Fotovoltaikus csavarok: Anyagválasztási és korróziós útmutató

A fotovoltaikus csavarok kritikus szerepe a rendszer élettartamában

Fotovoltaikus csavarok a napenergia-infrastruktúra ismeretlen hősei, akik modulokat rögzítenek a szerelhető szerkezetekhez a szél, hó és szeizmikus terhelés ellen. Minden napelemes projekt elsődleges következtetése az A rögzítőelemek meghibásodása a szerkezeti leromlás fő oka működésének első öt évében. A megfelelő anyag és bevonat kiválasztása nem csupán költségdöntés, hanem kritikus biztonsági követelmény is.

Ez a cikk részletezi a fotovoltaikus csavarokra vonatkozó speciális követelményeket, különös tekintettel a zord környezetben való korrózióállóságra, a mechanikai szilárdsági szabványokra és a beszerelés legjobb gyakorlataira. Ezen irányelvek betartásával a mérnökök biztosíthatják a 25 éves élettartam megfelel a napelem garanciáknak.

Anyagválasztás és korrózióállóság

A napelemes berendezéseket gyakran tengerparti, ipari vagy magas páratartalmú környezetben helyezik el, így a korrózió jelenti a legnagyobb veszélyt a fotovoltaikus csavarokra. A rozsdamentes acél és a bevonatos szénacél közötti választás az adott légköri viszonyoktól és a költségvetési korlátoktól függ.

Rozsdamentes acél minőségek: A304 vs. A316

Az ausztenites rozsdamentes acél a PV kötőelemek szabványa. Az A304 (SS304) jó általános korrózióállóságot biztosít, és beltéri telepítésekhez alkalmas. Azon belüli tengerparti területekre azonban 5 kilométerre a tengertől , Az A316 (SS316) molibdéntartalma miatt kötelező, amely kiváló ellenállást biztosít a klorid által kiváltott lyukacsosodás ellen. Az A304 tengeri környezetben való használata idő előtti meghibásodáshoz vezethet 3-5 év .

Tűzi horganyzás (HDG)

A szerelősíneket földcsavarokkal vagy betonalapzatokkal összekötő nagyobb szerkezeti csavarokhoz gyakran tűzihorganyzott szénacélt használnak. A HDG vastag cinkbevonatot biztosít (általában >65 µm ), amely áldozatos védelmet kínál. Noha költséghatékonyak, a HDG csavarok terjedelmesebbek, és a horganyzás után újra meg kell csavarozni a meneteket a megfelelő illeszkedés érdekében.

Mechanikai szilárdsági és terhelési követelmények

A fotovoltaikus csavaroknak jelentős statikus és dinamikus terhelést kell ellenállniuk. A széllökés és a hófelhalmozódás folyamatos terhelést gyakorol a rögzítőrendszerre. A megfelelő csavarosztály kiválasztásához elengedhetetlen a szakítószilárdság és a folyáshatár ismerete.

Az ingatlanosztályok megértése

A rozsdamentes acél csavarok általában A2-70 vagy A4-70 besorolásúak, ahol a "70" a minimális szakítószilárdságot jelöli. 700 MPa . Erős szeles területeken a mérnökök magasabb minőséget is megadhatnak, bár a rozsdamentes acél ritkán haladja meg a 800 MPa-t anélkül, hogy elveszítené a korrózióállóságát. A 8.8-as vagy 10.9-es osztályú szénacél csavarok nagyobb szilárdságot kínálnak, de robusztus bevonatot igényelnek a rozsda megelőzésére.

Szél- és hóterhelési szempontok

A szélsebességet meghaladó területeken 120 km/h , a fotovoltaikus csavarok számát és átmérőjét növelni kell. A végeselem-elemzést (FEA) gyakran használják az optimális csavarmintázat meghatározására. Az alulméretezett csavarok használata nyírási tönkremenetelhez vezethet, míg a túlfeszítés megfosztja a meneteket vagy összetörheti az alumínium szerelősíneket.

• Nyírási szilárdság: Győződjön meg arról, hogy a csavarok elegendő nyíróképességgel rendelkeznek ahhoz, hogy ellenálljanak az oldalirányú szélerőknek.
• Szakítószilárdság: Kritikus az olyan felhajtó erőknek, amelyek megpróbálják lehúzni a paneleket a tetőről.
• Fáradtságállóság: A csavaroknak lazulás nélkül ki kell bírniuk a szélrezgések okozta ciklikus terhelést.

A beszerelés legjobb gyakorlatai és a nyomatékszabályozás

Még a legjobb minőségű fotovoltaikus csavarok is meghibásodhatnak, ha nem megfelelően vannak beszerelve. A megfelelő nyomaték alkalmazása és a kompatibilis alátétek használata létfontosságú a szorítóerő fenntartásához a rendszer élettartama alatt.

Nyomatéki specifikációk

Minden csavarméretnek és anyagnak sajátos nyomatékigénye van. Például egy M8 A2-70 csavarhoz tipikusan a nyomaték szükséges 15-20 Nm . A túlzott meghúzás túlfeszítheti a csavart a folyáshatáron, ami esetleges töréshez vezethet, míg az alulfeszítés olyan mozgást tesz lehetővé, amely korróziót okoz. A telepítés során mindig kalibrált nyomatékkulcsot használjon.

Galvanikus korrózió megelőzése

Különféle fémek, például rozsdamentes acél csavarok alumíniumsínekhez való csatlakoztatásakor galvanikus korrózió léphet fel. Használata EPDM vagy nylon alátétek elszigeteli a fémeket, megakadályozva a korróziót felgyorsító elektromos áram áramlását. Ezzel az egyszerű lépéssel nedves körülmények között jelentősen meghosszabbíthatja az ízület élettartamát.