Zasnova strukturnega spoja tirnic za solarne regale z dolgim-razponom
A komplet za spajanje sončne tirniceprenaša upogibne, strižne in poravnalne sile med sosednjimi montažnimi tirnicami, hkrati pa omogoča, da se sklop tirnice prilagodi toplotnemu gibanju. Pri fotonapetostnih nizih z dolgim-razponom mora biti mesto spoja zasnovano kot strukturni spoj in ne kot preprost podaljšek tirnice.
A pravilno določenopriključek za sončno montažomora vzdrževati poravnavo tirnic, zagotavljati zadosten prenos obremenitve, se izogibati čezmernemu omejevanju toplotnega raztezanja in ohraniti zahtevano električno povezovalno pot, kjer se regalni sistem uporablja kot del ozemljitve opreme.
Spoji solarnih tirnic z dolgim-razponom in koncentracija napetosti
Dolge proge solarnih tirnic so izpostavljene ponavljajočim se temperaturnim spremembam, pritisku vetra, obremenitvi s snegom in tolerancam vgradnje. Aluminijaste tirnice imajo sorazmerno visok koeficient toplotnega raztezanja, zato lahko dolga neprekinjena tirnica doživi merljivo dimenzijsko gibanje med vročimi in hladnimi delovnimi pogoji.
Pri spoju lahko medsebojno deluje več sil:
- Upogibni moment zaradi obremenitev modula in vetra
- Strižna sila, ki se prenaša med sosednjimi deli tirnice
- Lokalna nosilna napetost okoli pritrdilnih elementov konektorja
- Toplotno raztezanje in krčenje
- Vrtenje tirnice zaradi neenakomernih podpornih pogojev
- Diferencialno gibanje med strešnimi priključki in tirnicami
Spoj je zato treba namestiti v skladu s konstrukcijskim izračunom in ne preprosto namestiti na najprimernejše mesto tirnice.
Za solarne regale z velikim-razponom mora inženirski pregled določiti naslednje parametre:
| Parameter oblikovanja | Inženirski premislek |
|---|---|
| Profil tirnice | Geometrija preseka, debelina stene in vztrajnostni moment |
| Železniški material | Običajno aluminij AL6005-T5 |
| Razpon tirnic | Razdalja med strešnimi ali talnimi nosilci |
| Položaj spoja | Določeno iz pogojev upogibanja in podpore |
| Obremenitev z vetrom | Posebno-za projekt; Morda velja AS/NZS 1170.2 |
| Snežna obremenitev | Izračun lokacije-za projekt |
| Pritrdilni elementi | SUS304 ali določen razred konstrukcijskega pritrdila |
| Vključevanje konektorja | Določeno s profilom tirnice in geometrijo priključka |
| Toplotno gibanje | Izračunano iz dolžine tirnice in temperaturnega območja |
| Ozemljitvena pot | Preverjeno glede na celotno zasnovo regalov |
Spoj, ki je strukturno ustrezen za kratek tirnični odsek, morda ne bo zagotavljal enake zmogljivosti pri večkratni uporabi na dolgem tirnem nizu. Dolžino konektorja, razporeditev pritrdilnih elementov in vpetje tirnice je zato treba pregledati skupaj s prerezom-tirnice.
Notranji spojni konektorji za sončne tirnice in oblikovanje dilatacijskih spojev
Notranjipriključek za sončno tirnicose običajno vstavi v votel del dveh sosednjih tirnic. Konektor zagotavlja nadzorovan mehanski vklop, hkrati pa ohranja zunanjo površino tirnice na voljo za sponke PV modula.
Geometrija konektorja se mora ujemati z notranjo votlino tirnice. Prevelika razdalja lahko dovoli premikanje tirnice in vrtenje spoja, medtem ko lahko nezadostna razdalja oteži namestitev in omeji toplotno gibanje.
Pri dolgih tirnih sklopih je treba posebno pozornost posvetiti trem dimenzijam:
1.Dolžina vstavljanja- na obeh odsekih tirnic je potrebna zadostna angažiranost.
2.Lokacija pritrdilnega elementa- pritrdilni elementi ne smejo ovirati širjenja tirnice ali ustvarjati čezmerne lokalne napetosti.
3.Skupna vrzel- reža mora slediti izračunani sistemski zahtevi po toplotnem gibanju.
Toplotna ekspanzija v aluminijastih solarnih tirnicah
Približno toplotno raztezanje aluminijaste tirnice je mogoče izračunati z uporabo:
ΔL = × L × ΔT
kje:
- ΔL= sprememba dolžine tirnice
- = koeficient toplotne razteznosti
- L= izvirna dolžina tirnice
- ΔT= nihanje temperature
Za aluminij je običajno uporabljena inženirska vrednost za predhodni izračun približno23 × 10⁻⁶ / stopinja. Končna vrednost in projektno temperaturno območje morata slediti podanim podatkom o aluminijevih zlitinah in projektnim pogojem.
Na primer, 20-metrska aluminijasta tirnica, izpostavljena 60-stopinjski temperaturni razliki, lahko doživi približno:
23 × 10⁻⁶ × 20 × 60 ≈ 27,6 mm
Kavelj:Pred ponovno namestitvijo na terenu preverite vaš dolg{0}}razpon tirnega spoja.
Zahtevajte inženirski pregled spoja sončne tirnice
Prenos moči in obremenitve na priključkih za sončno montažo
A priključek za sončno montažomora prenesti sile, ki nastanejo na stičišču tirnic, ne da bi pri tem povzročil pretirano lokalno deformacijo.
Najpomembnejši strukturni pregledi običajno vključujejo:
1.Prenos upogibne obremenitve
Tirnica prenaša obremenitve fotonapetostnih modulov na strešne pritrditve, talne podpore ali druge pritrdilne točke. Spoj mora vzdrževati zadostno odpornost proti lokalnemu upogibanju in vrtenju tirnice.
2.Strižni prenos
Dvig vetra in pritisk navzdol lahko povzročita strižne sile vzdolž tirnice. Ujemanje konektorja in nosilnost pritrdilnega elementa je treba preveriti glede na izračunano konstrukcijsko strižno silo.
3.Lokalna nosilna obremenitev
Konektor in pritrdilni elementi vnašajo koncentrirane sile v aluminijasto tirnico. Prekomerna obremenitev ležaja lahko deformira steno tirnice okoli luknje za pritrdilni element in zmanjša togost spoja.
4.ull-Out and Fastener Capacity
Zmogljivost pritrdilnih elementov je treba oceniti glede na izbrani material pritrdilnih elementov, premer, konfiguracijo navojev in geometrijo tirnice. Pritrdilni elementi SUS304 se običajno uporabljajo za -korozijsko odporno strojno opremo za sončno montažo, vendar mora konstrukcijski izračun preveriti zahtevano zmogljivost za projekt.
5.Upogib tirnice
Spoj se ne sme ocenjevati neodvisno od celotnega tirnega sistema. Razpon tirnic, razmik podpor, obremenitev modula in pritisk vetra vplivajo na nastalo deformacijo.
Za projekte, zasnovane podAS/NZS 1170.2, je treba vplive vetra določiti na podlagi lokacije projekta in značilnosti stavbe ali niza, namesto da bi vsaki napravi dodelili eno splošno vrednost vetra.
Zaključek: Načrtovanje neprekinjenega križišča sončne tirnice
A neprekinjeno križišče sončne tirniceje strukturna in namestitvena-kontrolna točka znotraj-fotovoltaične namestitvenega sistema z dolgim razponom. Spoj mora zagotavljati ustrezen mehanski prenos obremenitve, hkrati pa omogočati izračunano toplotno gibanje sklopa aluminijaste tirnice.
Za ekipe za nabavo ključna preverjanja niso omejena na ceno priključka ali nominalno združljivost tirnic. Pred serijsko proizvodnjo je treba potrditi ujemanje profila tirnice, vpetost konektorja, specifikacijo pritrdilnih elementov, dovoljeno širitev, korozijsko okolje in kontinuiteto ozemljitve.
Pogosta vprašanja: Inženiring in nabava spojev za sončne tirnice
Kako naj bo komplet za spajanje sončne tirnice nameščen na dolgi PV tirnici?
Položaj spoja mora slediti konstrukcijskemu izračunu, razmiku podpore in upogibnemu profilu tirnice. Izogibajte se nameščanju spojev samo zaradi udobja izdelave. Zasnova mora upoštevati tudi toplotno raztezanje in zahtevano dovoljeno premikanje tirnice.
Ali lahko priključek za sončno montažo letev zagotovi tudi kontinuiteto ozemljitve?
Ne samodejno. Mehanska povezava ne zagotavlja električne povezave, zlasti pri površinah iz anodiziranega aluminija. Če je tirnica del ozemljitvenega sistema, je treba električno kontinuiteto preveriti z uporabo določene vezne komponente ali metode ozemljitve.
Katere informacije so potrebne za množično proizvodnjo spojev za sončne tirnice?
Navedite risbo iztiskanja tirnice, dimenzije notranjih votlin, dolžino tirnice, razmik med podporami, specifikacijo pritrdilnih elementov, projektne obremenitve zaradi vetra in snega, temperaturno območje, način ozemljitve in zahtevane količine. Ti vnosi omogočajo, da se dimenzije konektorja in konfiguracija spoja uskladijo pred proizvodnjo.