Umfassender Leitfaden zur Montage und Wartung von Solarmodulen

Solarmodulhalterungen sind ein unverzichtbarer Bestandteil von Photovoltaikanlagen, da sie die Stromerzeugungseinheiten von Solarkraftwerken direkt unterstützen. Eine ordnungsgemäße Konstruktion und Installation der Halterungen gewährleistet nicht nur einen sicheren und stabilen Betrieb der Solarmodule für mehr als 25 Jahre, sondern optimiert auch die Energieeffizienz und maximiert die Investitionsrendite des Systems. Dieser Leitfaden soll Installateuren und Anwendern von Solarsystemen ein umfassendes Wissen über die Installation und Wartung von Halterungen vermitteln, damit Sie während des gesamten Prozesses der Materialauswahl, der Konstruktion, der Installation und der Wartung nach der Installation fundierte Entscheidungen treffen können, um häufige Probleme zu vermeiden und die Lebensdauer des Systems zu verlängern.

1. die Vorbereitung der Installation

Die Wahl der richtigen Solarmodulhalterung

Auswahl der Materialien:

• Halterungen aus Aluminiumlegierung: Leicht, korrosionsbeständig und ästhetisch ansprechend, geeignet für leichte Aufdachinstallationen. Allerdings haben sie eine geringere Tragfähigkeit und sind teurer.
• Halterungen aus rostfreiem Stahl: Die teuerste Variante mit ausgezeichneter Witterungsbeständigkeit und hohem Wiederverwertungswert.
• Verzinkte Stahlhalterungen: Stabile Leistung, ausgereiftes Herstellungsverfahren, hohe Tragfähigkeit, einfache Installation und hervorragende Korrosionsbeständigkeit. Weit verbreitet in Wohngebäuden, industriellen Photovoltaikanlagen und Solarkraftwerken.
• Wetterfeste Stahlhalterungen: Bilden eine dichte Schutzschicht durch Rosten und verlängern die Lebensdauer effektiv. Kosten etwa 15% weniger als verzinktem Stahl Halterungen.

Typenauswahl:

• Feste Halterungen: Einfache Struktur, geringe Wartungskosten, für die meisten Anwendungen geeignet.
• Gekippte Halterungen: Stellen Sie den Winkel entsprechend dem örtlichen Breitengrad ein, um die Effizienz zu verbessern.
• Tracking-Halterungen: Anpassung der Ausrichtung an die Sonnenbewegung, wodurch der Wirkungsgrad erheblich gesteigert wird. Studien zeigen, dass Nachführsysteme den Wirkungsgrad von Solarmodulen um über 30% steigern können, obwohl sie die Baukosten um etwa 20% erhöhen können.

Verständnis der Installationsumgebung

Umweltverträglichkeitsprüfung:

• Berechnung der Windlast: Wk = βz μs μz Wo, wobei βz der Windschwingungskoeffizient ist, typischerweise 1,0; μs ist der Windlastformkoeffizient, typischerweise 1,4; μz ist der Winddruckhöhenänderungskoeffizient; Wo ist der Basiswinddruck.
• Berechnung der Schneelast: Sk = μr So, wobei μr der Schneeverteilungskoeffizient des Daches ist, typischerweise 1; So ist der Basisschneedruck, normalerweise 19,6 N/m² in normalen Gebieten und 29,4 N/m² in Gebieten mit starkem Schneefall.

Bewertung des Bodenzustands:

• Betonfundament: Geeignet für Gebiete mit geringer Tragfähigkeit des Bodens, flachem Gelände und niedrigem Grundwasserspiegel. Bietet hohe Stabilität, erfordert jedoch eine längere Bauzeit und besondere geologische Bedingungen.
• Vorgefertigte Pfahlgründung: Schnelle Baugeschwindigkeit, geeignet für Projekte mit knappen Fristen. Allerdings können die Pfähle während des Einbaus brechen und erfordern eine Bewehrung aus Stahlmatten an der Spitze, um die strukturelle Festigkeit und Stabilität zu verbessern.
• Gerammte Pfähle: Einfache Installation, geeignet für gute geologische Bedingungen. Sie haben jedoch eine geringe Auszugsfestigkeit und können sich bei extremen Wetterbedingungen lösen.
• Schraubpfähle: Geeignet für verschiedene geologische Bedingungen, schnelle und umweltfreundliche Installation, kann in verschiedenen Klimazonen eingesetzt werden. Bietet eine hohe Ausreißfestigkeit und gewährleistet die Stabilität des Systems.

Andere Installationsbedingungen:

• Wandmontage: Üblich für städtische Umgebungen mit begrenztem Platz. Erfordert eine Bewertung der Wandstruktur, um sicherzustellen, dass sie das Gewicht und die Windlasten des Solarsystems tragen kann. Verschiedene Wandtypen erfordern unterschiedliche Installationsmethoden. Bei Ziegel- oder Betonwänden können Spreizdübel direkt gebohrt werden; bei leichten Trennwänden ist eine Vorverstärkung erforderlich.
• Dachmontage: Geeignet, wenn der Platz auf dem Boden begrenzt ist, aber weniger günstig für die Wartung und die Einstellung des Plattenwinkels.
• Montage am Mast: Für vorhandene Strommasten, Straßenlaternen oder spezielle Masten benötigen Solarmodule spezielle Klemmen und Installationstechniken. Die Mastmontage spart Platz am Boden und kann die Höhe der Paneele erhöhen, was die Abschattung reduziert und die Effizienz verbessert.
• RV-Montage: Die Installation von Solarmodulen auf dem Dach von Wohnmobilen ist ideal für das mobile Leben. Die größte Herausforderung besteht darin, die Halterungen sicher zu befestigen, ohne die Wasserdichtigkeit des Daches zu beeinträchtigen. Es gibt zwei Hauptmontagemethoden: gebohrt und ohne Bohrung.

2. schritte der installation

Vorbereiten von Werkzeugen und Materialien

Werkzeugliste:

• Bohrmaschine, Schraubenschlüsselsatz, Schraubendrehersatz, Maßband, Wasserwaage, Winkelschleifer, Hammer, Schutzhelm und andere persönliche Schutzausrüstung.
• Spezialwerkzeuge: Betongießwerkzeuge (für Betonfundamente) oder spezielle Bohr- und Schraubgeräte (für Schraubpfähle).

Materialliste:

• Befestigungsstruktur, Verbindungsstücke, Schrauben, Unterlegscheiben und Korrosionsschutzmaterialien.

Installationsprozess

1. Installation des Fundaments:
   • Betonfundament: Heben Sie Fundamentgruben aus, setzen Sie Bewehrungskörbe aus Stahl ein, gießen Sie den Beton und warten Sie, bis er vollständig ausgehärtet ist.
   • Schraubpfähle: Mit Spezialgeräten werden die Pfähle bis zur vorgesehenen Tiefe in den Boden geschraubt, um Vertikalität und Stabilität zu gewährleisten.
   • Installation des Mastes: Überprüfen Sie, ob alle Komponenten sicher installiert sind und stellen Sie den richtigen Winkel ein.
2. Installation der Montagestruktur:
   • Markieren Sie die Positionen der Säulen und achten Sie dabei auf genaue geometrische Abmessungen.
   • Montieren Sie die Säulen und befestigen Sie sie auf dem vorbereiteten Fundament.
   • Montieren Sie die Träger und Stützen, so dass ein vollständiger Montagerahmen entsteht.
3. Installation von Solarmodulen:
   • Installieren Sie Verbinder und Schienensysteme.
   • Montieren Sie die Solarmodule auf dem Rahmen und sorgen Sie für sichere Verbindungen. Wir empfehlen die Verwendung von Aluminiumklammern mit einer Länge von ≥80mm oder ≥150mm und einer Dicke von ≥3mm, zusammen mit EPDM-Gummipads und M8-Schrauben mit einem Drehmoment von 16-20 N.M.

Vermeiden von häufigen Fehlern

• Inkompatible Größen: Führen Sie vor der Installation detaillierte Messungen und Berechnungen durch, um sicherzustellen, dass das Design der Halterung mit der Größe des Solarmoduls übereinstimmt.
• Installationsfehler verursachen Sicherheitsgefahren: Halten Sie sich strikt an die Konstruktionsspezifikationen und Installationshandbücher und stellen Sie sicher, dass das Anzugsdrehmoment der Schrauben den Anforderungen entspricht (z. B. M12-Schrauben) und dass die vertikale und horizontale Ausrichtung der Halterung korrekt ist, wobei die strukturelle Festigkeit entsprechend den örtlichen Klimabedingungen ausgelegt ist.

3. wartung und optimierung

Regelmäßige Inspektion und Reinigung

Inspektionsplan:

• Untersuchen Sie die Befestigungsstruktur regelmäßig auf Verformung, Korrosion oder lose Verbindungen.
• Visuelle Inspektion: Prüfen Sie auf offensichtliche Verformungen, Risse, Korrosion oder abblätternde Farbe.
• Zerstörungsfreie Prüfung: Nutzen Sie die Ultraschall- oder Magnetpulverprüfung, um die tatsächliche Tragfähigkeit von kritischen Bauteilen zu beurteilen.
• Prüfen Sie die Dichtigkeit der Verbindung: Verwenden Sie einen Drehmomentschlüssel, um den festen Sitz der Schrauben und Muttern zu überprüfen.

Reinigung und Wartung:

• Reinigen Sie die Halterungen der Solarmodule alle sechs Monate oder jährlich mit weichen Bürsten oder Tüchern und vermeiden Sie dabei ätzende oder harte Gegenstände.
• Tragen Sie regelmäßig rostschützende Öle oder Beschichtungen auf Metallhalterungen auf, insbesondere in feuchten Umgebungen.
• Wählen Sie für die Reinigung den frühen Morgen oder den späten Nachmittag, um das Sicherheitsrisiko zu minimieren.

Optimierung der Leistung

Winkeleinstellung:

• Der optimale Winkel hängt in der Regel vom örtlichen Breitengrad ab. Bei ortsfesten Anlagen ist der Winkel in der Regel gleich dem Breitengrad; bei saisonalen Anpassungen kann der Winkel im Sommer 5 Grad unter dem Breitengrad und im Winter 5 Grad darüber liegen.
• Verwenden Sie Winkelverstellvorrichtungen, um die Halterung im optimalen Winkel zu befestigen.

Weitere Tipps zur Optimierung der Wartung

Intelligente Technologie Anwendung:

• Solar-Tracker: Richten Sie die Solarmodule so aus, dass sie der Sonne zugewandt sind, und erhöhen Sie so den Wirkungsgrad erheblich.
• Intelligente Überwachungssysteme: Überwachen Sie den Status von Montierungen und Solarmodulen in Echtzeit, einschließlich Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit, um potenzielle Probleme zu erkennen und davor zu warnen und so die Systemleistung und Wartungsstrategien zu optimieren.

4.Schlussfolgerung

Die Befestigung von Solarmodulen ist für Photovoltaikanlagen von entscheidender Bedeutung, da sie deren Sicherheit, Stabilität und Effizienz beeinflusst. Dieser Leitfaden vermittelt umfassendes Wissen über Materialauswahl, Umweltverträglichkeitsprüfung, Installationsverfahren, häufig zu vermeidende Fehler und Wartungsstrategien. Er hilft Installateuren und Nutzern von Solarsystemen, während des gesamten Installations- und Wartungsprozesses fundierte Entscheidungen zu treffen.

Künftig werden sich die Solarhalterungen weiterentwickeln und leichter, stärker und intelligenter werden. Neue Materialien wie Verbundfasern werden leichtere und robustere Optionen bieten. Fortschritte in der Nachführungs- und Überwachungstechnologie werden die Effizienz und die Betriebseffizienz weiter verbessern. Modulare Designs und standardisierte Installationen werden den Prozess vereinfachen und Kosten und Zeit reduzieren. Als Schlüsselkomponente der Solarbranche wird die kontinuierliche Innovation von Solarhalterungen die breite Einführung sauberer Energie stärker unterstützen.

5. häufig gestellte Fragen

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