Hướng dẫn sử dụng bu lông quang điện: Lựa chọn, mô men xoắn và ăn mòn

Tính toàn vẹn về cấu trúc của mảng năng lượng mặt trời phụ thuộc rất nhiều vào các thành phần nhỏ nhất, đặc biệt là các ốc vít. Đối với việc lắp đặt quang điện, việc sử dụng bu lông xây dựng tiêu chuẩn là một lỗi nghiêm trọng dẫn đến hỏng hóc sớm. Cách tiếp cận đúng đòi hỏi bu lông thép không gỉ A4-80 (316) với ứng dụng mô-men xoắn chính xác để ngăn chặn sự ăn mòn điện và nới lỏng cơ học trong suốt tuổi thọ 25 năm.

Bu lông quang điện không chỉ đơn thuần là phần cứng chung chung; chúng là những đầu nối được thiết kế để chịu được chu kỳ nhiệt liên tục, sức gió lớn và tiếp xúc với môi trường khắc nghiệt. Việc chọn sai vật liệu hoặc bỏ qua các thông số kỹ thuật về mô-men xoắn có thể làm tổn hại đến toàn bộ hệ thống lắp đặt, dẫn đến trượt mô-đun hoặc sập cấu trúc trong các điều kiện thời tiết khắc nghiệt.

Lựa chọn vật liệu và chống ăn mòn

Kẻ thù chính của phần cứng lắp đặt năng lượng mặt trời là sự ăn mòn, đặc biệt là ăn mòn điện. Quá trình điện hóa này xảy ra khi hai kim loại khác nhau tiếp xúc điện với sự có mặt của chất điện phân, chẳng hạn như mưa hoặc độ ẩm. Trong các hệ thống PV, đường ray nhôm là tiêu chuẩn, nên việc lựa chọn vật liệu bu lông là rất quan trọng.

Tại sao bắt buộc phải có thép không gỉ 316 (A4)

Mặc dù thép không gỉ 304 (A2) phổ biến trong xây dựng nói chung nhưng nó thiếu hàm lượng molypden đủ để chống lại sự tấn công của clorua. Việc lắp đặt ven biển hoặc các khu vực sử dụng muối làm tan băng yêu cầu Thép không gỉ A4-80 (316) . Việc bổ sung 2-3% molypden giúp tăng cường đáng kể khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở.

• A2-70 (304): Chỉ thích hợp cho môi trường khô ráo, nội địa với mức độ ô nhiễm thấp. Nguy cơ xuất hiện các vệt rỉ sét sau 5-10 năm.
• A4-80 (316): Tiêu chuẩn ngành cho PV. Chống lại sự phun muối ven biển và các chất ô nhiễm công nghiệp. Đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc trong 25 năm.
• Giải pháp lưỡng kim: Bu lông nhôm với ren thép không gỉ loại bỏ hoàn toàn điện thế nhưng có độ bền kéo thấp hơn thép nguyên chất.

Vai trò của lớp phủ bề mặt

Ngay cả với thép không gỉ cao cấp, lớp bảo vệ bổ sung thường được áp dụng. Lớp phủ Geomet® hoặc Dacromet cung cấp một lớp hy sinh giúp cách ly bu lông khỏi thanh ray nhôm hơn nữa. Tuy nhiên, phải cẩn thận trong quá trình lắp đặt; nếu lớp phủ bị bong ra do ren mạnh, lợi ích bảo vệ sẽ bị mất cục bộ.

Thông số mô-men xoắn và tính toàn vẹn cơ học

Mô-men xoắn không đúng là nguyên nhân hàng đầu gây ra lỗi hệ thống PV. Việc siết chặt quá mức cho phép các chuyển động vi mô dẫn đến ăn mòn đáng lo ngại và tự nới lỏng do rung động. Siết quá chặt sẽ làm mất các ren của thanh ray nhôm hoặc kéo bu-lông vượt quá điểm giới hạn của nó, khiến nó bị gãy khi chịu tải trọng gió.

Giá trị mô-men xoắn tiêu chuẩn cho Chốt PV

Giá trị mômen xoắn phụ thuộc vào đường kính bu lông, bước ren và độ bôi trơn. Bảng sau đây cung cấp hướng dẫn chung cho bu lông thép không gỉ trên thanh ray nhôm. Luôn ưu tiên bảng dữ liệu cụ thể của nhà sản xuất lắp đặt.

Tác động của đạp xe nhiệt

Các tấm pin mặt trời giãn nở và co lại hàng ngày khi nhiệt độ thay đổi. Chu kỳ nhiệt này tạo ra tác động bơm lên các bu lông. Để chống lại điều này, vòng đệm lò xo hoặc đai ốc mặt bích có răng cưa là rất cần thiết. Chúng duy trì độ căng ngay cả khi vật liệu giãn nở và co lại, ngăn không cho khớp bị lỏng theo thời gian.

Thực hành cài đặt tốt nhất để kéo dài tuổi thọ

Kỹ thuật lắp đặt thích hợp cũng quan trọng như việc lựa chọn vật liệu. Ngay cả những bu lông quang điện cao cấp nhất cũng sẽ bị hỏng nếu lắp đặt không đúng cách. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn quy trình nghiêm ngặt đảm bảo hiệu lực bảo hành của cả mô-đun và cấu trúc lắp đặt.

1. Sử dụng cờ lê mô-men xoắn đã hiệu chỉnh: Không bao giờ sử dụng bộ điều khiển tác động để siết chặt lần cuối. Dụng cụ tác động cung cấp mô-men xoắn không nhất quán và có thể dễ dàng tước sợi nhôm. Sử dụng cờ lê lực kiểu bấm hoặc cờ lê lực kỹ thuật số được hiệu chỉnh hàng năm.
2. Tránh chạy chéo: Bắt đầu tất cả các bu lông bằng tay để đảm bảo sự ăn khớp ren thích hợp. Ren chéo làm hỏng lớp oxit bảo vệ của thép không gỉ và làm giảm lực kẹp hiệu quả.
3. Áp dụng hợp chất chống giữ: Khi sử dụng bu lông bằng thép không gỉ trong thanh ray nhôm, hãy sử dụng hợp chất chống kẹt gốc niken hoặc gốm. Điều này ngăn ngừa hiện tượng lõm (hàn nguội) và đảm bảo số đo mô-men xoắn chính xác.
4. Kiểm tra cách ly điện: Nếu sử dụng bu lông bằng thép carbon (hiếm nhưng có thể xảy ra trong các khung nối đất cụ thể), hãy đảm bảo vòng đệm hoặc ống bọc bằng nhựa chắc chắn cách ly hoàn toàn bu lông khỏi thanh ray nhôm.

Kiểm tra bảo trì thường xuyên phải bao gồm kiểm tra trực quan các vệt rỉ sét, dấu hiệu cho thấy sự ăn mòn ở giai đoạn đầu và kiểm tra mô-men xoắn ngẫu nhiên để xác minh rằng lực kẹp đã được duy trì. Có thể cần phải vặn lại sau sáu tháng hoạt động đầu tiên để giải quyết khoản thanh toán ban đầu.