Dizajn štrukturálneho spoja koľajníc pre solárne regály s dlhým{0}}rozsahom
A súprava na spojovanie solárnych koľajnícprenáša ohybové, šmykové a vyrovnávacie sily medzi susednými montážnymi koľajnicami, pričom umožňuje zostave koľajníc prispôsobiť sa tepelnému pohybu. V prípade fotovoltaických polí s dlhým{1}}rozsahom musí byť miesto spoja navrhnuté ako konštrukčný spoj a nie ako jednoduché rozšírenie koľajnice.
A správne špecifikovanékonektor solárnej montážnej lištyby mali udržiavať zarovnanie koľajníc, poskytovať dostatočný prenos zaťaženia, vyhýbať sa nadmernému obmedzovaniu tepelnej rozťažnosti a zachovávať požadovanú dráhu elektrického spojenia tam, kde sa regálový systém používa ako súčasť uzemnenia zariadenia.
Dlhé{0}}rozpätie spojov solárnych koľajníc a koncentrácia napätia
Dlhé dráhy solárnych koľajníc sú vystavené opakovaným zmenám teploty, tlaku vetra, zaťaženiu snehom a toleranciám inštalácie. Hliníkové koľajnice majú relatívne vysoký koeficient tepelnej rozťažnosti, takže dlhá súvislá koľajnica môže zaznamenať merateľný rozmerový pohyb medzi horúcimi a studenými prevádzkovými podmienkami.
Na spoji môže interagovať niekoľko síl:
- Ohybový moment od zaťaženia modulu a vetra
- Šmyková sila prenášaná medzi susednými koľajnicami
- Lokálne namáhanie ložiska okolo spojovacích prvkov
- Tepelná expanzia a kontrakcia
- Rotácia koľajnice spôsobená nerovnomernými podmienkami podpory
- Diferenciálny pohyb medzi strešnými príchytkami a koľajnicami
Spoj by mal byť preto umiestnený podľa konštrukčného výpočtu a nie jednoducho inštalovaný na najvhodnejšom mieste koľajnice.
V prípade solárnych stojanov s dlhým{0}rozsahom by technická kontrola mala stanoviť nasledujúce parametre:
| Dizajnový parameter | Technická úvaha |
|---|---|
| Profil koľajnice | Geometria rezu, hrúbka steny a moment zotrvačnosti |
| Materiál koľajnice | Bežne hliník AL6005-T5 |
| Rozpätie koľajníc | Vzdialenosť medzi strešnými alebo zemnými podperami |
| Pozícia spoja | Určené z podmienok ohybu a podpory |
| Zaťaženie vetrom | Projekt-špecifický; Môže sa uplatňovať AS/NZS 1170.2 |
| Zaťaženie snehom | Výpočet lokality-pre konkrétny projekt |
| Spojovacie prvky | SUS304 alebo špecifikovaná trieda konštrukčných spojovacích prvkov |
| Zapojenie konektora | Definované profilom koľajnice a geometriou konektora |
| Tepelný pohyb | Vypočítané z dĺžky koľajnice a teplotného rozsahu |
| Uzemňovacia dráha | Overené podľa kompletného návrhu regálu |
Spoj, ktorý je štrukturálne primeraný pre krátky koľajnicový úsek, nemusí poskytovať rovnaký výkon, keď sa používa opakovane cez dlhé koľajnicové pole. Dĺžka konektora, usporiadanie upevňovacích prvkov a zapojenie koľajnice by sa preto mali posudzovať spolu s prierezom koľajnice-.
Vnútorné spojovacie konektory solárnych koľajníc a dizajn dilatačných spojov
Vnútornéspojka solárnej koľajnicesa typicky vkladá do dutej časti dvoch susedných koľajníc. Konektor poskytuje kontrolované mechanické zapojenie a zároveň udržiava vonkajší povrch koľajnice dostupný pre svorky FV modulov.
Geometria konektora by mala zodpovedať vnútornej dutine koľajnice. Nadmerná vzdialenosť môže umožniť pohyb koľajnice a otáčanie spoja, zatiaľ čo nedostatočná vzdialenosť môže skomplikovať inštaláciu a obmedziť tepelný pohyb.
Pri zostavách dlhých koľajníc si osobitnú pozornosť vyžadujú tri rozmery:
1.Dĺžka vloženia- vyžaduje sa dostatočné zapojenie na oboch úsekoch koľajníc.
2.Umiestnenie upevňovacieho prvkuUpevňovacie prvky - nesmú zasahovať do rozširovania koľajníc ani vytvárať nadmerné lokálne napätie.
3.Kĺbová medzera- medzera by mala zodpovedať vypočítanej požiadavke na tepelný pohyb systému.
Tepelná expanzia v hliníkových solárnych koľajniciach
Približnú tepelnú rozťažnosť hliníkovej koľajnice možno vypočítať pomocou:
ΔL = × L × ΔT
kde:
- ΔL= zmena dĺžky koľajnice
- = koeficient tepelnej rozťažnosti
- LPôvodná dĺžka koľajnice: =
- ΔT= kolísanie teploty
Pre hliník je bežne používaná technická hodnota na predbežný výpočet približne23 × 10⁻⁶ / stupeň. Konečná hodnota a návrhový teplotný rozsah by sa mali riadiť špecifikovanými údajmi z hliníkovej zliatiny a podmienkami návrhu projektu.
Napríklad 20 m hliníková koľajnica vystavená teplotnému rozdielu 60 stupňov môže zaznamenať približne:
23 × 10⁻⁶ × 20 × 60 ≈ 27,6 mm
Háčik:Pred opakovanou inštaláciou v teréne skontrolujte svoj dlhý-koľajový spoj.
Požiadajte o preskúmanie inžinierstva solárnych koľajových spojov
Pevnosť a prenos zaťaženia na solárne montážne koľajnicové konektory
A konektor solárnej montážnej lištymusí prenášať sily vznikajúce na križovatke bez toho, aby spôsobili nadmernú lokálnu deformáciu.
Medzi najdôležitejšie štrukturálne kontroly zvyčajne patria:
1.Prenos zaťaženia pri ohybe
Koľajnica prenáša zaťaženie z FV modulov do strešných príloh, zemných podpier alebo iných montážnych bodov. Spoj musí mať dostatočnú odolnosť proti lokálnemu ohybu a rotácii koľajnice.
2.Šmykový prenos
Zdvihnutie vetra a tlak nadol môžu vytvárať šmykové sily pozdĺž koľajnice. Zapojenie konektora a kapacita upevnenia by sa mali kontrolovať podľa vypočítaného konštrukčného šmyku.
3.Lokálne ložiskové napätie
Konektor a upevňovacie prvky koncentrujú sily do hliníkovej koľajnice. Nadmerné namáhanie ložiska môže deformovať stenu koľajnice okolo otvoru upevňovacieho prvku a znížiť tuhosť spoja.
4.ull-Kapacita výstupkov a spojok
Kapacita spojovacieho prvku sa musí posúdiť podľa zvoleného materiálu spojovacieho prvku, priemeru, konfigurácie závitu a geometrie koľajnice. Upevňovacie prvky SUS304 sa bežne používajú na montáž solárneho-hardvéru odolného voči korózii, ale konštrukčný výpočet by mal overiť požadovanú kapacitu pre projekt.
5.Priehyb koľajnice
Spoj by sa nemal hodnotiť nezávisle od celého systému koľajníc. Rozpätie koľajníc, rozstup podpier, zaťaženie modulov a tlak vetra ovplyvňujú výsledný priehyb.
Pre projekty navrhnuté podAS/NZS 1170.2vplyv vetra by sa mal stanoviť z miesta projektu a charakteristík budovy alebo sústavy, a nie priraďovať ku každému zariadeniu jednu generickú hodnotu vetra.
Záver: Navrhovanie súvislého spoja solárnych koľajníc
A súvislá solárna koľajová križovatkaje štrukturálnym a inštalačným-kontrolným bodom v rámci dlhého{1}}rozsahu systému montáže FV systému. Spoj musí zabezpečiť primeraný prenos mechanického zaťaženia a zároveň umožniť vypočítaný tepelný pohyb zostavy hliníkovej koľajnice.
Pre obstarávacie tímy sa kľúčové kontroly neobmedzujú na cenu konektora alebo nominálnu kompatibilitu koľajníc. Pred hromadnou výrobou by sa malo potvrdiť prispôsobenie profilu koľajnice, zapojenie konektora, špecifikácia upevňovacieho prvku, povolená expanzia, prostredie korózie a kontinuita uzemnenia.
Často kladené otázky: Technika a obstarávanie solárnych koľajových spojov
Ako by sa mala súprava na spojenie solárnej koľajnice umiestniť na dlhú PV koľajnicu?
Poloha spoja by sa mala riadiť konštrukčným výpočtom, rozstupom podpier a profilom ohybu koľajnice. Vyhnite sa umiestňovaniu spojov len z dôvodu pohodlia výroby. Návrh by mal brať do úvahy aj tepelnú rozťažnosť a požadovanú toleranciu pohybu koľajníc.
Môže konektor solárnej montážnej lišty tiež zabezpečiť kontinuitu uzemnenia?
Nie automaticky. Mechanické pripojenie nezaručuje elektrické spojenie, najmä s povrchmi z eloxovaného hliníka. Ak koľajnica tvorí súčasť uzemňovacieho systému, elektrická kontinuita by sa mala overiť pomocou špecifikovaného spojovacieho komponentu alebo metódy uzemnenia.
Aké informácie sú potrebné pre hromadnú výrobu spojov solárnych koľajníc?
Poskytnite výkres vytláčania koľajnice, rozmery vnútornej dutiny, dĺžku koľajnice, rozstup podpier, špecifikáciu upevňovacích prvkov, projektované zaťaženie vetrom a snehom, teplotný rozsah, spôsob uzemnenia a požadované množstvá. Tieto vstupy umožňujú prispôsobenie rozmerov konektorov a konfigurácie spojov pred výrobou.