Bảo mật mọi kết nối
Niềm tin được xây dựng dựa trên 20 năm kinh nghiệm
Ngành công nghiệp năng lượng mặt trời toàn cầu đang mở rộng với tốc độ chưa từng có và độ tin cậy của mọi hệ thống lắp đặt quang điện (PV) cuối cùng phụ thuộc vào một yếu tố thường bị bỏ qua - ốc vít.Mô-đun năng lượng mặt trời và quang điện ốc vít là xương sống cơ học của bất kỳ hệ thống lắp đặt PV nào, chịu trách nhiệm về tính toàn vẹn của cấu trúc, chống chịu thời tiết và hiệu suất lâu dài trong suốt tuổi thọ 25–30 năm. Hướng dẫn này bao gồm toàn cảnh kỹ thuật của ốc vít năng lượng mặt trời, từ khoa học vật liệu đến tiêu chuẩn lắp đặt, giúp các kỹ sư mua sắm, nhà thầu EPC và nhà phát triển năng lượng mặt trời đưa ra quyết định tìm nguồn cung ứng sáng suốt.
Chốt mô-đun năng lượng mặt trời và quang điệnlà các thành phần cơ khí được thiết kế chính xác được sử dụng để gắn các tấm PV vào ray lắp, khung giá đỡ, kết cấu mái và giá đỡ gắn trên mặt đất. Không giống như ốc vít đa năng, phần cứng cấp năng lượng mặt trời phải đáp ứng đồng thời các yêu cầu về cấu trúc, chống ăn mòn và an toàn điện trong nhiều thập kỷ tiếp xúc ngoài trời.
Phạm vi của ốc vít năng lượng mặt trời bao gồm bu lông, đai ốc, ốc vít, vòng đệm, móc, bu lông móc, bu lông chữ T, đai ốc lò xo và bộ điều hợp năng lượng mặt trời - mỗi loại phục vụ một vai trò cơ học xác định trong hệ thống lắp đặt PV. Công ty TNHH Xuất nhập khẩu Chiết Giang Gia Hưng Tuyue, với hơn 20 năm kinh nghiệm sản xuất, cung cấp một loạt các thành phần này được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng quang điện.
Đó làLắp ráp bu lônglà bộ phận truyền tải chính kết nối khung bảng với ray lắp hoặc xà gồ kết cấu. Trong các ứng dụng năng lượng mặt trời, bu lông lắp ráp thường tuân theo các tiêu chuẩn hệ mét (M6, M8, M10, M12), với loại đặc tính 8.8 hoặc thép không gỉ A2-70 là phổ biến nhất. Thông số kỹ thuật mô-men xoắn là rất quan trọng - các kết nối dưới mô-men xoắn bị lỏng khi chu kỳ nhiệt và rung, trong khi mô-men xoắn quá mức có thể làm hỏng khung nhôm. Mô-men xoắn lắp đặt điển hình cho bu lông năng lượng mặt trời M8 dao động từ 12–18 Nm tùy thuộc vào vật liệu và lớp phủ.
Đó làBu lông chữ Tđược thiết kế đặc biệt để chèn vào các rãnh chữ T của ray lắp nhôm. Nó cho phép định vị không cần dụng cụ dọc theo đường ray trước khi khóa, giúp việc lắp đặt nhanh hơn và linh hoạt hơn. Bu lông chữ T thường được sử dụng kết hợp với đai ốc lò xo hoặc đai ốc mặt bích và đặc biệt phổ biến trong các hệ thống mái nhà thương mại và quy mô tiện ích, nơi căn chỉnh đường ray phải được điều chỉnh tại chỗ. Cấu hình đầu búa phải khớp chính xác với chiều rộng rãnh ray - thường là cấu hình 6mm hoặc 8mm - để đảm bảo tham gia an toàn.
Tiêu chuẩnđai ốc lục giáccung cấp lực kẹp trong các cụm đai ốc bu lông trong toàn bộ cấu trúc PV. Đối với các ứng dụng năng lượng mặt trời, đai ốc mô-men xoắn phổ biến hoặc đai ốc khóa chèn nylon (nylock) được ưu tiên để chống lỏng do rung động do gió gây ra. Thuộc tínhđai ốc mặt bích lục giácThêm mặt bích vòng đệm tích hợp, phân phối tải trọng kẹp trên diện tích bề mặt rộng hơn - rất quan trọng khi siết chặt vào đường ray nhôm hoặc bề mặt kim loại tấm mỏng để ngăn ngừa vết lõm và mài mòn.
Đó làđai ốc lò xolà một dây buộc chuyên dụng gắn vào rãnh thanh chống hoặc thanh lắp, tự giữ để định vị rảnh tay trong quá trình lắp đặt. Nó nén dưới tải trọng bu lông để bám vào thành kênh, chống lại cả kéo ra và quay dọc trục. Đai ốc lò xo được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống PV trên mái nhà thương mại và công nghiệp với giá đỡ unistrut hoặc kênh C. Việc lựa chọn vật liệu giữa thép cacbon mạ kẽm và thép không gỉ phụ thuộc vào môi trường ăn mòn.
Đó làmáy giặt mùa xuân(lò xo đĩa hoặc vòng đệm lò xo xoắn) bù đắp tổn thất lực căng bu lông do giãn nở và co lại nhiệt. Trong các hệ thống PV hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ −40 ° C đến + 85 ° C, chu kỳ nhiệt tạo ra sự giãn nở chênh lệch đáng kể giữa các kim loại khác nhau (ví dụ: bu lông thép trong đường ray nhôm). Vòng đệm lò xo duy trì tải trước tối thiểu, ngăn chặn sự lỏng lẻo của khớp mà không cần vặn lại. DIN 127 và DIN 6796 là những tiêu chuẩn được tham khảo nhiều nhất.
Đó làVít khoan máy giặt lục giác(còn được gọi là vít TEK hoặc dây buộc tự khoan) thâm nhập và ren vào bề mặt kim loại trong một thao tác duy nhất - không cần lỗ thí điểm. Kiểu điểm #3 và #5 là tiêu chuẩn: #3 được thiết kế cho thép khổ nhẹ (lên đến 4,8mm), trong khi #5 có thể xuyên qua thép kết cấu nặng lên đến 12,7mm. Trong lắp đặt năng lượng mặt trời, các vít này cố định giá đỡ thanh ray vào xà gồ thép, tấm lợp kim loại hoặc khung thép kết cấu. Đầu máy giặt lục giác với vòng đệm EPDM bịt kín bên dưới ngăn nước xâm nhập tại mỗi điểm xuyên qua mái.
Đó làVít kim loại képGiải quyết thách thức cụ thể của việc khoan qua tấm ốp thép không gỉ hoặc chất nền cứng trong khi vẫn duy trì thân máy chống ăn mòn. Nó có một điểm khoan bằng thép carbon (để cắt độ cứng) được liên kết với chuôi và đầu bằng thép không gỉ (để chống ăn mòn). Thiết kế này giúp loại bỏ nhu cầu tìm nguồn mũi khoan và ốc vít riêng biệt, giảm thời gian lắp đặt. Vít lưỡng kim là lựa chọn ưu tiên để gắn giá đỡ và thanh ray vào mái kim loại mạ không gỉ hoặc phủ cứng.
Đó làmóc năng lượng mặt trờilà một phần cứng neo chịu lực được thiết kế để lắp đặt năng lượng mặt trời mái ngói và mái cong. Nó chèn dưới mái ngói và gắn vào xà nhà mái, cung cấp điểm gắn cho đường ray mà không vi phạm tính toàn vẹn chống thấm của ngói. Các cấu hình móc khác nhau tồn tại cho các định dạng gạch khác nhau: móc gạch phẳng, móc gạch La Mã và móc cấu hình chữ S. Móc phải được đánh giá bằng tải trọng chết kết hợp của mô-đun cộng với lực nâng gió động - thường được thiết kế để chịu được 3–5 kN trên mỗi móc tùy thuộc vào mã gió địa phương (ASCE 7, EN 1991-1-4). Ưu đãi TuyueNhiều thiết kế móc năng lượng mặt trờiđể phù hợp với các cấu hình lợp khác nhau, bao gồmBiến thể thứ bacho các hình học gạch chuyên dụng.
Đó làbu lông treo năng lượng mặt trờilà một dây buộc ren kép với ren vít gỗ ở một đầu (để thâm nhập vào xà nhà mái) và ren máy ở đầu kia (để gắn đường ray). Đây là điểm neo chính trong việc lắp đặt PV mái lợp dân dụng. Độ sâu thâm nhập vào vì kèo phải đáp ứng các yêu cầu về mã địa phương - thường là tối thiểu 38mm (1,5 inch) vào gỗ rắn. Biến thể thứ hai củabu lông treo năng lượng mặt trờiVới chiều dài mở rộng có sẵn cho các cụm mái dày hơn hoặc khi sử dụng giá đỡ nhấp nháy. Mô-men xoắn thích hợp và keo chống thấm là bắt buộc ở mỗi lần thâm nhập để tránh hư hỏng do nước lâu dài.
Đó làbộ chuyển đổi năng lượng mặt trờilà một thành phần phần cứng bắc cầu cho phép tương thích giữa các thiết kế hệ thống lắp đặt khác nhau hoặc giữa các cấu hình ray lắp đặt và khung bảng điều khiển không tiêu chuẩn. Trong hệ thống giá đỡ mô-đun, bộ điều hợp cho phép lắp đặt các nhãn hiệu hoặc kích thước bảng điều khiển hỗn hợp trên cùng một bố cục đường ray. Chúng cũng được sử dụng khi trang bị thêm các tấm mới vào các cấu trúc lắp đặt cũ. Dung sai kích thước trên bộ điều hợp năng lượng mặt trời phải chặt chẽ - thường là ±0,2mm - để đảm bảo phân bổ lực kẹp nhất quán trên tất cả các điểm giao diện.
SS304 (18% crom, 8% niken) là thông số kỹ thuật cơ bản cho hầu hết các ốc vít năng lượng mặt trời, mang lại khả năng chống ăn mòn khí quyển tuyệt vời. SS316 bổ sung 2–3% molypden, cải thiện đáng kể khả năng chống rỗ do clorua gây ra - làm cho nó trở thành thông số kỹ thuật cần thiết cho các công trình lắp đặt ven biển trong phạm vi 1–5 km từ nước biển. Cả hai loại đều không từ tính ở trạng thái ủ (phù hợp với một số yêu cầu về khoảng cách với thiết bị điện nhất định) và có tuổi thọ ngoài trời dự kiến vượt quá 25 năm, phù hợp với thời gian bảo hành của các mô-đun PV hiện đại.
Một trong những thách thức quan trọng nhất về mặt kỹ thuật trong thiết kế dây buộc PV là ăn mòn điện ở giao diện giữa các kim loại khác nhau. Thanh ray lắp bằng nhôm (cực dương) tiếp xúc với ốc vít bằng thép không gỉ (cực âm) khi có chất điện phân (nước mưa có muối hòa tan) tạo ra một tế bào điện. Trong khi chênh lệch tiềm năng giữa nhôm và thép không gỉ tương đối thấp (~ 0,5V), trong hơn 25 năm, ngay cả sự tấn công điện chậm cũng có thể làm suy yếu bức tường khung nhôm đến mức hỏng hóc kết cấu. Các chiến lược giảm thiểu bao gồm sử dụng vòng đệm cách ly bằng nhôm hoặc anodized, bôi mỡ điện môi ở các giao diện tiếp xúc hoặc chỉ định ốc vít lưỡng kim để giảm thiểu chênh lệch điện thế. Đây là lý do chính tại sao TuyuePhần cứng và ốc vítPhạm vi bao gồm cả tùy chọn thép không gỉ và kim loại kép được thiết kế đặc biệt cho môi trường năng lượng mặt trời.
Chốt thép cacbon mạ kẽm (mạ điện) tiêu chuẩn thường không được chấp nhận cho các ứng dụng năng lượng mặt trời ngoài trời trong hầu hết các thông số kỹ thuật chuyên nghiệp. Lớp phủ kẽm mạ điện chỉ cung cấp khả năng bảo vệ 5–12 micron - không đủ để tiếp xúc ngoài trời 25 năm. Ốc vít mạ kẽm nhúng nóng (HDG) với lớp phủ kẽm 45–85 micron được chấp nhận cho các ứng dụng gắn trên mặt đất nội địa. Tuy nhiên, HDG không tương thích với dung sai ren chính xác, khiến nó không phù hợp với bu lông M6–M8 bước nhỏ. Đây là lý do tại sao tiêu chuẩn công nghiệp cho ốc vít cấp mô-đun đã hội tụ trên thép không gỉ, được phản ánh trong các chứng nhận như giao thức kiểm tra độ bền IEC 61215.
Chốt năng lượng mặt trời cho thị trường quốc tế được đánh giá dựa trên một số tiêu chuẩn chồng chéo. Tiêu chuẩn IEC 61215 (Mô-đun quang điện mặt đất - Đánh giá thiết kế và phê duyệt loại) xác định các yêu cầu về độ bền ở cấp mô-đun nhưng gián tiếp thúc đẩy các yêu cầu về hiệu suất của dây buộc thông qua 1000 giờ damp nhiệt (85 ° C / 85% RH) và các thử nghiệm chu kỳ nhiệt. ASTM B117 (Thực hành tiêu chuẩn để vận hành thiết bị phun muối) là thử nghiệm ăn mòn chuẩn được tham chiếu trong hầu hết các thông số kỹ thuật mua sắm - ốc vít năng lượng mặt trời cấp chuyên nghiệp phải vượt qua thử nghiệm phun muối trung tính tối thiểu 500 giờ mà không bị rỉ sét đỏ, với 1000 giờ được ưu tiên cho các ứng dụng ven biển. Tại thị trường Châu Âu, EN ISO 3506 xác định cụ thể các tính chất cơ học của ốc vít bằng thép không gỉ. Năng lực sản xuất của Tuyue bao gồm các sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế này, hỗ trợ các yêu cầu của dự án toàn cầu trên các vùng khí hậu khác nhau.
Mô-men xoắn của dây buộc là một trong những khía cạnh quan trọng nhất và thường bị bỏ qua nhất của việc lắp đặt năng lượng mặt trời. IEC 62548 (Yêu cầu thiết kế đối với mảng PV) nhấn mạnh rằng tất cả các chốt phải được lắp đặt theo mô-men xoắn quy định của nhà sản xuất bằng cờ lê mô-men xoắn đã hiệu chuẩn. Trình điều khiển tác động khí nén - thường được sử dụng bởi các đội lắp đặt - không thể cung cấp mô-men xoắn ổn định một cách đáng tin cậy và không nên được sử dụng cho mô-đun cuối cùng clamping. Giá trị mô-men xoắn cho ốc vít năng lượng mặt trời thông thường:
Bu lông không gỉ M6 vào đường ray nhôm: 7–10 Nm
Bu lông không gỉ M8 vào kết cấu thép: 18–25 Nm
Bu lông móc treo vào vì kèo (đường kính 5/16 "): 10–15 Nm
Vít tự khoan (số 14) với xà gồ thép: 8–12 Nm
Nên kiểm tra mô-men xoắn lại sau 6 tháng sau khi lắp đặt, vì việc nới lỏng bu lông trong thời gian chu kỳ nhiệt ban đầu có thể giảm tải trước từ 15–30%.
Mọi sự xâm nhập qua màng lợp hoặc bề mặt ngói được tạo ra bởi bu lông hoặc móc treo phải được bịt kín bằng chất trám và nhấp nháy tuân thủ quy tắc. Cần có chất bịt kín gốc butyl hoặc silicone cấp chuyên nghiệp được đánh giá về khả năng tiếp xúc với tia cực tím và nhiệt (−40 ° C đến + 150 ° C). Chất bịt kín phải được áp dụng xung quanh lỗ thâm nhập trước khi mô-men xoắn cuối cùng của bu lông móc treo để đảm bảo lấp đầy khoảng trống hoàn toàn. Các lỗ thâm nhập được bịt kín không đúng cách là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra yêu cầu bảo hành PV trên mái nhà.
Kẹp giữa và kẹp cuối phân phối lực kẹp qua mép khung mô-đun. Áp suất tiếp xúc giữa kẹp và khung phải nằm trong phạm vi quy định của nhà sản xuất khung - thường là 5–15 MPa - để tránh biến dạng khung đồng thời cung cấp đủ ma sát để chống trượt mô-đun dưới tải trọng gió. Ở những vùng có gió lớn (tốc độ gió cơ bản >160 km/h trên mỗi ASCE 7), cần có thêm điểm buộc hoặc kẹp định mức cao hơn. Thuộc tínhphần dập khung sắt góc thépcác thành phần trong phạm vi của Tuyue cung cấp gia cố kết cấu bổ sung ở các góc khung cho các điều kiện tải trọng khắt khe.
Điều 690 của NEC (Hoa Kỳ) và IEC 62548 yêu cầu tất cả các thành phần kim loại của mảng PV - bao gồm đường ray lắp, khung và cấu trúc giá đỡ - phải được liên kết điện và nối đất. Mặc dù ốc vít tiêu chuẩn không phải là thiết bị nối đất, nhưng kết nối cơ học mà chúng tạo ra giữa các thành phần dẫn điện là một phần của đường dẫn liên kết. Các vấu nối đất, dây nhảy liên kết hoặc kẹp nối đất cấp mô-đun được liệt kê phải được tích hợp vào hệ thống lắp đặt trong các khoảng thời gian nhất định. Vật liệu và lớp phủ của dây buộc không được tạo ra lớp oxit có độ bền cao tại các giao diện liên kết - đây là một lý do nữa tại sao các bề mặt tiếp xúc bằng thép không gỉ trần được ưa chuộng hơn các ốc vít được sơn hoặc phủ nhiều ở các vị trí liên kết.
Neo chính là bu lông treo năng lượng mặt trời được đóng vào xà nhà mái với khoảng cách vì kèo 406–610mm (16"–24"). Móc năng lượng mặt trời được sử dụng cho mái ngói để bảo quản lớp ngói chống thấm. Sau đó, đường ray được gắn bằng bu lông chữ T và đai ốc lò xo. Kẹp mô-đun đến đường ray sử dụng kẹp giữa và kẹp cuối được gắn chặt bằngThép không gỉ Bolt Nut Vít Vòng đệm. Tránh sử dụng vít tự khoan ở giao diện mô-đun-ray để cho phép thay thế bảng điều khiển trong tương lai.
Hệ thống chấn lưu hoặc gắn cơ học là tiêu chuẩn. Các hệ thống gắn cơ học sử dụng vít tự khoan xuyên qua màng vào sàn kết cấu với vòng đệm bịt kín được hỗ trợ bởi EPDM. Kết nối đường ray với giá đỡ sử dụng bu lông chữ T và đai ốc mặt bích. Có thể sử dụng vít hai kim loại khi tấm nắp màng bao gồm một lớp ốp không gỉ hoặc nhôm.
Móng cọc dẫn động hoặc móng neo xoắn ốc kết nối với ống mô-men xoắn hoặc bàn nghiêng cố định bằng cách sử dụng cụm bu lông cường độ cao (loại thuộc tính 8.8 hoặc 10.9). Các kết nối mặt bích ở đỉnh cọc sử dụng bu lông lục giác với vòng đệm lò xo và đai ốc mô-men xoắn thịnh hành. Phần đính kèm mô-đun tuân theo phương pháp ray và kẹp giống hệt với hệ thống trên mái nhà. Bảo vệ chống ăn mòn cho các thành phần dưới lớp yêu cầu lớp phủ HDG hoặc epoxy thay vì thép không gỉ do tiếp xúc với chất điện phân trong đất.
Mái đường may đứng sử dụng S-5 không xuyên thấu! kẹp kiểu kẹp kẹp đường may một cách cơ học mà không bị thủng. Mái kim loại sóng yêu cầu vít khoan vòng đệm lục giác qua núm gấp thành xà gồ.Vít lợp mái và vít khoantrong phạm vi sản phẩm của Tuyue có kích thước và lớp phủ đặc biệt cho các ứng dụng này, với vòng đệm ngoại quan EPDM cung cấp độ kín nước ở mỗi lần thâm nhập.
Việc chuyển sang các định dạng tấm wafer silicon 182mm (M10) và 210mm (G12) đã làm tăng đáng kể kích thước mô-đun và trọng lượng chết - các mô-đun thương mại điển hình hiện nặng 25–35 kg. Kết hợp với các mô-đun hai mặt hiệu quả cao hơn yêu cầu lắp đặt trên cao (tăng đòn bẩy gió), tải trọng cấu trúc trên ốc vít đã tăng khoảng 20–30% so với các hệ thống thời 60 ô. Điều này thúc đẩy nhu cầu về bu lông loại tài sản cao hơn và thông số kỹ thuật mô-men xoắn tinh tế.
Các mô-đun hai mặt yêu cầu khe hở bề mặt phía sau để cho phép thu ánh sáng phản chiếu, có nghĩa là lắp clamps không thể sử dụng hỗ trợ ray đáy có chiều rộng đầy đủ truyền thống trong một số cấu hình. Điều này đã đẩy nhanh sự phát triển của kẹp mô-đun không khung và gắn kết dính - cả hai đều đặt ra các yêu cầu về hóa học và cơ học mới đối với các thành phần phần cứng giao diện.
Việc lắp đặt nông sản (năng lượng mặt trời + nông nghiệp) và năng lượng mặt trời nổi (FPV) khiến ốc vít tiếp xúc với môi trường khắc nghiệt hơn đáng kể - độ ẩm cao, hóa chất phân bón và trong hệ thống FPV, tiếp xúc với nước liên tục. SS316L (biến thể carbon thấp của SS316) và thép không gỉ duplex (ví dụ: 2205) ngày càng được chỉ định cho các ứng dụng này. Dòng sản phẩm thép không gỉ của Tuyue, bao gồmthép nhôm và đinh tán mù SS, hỗ trợ nhu cầu kết hợp của các môi trường năng lượng mặt trời thế hệ tiếp theo này.
Các nhà thầu EPC lớn ngày càng yêu cầu bộ dụng cụ dây buộc được lắp ráp sẵn - bu lông, đai ốc và vòng đệm được lắp ráp sẵn trên mỗi điểm kết nối - để giảm lao động tại chỗ và loại bỏ lỗi lắp đặt. Xu hướng này đòi hỏi các nhà sản xuất dây buộc phải đầu tư vào khả năng lắp ráp và kết hợp linh kiện chính xác, một lĩnh vực mà các nhà cung cấp lâu đời với phạm vi sản phẩm toàn diện như Tuyue có lợi thế cạnh tranh.
Khi chỉ định ốc vít năng lượng mặt trời để mua sắm dự án, các tiêu chí kỹ thuật sau đây cần được đề cập trong tài liệu thông số kỹ thuật:
Cấp vật liệu và tiêu chuẩn (ví dụ: A2-70 theo ISO 3506 hoặc SS316 theo ASTM A276). Yêu cầu kiểm tra ăn mòn và số giờ tối thiểu theo tiêu chuẩn ASTM B117 hoặc tương đương. Tiêu chuẩn ren (hệ mét ISO hoặc UNC / UNF), cao độ và lớp dung sai. Tiêu chuẩn kích thước (DIN, ISO, ASME / ANSI). Loại lớp phủ và độ dày nếu có (thụ động, đánh bóng điện phân). Truy xuất nguồn gốc lô hàng và chứng nhận vật liệu (chứng chỉ nhà máy EN 10204 3.1 hoặc 3.2). Yêu cầu đóng gói và lắp đặt trang web.
Đối với các dự án yêu cầu phạm vi phần cứng rộng từ một nhà cung cấp có trách nhiệm duy nhất, Tuyue tích hợpPhần cứng và ốc vítDòng sản phẩm bao gồm toàn bộ bộ phận lắp ráp - từ neo xuyên mái đến phần cứng kẹp mô-đun - được hỗ trợ bởi 20 năm chuyên môn sản xuất và kinh nghiệm xuất khẩu từ Gia Hưng, Chiết Giang, Trung Quốc.
