng trong suốt vòng đời của hệ thống.

Câu hỏi: Có những cân nhắc cụ thể về khung năng lượng mặt trời cho hệ thống gắn trên mặt đất so với hệ thống trên mái nhà không?

MỘT:Có, các ưu tiên thiết kế khác nhau đáng kể. Hệ thống mái nhà bị hạn chế bởi cấu trúc mái hiện có, tính thẩm mỹ và tính toàn vẹn của khả năng chống thấm. Họ ưu tiên trọng lượng nhẹ, tải trọng phân tán và cấu hình thấp. Tuy nhiên, các hệ thống gắn trên mặt đất có cấu trúc độc lập riêng. Chúng đòi hỏi nền móng chắc chắn hơn (cọc đóng, trụ bê tông, cọc xoắn ốc) và cột và dầm chịu lực nặng hơn, thường được làm từ thép mạ kẽm nhúng nóng để tăng độ bền và tiết kiệm chi phí. Giá treo trên mặt đất cho phép linh hoạt hơn về hướng, độ nghiêng và khoảng cách giữa các hàng để giảm thiểu bóng râm giữa các hàng, nhưng chúng phải được thiết kế để chịu tải trọng gió cao hơn do khả năng tiếp xúc và chiều cao của dãy thường cao hơn. Điều kiện sương giá và đất cũng là những yếu tố thiết kế chính cho nền móng gắn trên mặt đất.