براکت خورشیدی

راهنمای نهایی برایبراکت خورشیدیسیستم ها: مهندسی برای اوج عملکرد

برای بیش از دو دهه در صنعت تاسیسات خورشیدی، یک حقیقت ثابت می ماند: پایه و اساس هر سیستم فتوولتائیک (PV) موفق، سخت افزار نصب آن است. اینبراکت خورشیدی، اغلب قهرمان گمنام، رابط مهم بین پانل های خورشیدی ارزشمند شما و سازه پشت بام یا زمین است. کیفیت، طراحی و دوام آن به طور مستقیم بر کارایی، طول عمر و ایمنی سیستم تأثیر می گذارد. یک راه حل نصب زیر سطح می تواند منجر به ایجاد ریزترک در پانل ها، افزایش تنش بار باد، ورود آب و در نهایت کاهش قابل توجه در بازده انرژی و بازگشت سرمایه شود. این راهنما عمیقاً به مهندسی و انتخاب براکت‌های نصب حرفه‌ای خورشیدی می‌پردازد و پارامترهای دقیق و دانش لازم را برای نصاب‌ها، مهندسان و متخصصان تدارکات برای تصمیم‌گیری آگاهانه ارائه می‌دهد.

اجزای اصلی و پارامترهای فنی یک سیستم براکت خورشیدی

یک سیستم کامل قفسه بندی خورشیدی یک مجموعه مهندسی شده است، نه فقط یک گیره ساده. درک نقش و مشخصات هر جزء کلیدی است.

1. اجزای ساختاری اولیه

• ریل (پشتیبانی طولی):پرتو افقی اصلی که طول آرایه را می گذراند و ستون فقرات اتصال پانل را فراهم می کند.
  • مواد:آلیاژ آلومینیوم آنودایز 6005-T5 یا 6063-T6.
  • طول استاندارد:3.0 متر، 4.0 متر، 5.0 متر، 6.0 متر (طول های سفارشی موجود است).
  • نمایه:طراحی های کانال C، U-channel یا T-slot برای مدیریت یکپارچه کابل.
  • ظرفیت بار:به طور معمول برای استحکام کششی نهایی بیش از 30 کیلو نیوتن و ظرفیت لنگر خمشی بیش از 4 کیلو نیوتن متر طراحی شده است.
• گیره های میانی / انتهایی:قاب های پنل خورشیدی را به ریل محکم می کند.
  • مواد:آلیاژ آلومینیوم آنودایز 6061-T6 یا فولاد ضد زنگ AISI 304/316.
  • مشخصات گشتاور:به طور دقیق کالیبره شده (به عنوان مثال، 12-15 نیوتن متر برای آلومینیوم، 18-20 نیوتن متر برای فولاد) برای جلوگیری از فشرده سازی بیش از حد قاب پانل.
  • سازگاری:برای ارتفاع قاب پانل استاندارد (معمولاً 30 میلی متر، 35 میلی متر، 40 میلی متر) طراحی شده است.
• اتصال سقف (پا/پایه):رابط بین ریل و ساختار سقف.
  • انواع:پایه های ایستاده برای سقف های شیبدار کاشی/شینگل، سیستم های سقف تخت (بالاست یا نافذ)، و سیستم های درزگیر برای سقف های فلزی.
  • مواد:فولاد گالوانیزه گرم (HDG)، آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ.
  • اتصال دهنده ها:پیچ‌ها یا پیچ‌های سازه‌ای با درجه بالا و مقاوم در برابر خوردگی سازگار با مواد سقف (چوب، فلز، بتن).

2. جزئیات مواد و مشخصات پوشش

مقاومت در برابر خوردگی برای طول عمر سیستم 25+ سال غیرقابل مذاکره است.

3. مهندسی بحرانی و داده های بار

پرسش‌های متداول براکت خورشیدی: پاسخ‌های میدانی

س: تفاوت بین براکت خورشیدی آلومینیومی و فولاد ضد زنگ چیست؟

الف:تفاوت اصلی در استحکام، وزن، مقاومت در برابر خوردگی و هزینه است. براکت های آلومینیومی (آلیاژ 6005/6063) سبک وزن هستند، در هنگام آنودایز شدن دارای مقاومت در برابر خوردگی طبیعی عالی هستند و معمولاً برای ریل ها و گیره ها استفاده می شوند. آنها نسبت قدرت به وزن بسیار خوبی را ارائه می دهند. فولاد ضد زنگ (304 یا 316) به طور قابل توجهی قوی تر و سخت تر است، و آن را برای اتصال دهنده های مهم و گیره های پر استرس، به ویژه در محیط های خورنده ساحلی ایده آل می کند (AISI 316 برای اسپری نمک برتر است). ضد زنگ سنگین تر و گران تر است. یک سیستم هیبریدی با استفاده از آلومینیوم برای ریل و ضد زنگ برای اتصالات / اتصال دهنده ها معمول و بهینه است.

س: چگونه می توانم رتبه بندی صحیح بار باد و برف را برای سیستم براکت خورشیدی خود تعیین کنم؟

الف:رتبه بندی بار یک اندازه نیست. آنها مکان خاصی هستند. شما باید کد ساختمان قابل اجرا در محل نصب خود را ارجاع دهید (به عنوان مثال، IBC/ASCE 7 در ایالات متحده آمریکا، یوروکد در اروپا). مراحل کلیدی عبارتند از: 1) موقعیت جغرافیایی پروژه و سرعت اولیه باد و بار برف زمینی مربوطه را از روی نقشه های خطر رسمی شناسایی کنید. 2) رده نوردهی سایت را تعیین کنید (به عنوان مثال، نوردهی B، C، یا D برای باد). 3) فشارهای خاص روی آرایه را بر اساس ارتفاع، زاویه شیب و ناحیه سقف (محیط، گوشه، داخلی) محاسبه کنید. سازندگان معتبر براکت های خورشیدی اسناد مهندسی و جداول دهانه را ارائه می دهند که فاصله مجاز ریل و فاصله اتصال را برای ترکیب های بار مختلف نشان می دهد. همیشه طراحی سیستم نهایی را توسط یک مهندس حرفه ای دارای مجوز برای پروژه های تجاری و مسکونی بزرگ بررسی یا مهر بزنید.

س: آیا می توانم براکت های خورشیدی را روی هر نوع سقفی نصب کنم؟

الف:در حالی که راه حل های نصب برای اکثر انواع سقف وجود دارد، هر کدام به یک روش اتصال خاص و سازگار نیاز دارند. برای سقف های شینگل یا کاشی ترکیبی، پایه های ایستاده با چشمک زن استفاده می شود، و ساختار خرپا سقف باید برای اتصال ایمن پیچ و مهره قرار گیرد. برای سقف های درز ایستاده فلزی، گیره های درز تخصصی که بدون نفوذ درز را می گیرند استاندارد هستند. برای سقف های تخت (EPDM، TPO، ساخته شده)، سیستم های بالاست غیر نفوذی یا پست های نفوذی با کیت های ضد آب جامع استفاده می شود. سقف های کاشی سفالی یا بتنی نیاز به برداشتن دقیق کاشی یا قلاب های مخصوص کاشی دارند. ارزیابی ساختاری ظرفیت باربری سقف قبل از نصب بر روی هر نوع سقفی الزامی است.

س: اهمیت مشخصات گشتاور هنگام سفت کردن گیره ها و بست های براکت خورشیدی چیست؟

الف:رعایت مقدار گشتاور مشخص شده سازنده برای یکپارچگی سیستم و انطباق با ضمانت بسیار مهم است. سفت شدن کم می تواند منجر به شل شدن قطعات به دلیل لرزش و چرخه حرارتی شود و باعث لغزش احتمالی، سر و صدا و مشکلات اتصال به زمین شود. سفت شدن بیش از حد به همان اندازه خطرناک است: می تواند قاب پانل خورشیدی آلومینیومی را تغییر شکل دهد و منجر به تنش شیشه و ترک های ریز (که توان خروجی را کاهش می دهد)، رشته های نواری یا اکستروژن ریل خرد شود و استحکام آنها را به خطر بیندازد. همیشه از آچار گشتاور کالیبره شده استفاده کنید. مقادیر رایج 12-15 نیوتن متر برای اتصالات آلومینیوم به آلومینیوم (به عنوان مثال، گیره میانی به ریل) و 18-20 نیوتن متر برای پیچ و مهره های فولادی ضد زنگ در اتصالات ساختاری است.

س: سیستم براکت خورشیدی چگونه بر کارایی کلی آرایه PV من تأثیر می گذارد؟

الف:سیستم نصب به چندین روش مستقیم و غیر مستقیم بر کارایی تأثیر می گذارد. به طور مستقیم، زاویه شیب و جهت (زیموت) تنظیم شده توسط براکت، میزان جذب سالانه تابش خورشیدی را تعیین می کند. یک براکت خورشیدی قابل تنظیم امکان بهینه سازی فصلی را فراهم می کند. به طور غیرمستقیم، یک سیستم ضعیف طراحی یا نصب شده می‌تواند در صورت عدم قرارگیری صحیح، باعث ایجاد سایه انگلی از ریل‌ها یا گیره‌ها شود. مهمتر از آن، صلبیت ناکافی می تواند منجر به انحراف پانل شود که سلول ها و اتصالات را تحت فشار قرار می دهد. در شرایط وزش باد، ارتعاش بیش از حد یا "بال زدن" می تواند باعث نوسانات تولید انرژی شود. براکت هایی که به درستی مهندسی شده اند، موقعیت بهینه و پایدار را تضمین می کنند و استرس مکانیکی را بر روی پانل ها به حداقل می رسانند و کارایی رتبه بندی شده آنها را در طول عمر سیستم حفظ می کنند.

س: آیا ملاحظات خاصی برای براکت های خورشیدی برای سیستم های نصب شده روی زمین در مقابل سیستم های پشت بام وجود دارد؟

الف:بله، اولویت های طراحی به طور قابل توجهی متفاوت است. سیستم های پشت بام به دلیل ساختار سقف موجود، زیبایی شناسی و یکپارچگی ضد آب محدود شده اند. آنها وزن کم، بار توزیع شده و مشخصات کم را در اولویت قرار می دهند. با این حال، سیستم های نصب شده روی زمین، ساختار مستقل خودشان هستند. آن‌ها به پایه‌های محکم‌تری (شمع‌های رانده، پایه‌های بتنی، شمع‌های مارپیچ) و تیرها و ستون‌های سنگین‌تر نیاز دارند که اغلب از فولاد گالوانیزه گرم برای استحکام و مقرون‌به‌صرفه ساخته می‌شوند. پایه‌های زمینی انعطاف‌پذیری بیشتری را در جهت‌گیری، شیب و فاصله ردیف‌ها برای به حداقل رساندن سایه‌زنی بین ردیف‌ها امکان‌پذیر می‌کنند، اما به دلیل قرار گرفتن در معرض و اغلب ارتفاع آرایه‌ها باید برای بارهای باد بیشتر طراحی شوند. شرایط یخبندان و شرایط خاک نیز از عوامل اصلی طراحی پایه های پایه زمینی هستند.