تغییر جهانی به سمت انرژی های تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی را در مرکز گفتگو قرار داده است، و در پس هر تاسیسات خورشیدی قابل اعتماد، یک سیستم ساختاری وجود دارد که به ندرت توجهی را که شایسته آن است به خود جلب می کند. پروفیل های آلومینیومی فتوولتائیک ستون فقرات فیزیکی سیستمهای نصب پنل خورشیدی را تشکیل میدهند که دقت مهندسی را با عملکرد طولانیمدت مرتبط میکند. چه یک آرایه مسکونی روی پشت بام باشد یا یک نیروگاه زمینی در مقیاس شهری، انتخاب پروفیل آلومینیومی مستقیماً بر یکپارچگی سازه، راندمان نصب و بازگشت سرمایه کلی تأثیر می گذارد.
پروفیل های آلومینیومی فتوولتائیک، اجزای آلومینیومی اکسترود شده هستند که به طور خاص برای پشتیبانی، قاب بندی و ایمن سازی پانل های خورشیدی در یک سیستم نصب طراحی شده اند. برخلاف آلومینیوم سازهای عمومی، پروفیلهای PV با هندسههای مقطع دقیق طراحی میشوند که تحملهای ضخامت پانل، الزامات توزیع بار و نیازهای ضد آب و هوا را برآورده میکنند. آنها از طریق یک فرآیند اکستروژن تولید می شوند که در آن شمش های آلیاژ آلومینیوم از طریق یک قالب شکل دار عبور داده می شوند و طول های پیوسته ای از مقاطع پیچیده ایجاد می کنند که می توانند برش داده شوند و در محل مونتاژ شوند.
این پروفیل ها چندین نقش را به طور همزمان ایفا می کنند: پانل ها را در موقعیت خود نگه می دارند، بارهای باد و برف را به زیر سازه منتقل می کنند، مسیرهای زمین را فراهم می کنند و در بسیاری از طرح ها امکان نصب بدون ابزار یا سریع را فراهم می کنند. ترکیب ساختار سبک و نسبت استحکام به وزن بالا، آلومینیوم را به ماده انتخابی تقریباً در هر بخش از صنعت فتوولتائیک تبدیل می کند.
آلومینیوم جایگاه غالب خود را در کاربردهای نصب خورشیدی به دست آورده است زیرا خواص فیزیکی و شیمیایی آن تقریباً کاملاً با نیازهای تأسیسات در فضای باز و با عمر طولانی مطابقت دارد. درک این ویژگی ها به خریداران و مهندسان کمک می کند تا هنگام تعیین سیستم های نصب، تصمیمات آگاهانه تری بگیرند.
هنگامی که آلومینیوم در معرض هوا قرار می گیرد، به طور طبیعی یک لایه اکسید نازک تشکیل می دهد که به عنوان یک مانع در برابر اکسیداسیون بیشتر عمل می کند. برای کاربردهای خورشیدی، این از طریق آنودایز تقویت می شود - یک عملیات سطح الکتروشیمیایی که لایه اکسید را بین 10 تا 25 میکرون ضخیم می کند. پروفیلهای آلومینیوم فتوولتائیک آنودایز شده در برابر خوردگی ناشی از باران، رطوبت، هوای نمک و آلایندههای صنعتی مقاومت میکنند و آنها را برای محیطهای ساحلی، صنعتی و بیابانی مناسب میسازد که در آن مواد دیگر در عرض چند سال به طور قابلتوجهی تخریب میشوند.
متداول ترین آلیاژ مورد استفاده برای پروفیل های PV 6063-T5 یا 6005-T5 است که هر دو دارای استحکام کششی تقریباً 150-270 مگاپاسکال هستند در حالی که چگالی آن تنها 2.7 گرم بر سانتی متر مکعب است. این به سازههای نصب اجازه میدهد تا سبکتر باقی بمانند - کاهش هزینههای حمل و نقل و سادهسازی محاسبات بار سقف - بدون به خطر انداختن عملکرد سازهای تحت بالا آمدن باد یا تجمع برف.
رسانایی حرارتی آلومینیوم به دفع گرمای انباشته شده در سخت افزار نصب در ساعات اوج آفتاب کمک می کند و استرس روی اتصالات مکانیکی را کاهش می دهد. رسانایی الکتریکی آن همچنین آن را برای اتصال به زمین سیستم موثر می کند و بسیاری از طرح های ریل PV مدرن ویژگی های اتصال را مستقیماً در هندسه پروفیل ادغام می کنند و نیاز به سخت افزار اتصال زمین جداگانه را از بین می برند.
صنعت فتوولتائیک از چندین دسته پروفایل مجزا استفاده می کند که هر کدام برای عملکرد خاصی در سیستم نصب بهینه شده اند. جدول زیر انواع اولیه و کاربردهای معمول آنها را خلاصه می کند.
| نوع پروفایل | تابع | برنامه معمولی |
| ریل / ریل نصب | عضو اصلی باربر، وزن پانل و نیروهای جانبی را پشتیبانی می کند | سیستم های روی پشت بام و روی زمین |
| نمایه قاب پنل | لمینت شیشه ای پانل را در بر می گیرد و از لبه ها محافظت می کند | ماژول های PV قاب استاندارد |
| گیره میانی / گیره انتهایی | پانل ها را روی ریل محکم می کند، بارهای نقطه ای را منتقل می کند | انواع پانل با قاب |
| اتصال اتصال | دو بخش ریلی را از انتها به انتها برای مسیرهای طولانی میپیوندد | آرایه های تجاری بزرگ |
| L-Foot / براکت پایه | سیستم ریلی را به ساختار سقف یا شمع زمین متصل می کند | سیستم های شیب دار و مسطح پشت بام |
| پایه شیب / زاویه براکت | زاویه شیب پانل را روی سطوح صاف تنظیم می کند | سیستم های سقف مسطح و قایق |
ساخت پروفیل های آلومینیومی فتوولتائیک با ریخته گری بیلت های آلیاژ آلومینیوم با خلوص بالا، که معمولاً از سری 6000 هستند، آغاز می شود. شمش ها تا حدود 500 درجه سانتیگراد گرم می شوند و از طریق قالب های فولادی دقیق تحت فشار تا 15000 تن رانده می شوند و به صورت پروفیل های پیوسته با هندسه های داخلی پیچیده از جمله محفظه های توخالی، شکاف های T و کانال های یکپارچه برای قرار دادن بست ظاهر می شوند.
پس از اکستروژن، پروفیل ها تحت سخت شدن سن قرار می گیرند - یک فرآیند عملیات حرارتی که ریزساختار آلیاژ را برای دستیابی به خواص مکانیکی هدف تعیین دمای T5 یا T6 تراز می کند. عملیات سطحی به شرح زیر است و سازندگان معمولاً سه گزینه را ارائه می دهند:
پروفیل های آلومینیومی فتوولتائیک در طیف گسترده ای از انواع نصب مستقر می شوند و هندسه پروفیل خاص مورد نیاز به طور قابل توجهی بین آنها متفاوت است.
در محیط های مسکونی، پروفیل های ریلی فشرده با شکاف های T یکپارچه برای گیره های میانی و انتهایی رایج ترین راه حل هستند. این سیستم ها سهولت نصب و تعداد کم نفوذ سقف را در اولویت قرار می دهند. ماهیت سبک وزن آلومینیوم به این معنی است که اکثر سازه های سقف مسکونی می توانند بار اضافی را بدون تغییرات مهندسی تحمل کنند.
تاسیسات تجاری بام مسطح اغلب از سیستم های شیب دار بالاست یا شیب کم استفاده می کنند که در آن پایه های شیب آلومینیومی و شکل های پروفیل آیرودینامیکی نیروهای بالابرنده باد را کاهش می دهند. دهانههای ریل طولانیتر از 3 تا 6 متر رایج است و به پروفیلهایی با سطح مقطع اینرسی بالاتر نیاز دارند تا از انحراف بیش از حد تحت بار جلوگیری شود.
در مقیاس کاربردی، پروفیل های آلومینیومی معمولاً با شمع های فولادی گالوانیزه گرم و اعضای متقاطع ترکیب می شوند تا هزینه و عملکرد خوردگی را متعادل کنند. اجزای آلومینیومی که معمولاً در این مقیاس دیده میشوند، پروفیلهای قاب پانل، گیرههای میانی و انتهایی، و پرلینهایی هستند که بین اعضای متقاطع فولادی قرار دارند.
فتوولتائیک های یکپارچه ساختمان (BIPV) و سازه های کانکس خورشیدی نیازمند پروفیل های آلومینیومی هستند که عملکرد ساختاری را با ظاهر معماری ترکیب می کند. پروفیلهای اکستروژن سفارشی اغلب برای این پروژهها توسعه مییابند که شامل کانالهای بست پنهان، شکافهای مدیریت کابل و سطوح تکمیلی سازگار با تطبیق رنگ پودری است.
انتخاب نمایه صحیح برای یک پروژه مستلزم ارزیابی چندین فاکتور وابسته به هم است. در نظر گرفتن این مورد به عنوان یک چک لیست، خطر خرابی سازه، تاخیر در نصب و مشکلات گارانتی را کاهش می دهد.
یکی از قانعکنندهترین استدلالها برای آلومینیوم در کاربردهای فتوولتائیک، قابلیت بازیافت آن است. آلومینیوم را می توان به طور نامحدود بدون از دست دادن خواص مکانیکی بازیافت کرد و بازیافت تنها به حدود 5 درصد انرژی مورد نیاز برای تولید آلومینیوم اولیه از سنگ معدن بوکسیت نیاز دارد. از آنجایی که اولین نسل از تاسیسات خورشیدی در مقیاس بزرگ به پایان عمر طراحی 25 تا 30 ساله خود نزدیک می شود، توانایی بازیابی و استفاده مجدد از قطعات نصب شده آلومینیومی در حال تبدیل شدن به بخش مهمی از استراتژی اقتصاد دایره ای صنعت خورشیدی است.
اکنون چندین تولیدکننده برنامههای بازپسگیری را برای سختافزار نصب از کار افتاده ارائه میکنند، و ارزش ضایعات آلومینیوم بازیافتشده بخشی از هزینه از رده خارج را جبران میکند - یک مزیت مالی که اقتصاد چرخه عمر کلی سرمایهگذاری خورشیدی را تقویت میکند. برای توسعهدهندگان پروژه که هزینه انرژی (LCOE) را محاسبه میکنند، محاسبه ارزش بازیافت آلومینیوم در پایان عمر یک عمل قانونی و رو به رشد است.
نوآوری در پروفیل های آلومینیومی PV توسط سه فشار همگرا هدایت می شود: نیاز به کاهش هزینه های نیروی کار نصب، تقاضا برای سیستم های سازگار با پانل های نسل بعدی بزرگتر و سنگین تر، و فشار برای به حداقل رساندن مصرف مواد در هر وات ظرفیت نصب شده. پاسخ به این فشارها شامل اتصالات اتصال بدون ابزار است که بدون اتصال دهنده به موقعیت خود میچسبند، شیارهای مدیریت کابل یکپارچه که مجرای مجرای مجزا را حذف میکنند، و بهینهسازی محاسباتی هندسه مقطع برای حذف مواد از مناطق کمتنش و در عین حال حفظ عملکرد انحراف.
همانطور که پذیرش پانل دو وجهی افزایش مییابد و سیستمهای ردیاب در پروژههای تاسیساتی گستردهتر میشوند، طراحان پروفیل آلومینیومی همچنین در حال توسعه سطوح مقطع کمنما و بهینهسازی آیرودینامیکی هستند که سایهزنی روی سطح سلول عقب را به حداقل میرساند و مقاومت باد را در لولههای گشتاور ردیاب تک محوری کاهش میدهد. ترکیبی از توسعه آلیاژ پیشرفته، اکستروژن دقیق و ادغام طراحی در سطح سیستم به این معنی است که پروفیل های آلومینیومی فتوولتائیک همگام با پانل ها و اینورترهایی که پشتیبانی می کنند به تکامل خود ادامه می دهند - بی سر و صدا انتقال انرژی را از پایه تامین می کنند.
19156366875-86+
پلاک 1016، جاده بائوچنگ، منطقه توسعه اقتصادی و فناوری، شهر Xuancheng، استان آنهویی، چین
حق چاپ © Anhui Huilong Group Huilv New Material Technology Co., Ltd. تمامی حقوق محفوظ است
تولید کنندگان پروفیل آلومینیوم
