Исчерпывающее руководство по монтажу и обслуживанию солнечных батарей
Крепления для солнечных панелей - незаменимый компонент фотоэлектрических систем, непосредственно поддерживающий блоки выработки электроэнергии на солнечных электростанциях. Правильное проектирование и установка креплений не только обеспечивают безопасную и стабильную работу солнечных панелей в течение более 25 лет, но и оптимизируют энергоэффективность, максимизируя инвестиционную отдачу системы. Цель данного руководства - предоставить монтажникам и пользователям солнечных систем исчерпывающие знания по установке и обслуживанию креплений, помочь принять обоснованные решения в процессе выбора материалов, проектирования, установки и послемонтажного обслуживания, избежать распространенных проблем и продлить срок службы системы.
1.Подготовка к установке
Выбор правильного крепления для солнечных батарей
Выбор материала:
- Крепления из алюминиевого сплава: Легкие, коррозионностойкие и эстетичные, подходят для установки на крыше. Однако они обладают меньшей несущей способностью и стоят дороже.
- Крепления из нержавеющей стали: Самый дорогой вариант с отличной устойчивостью к атмосферным воздействиям и высокой стоимостью переработки.
- Крепления из оцинкованной стали: Стабильная производительность, зрелый процесс производства, высокая несущая способность, простота установки и отличная коррозионная стойкость. Широко используется в жилых, промышленных солнечных PV и солнечных электростанций.
- Крепления из атмосферостойкой стали: Образуют плотный защитный слой от ржавчины, эффективно продлевая срок службы. Стоит примерно на 15% дешевле, чем крепления из оцинкованной стали.
Выбор типа:
- Фиксированные крепления: Простая структура, низкая стоимость обслуживания, подходит для большинства применений.
- Наклонные крепления: Отрегулируйте угол в соответствии с местной широтой для повышения эффективности.
- Крепления для трекинга: Регулируют ориентацию в зависимости от движения солнца, значительно повышая эффективность. Исследования показывают, что трекеры могут повысить эффективность солнечных панелей более чем на 30%, хотя они могут увеличить стоимость строительства примерно на 20%.
Понимание среды установки
Экологическая оценка:
- Расчет ветровой нагрузки: Wk = βz μs μz Wo, где βz - коэффициент ветровой вибрации, обычно 1,0; μs - коэффициент формы ветровой нагрузки, обычно 1,4; μz - коэффициент изменения высоты ветрового давления; Wo - базовое ветровое давление.
- Расчет снеговой нагрузки: Sk = μr So, где μr - коэффициент распределения снега на крыше, обычно 1; So - базовое давление снега, обычно 19,6 Н/м² в обычных районах и 29,4 Н/м² в районах с сильным снегом.
Оценка состояния грунта:
- Бетонный фундамент: Подходит для участков с плохой несущей способностью грунта, плоским рельефом и низким уровнем грунтовых вод. Обеспечивает высокую устойчивость, но требует более длительного времени строительства и особых геологических условий.
- Сборный свайный фундамент: Быстрая скорость строительства, подходит для проектов с жесткими сроками. Однако сваи могут сломаться во время установки, что требует армирования стальной сеткой в верхней части для повышения прочности и устойчивости конструкции.
- Забивные сваи: Простой монтаж, подходит для хороших геологических условий. Однако они обладают слабой устойчивостью к вытягиванию и могут расшатываться в экстремальных погодных условиях.
- Винтовые сваи: Подходит для различных геологических условий, быстро и экологически безопасно устанавливается, может применяться в различных климатических условиях. Обладает высокой устойчивостью к вытягиванию, обеспечивая стабильность системы.
Другие условия установки:
- Настенное крепление: Распространен в городских условиях с ограниченным пространством. Требуется оценка конструкции стены, чтобы убедиться, что она может выдержать вес и ветровую нагрузку солнечной системы. Для разных типов стен требуются разные методы установки. Для кирпичных или бетонных стен можно непосредственно просверлить расширительные болты; для легких перегородок необходимо предварительное армирование.
- Крепление на крыше: Подходит при ограниченном пространстве на земле, но менее удобен для обслуживания и регулировки угла наклона панели.
- Крепление на столб: Для установки на существующих столбах коммунальных служб, уличных фонарей или специальных столбах солнечные панели требуют специальных зажимов и технологий установки. Установка на столбах экономит место на земле и позволяет увеличить высоту панели, уменьшая затенение и повышая эффективность.
- Крепление для фургонов: Установка солнечных панелей на крышах фургонов - идеальный вариант для мобильного проживания. Основная сложность заключается в том, чтобы обеспечить надежную фиксацию креплений без ущерба для гидроизоляции крыши. Существует два основных способа установки: сверленый и без сверления.
2.Этапы установки
Подготовка инструментов и материалов
Список инструментов:
- Дрель, набор гаечных ключей, набор отверток, рулетка, уровень, угловая шлифовальная машина, молоток, защитная каска и другие средства индивидуальной защиты.
- Специальные инструменты: Инструменты для заливки бетона (для бетонных фундаментов) или специализированное оборудование для бурения и завинчивания (для винтовых свай).
Список материалов:
- Монтажная конструкция, соединители, болты, шайбы и материалы для защиты от коррозии.
Процесс установки
- Установка фундамента:
- Бетонный фундамент: Выкопайте котлован, установите стальные арматурные каркасы, залейте бетон и дождитесь его полного схватывания.
- Винтовые сваи: С помощью специализированного оборудования ввинчивайте сваи в грунт на проектную глубину, обеспечивая вертикальность и устойчивость.
- Установка шеста: Убедитесь, что все компоненты надежно установлены, и отрегулируйте соответствующий угол.
- Установка монтажной конструкции:
- Разметьте положение колонн, обеспечив точные геометрические размеры.
- Установите колонны, закрепив их на подготовленном фундаменте.
- Установите балки и опоры, образуя полную монтажную раму.
- Установка солнечных батарей:
- Установите соединительные элементы и рельсовые системы.
- Установите солнечные панели на раму, обеспечив надежное соединение. Рекомендуется использовать алюминиевые зажимы длиной ≥80 мм или ≥150 мм и толщиной ≥3 мм, а также резиновые прокладки EPDM и болты M8 с крутящим моментом 16-20 Н.м.
Избегайте распространенных ошибок
- Несовместимые размеры: Перед установкой выполните подробные измерения и расчеты, чтобы убедиться, что конструкция крепления соответствует размеру солнечной панели.
- Ошибки при установке, вызывающие угрозу безопасности: Строго следуйте техническим условиям и руководствам по установке, обеспечивая соответствие момента затяжки болтов требованиям (например, болты M12), точную вертикальность и горизонтальность крепления, прочность конструкции, рассчитанную в соответствии с местными климатическими условиями.
3.Обслуживание и оптимизация
Регулярный осмотр и очистка
План проверки:
- Регулярно осматривайте монтажную конструкцию на предмет деформации, коррозии или ослабления соединений.
- Визуальный осмотр: Проверьте, нет ли явных деформаций, трещин, коррозии или отслоения краски.
- Неразрушающий контроль: Используйте ультразвуковой или магнитопорошковый контроль для оценки фактической несущей способности критически важных конструктивных элементов.
- Проверка затяжки соединений: Проверьте затяжку болтов и гаек с помощью динамометрического ключа.
Уборка Обслуживание:
- Очищайте крепления солнечных батарей каждые шесть месяцев или ежегодно, используя мягкие щетки или тряпки, избегая агрессивных или твердых предметов.
- Регулярно наносите на металлические крепления масло или покрытие, препятствующее образованию ржавчины, особенно во влажной среде.
- Выбирайте для уборки раннее утро или поздний вечер, чтобы свести к минимуму риски для безопасности.
Оптимизация производительности
Регулировка угла:
- Оптимальный угол обычно связан с местной широтой. Для стационарных установок угол обычно равен широте; для сезонных установок летний угол может быть на 5 градусов меньше широты, а зимний - на 5 градусов больше.
- Используйте устройства регулировки угла наклона, чтобы закрепить крепление под оптимальным углом.
Другие советы по оптимизации технического обслуживания
Применение интеллектуальных технологий:
- Солнечные трекеры: Настройте солнечные панели так, чтобы они были обращены к солнцу, что значительно повышает эффективность.
- Интеллектуальные системы мониторинга: Отслеживайте состояние креплений и солнечных панелей в режиме реального времени, включая температуру, влажность и скорость ветра, чтобы выявлять и предупреждать потенциальные проблемы, оптимизируя производительность системы и стратегии обслуживания.
4.Заключение
Крепления для солнечных панелей имеют решающее значение для фотоэлектрических систем, влияя на их безопасность, стабильность и эффективность. Данное руководство содержит исчерпывающие сведения о выборе материалов, оценке окружающей среды, процессах установки, распространенных ошибках, которых следует избегать, и стратегиях технического обслуживания. Оно поможет монтажникам и пользователям солнечных систем принимать обоснованные решения на протяжении всего процесса установки и обслуживания.
В будущем крепления для солнечных батарей будут становиться все более легкими, прочными и "умными". Новые материалы, такие как композитные волокна, предложат более легкие и прочные варианты. Достижения в технологиях отслеживания и мониторинга еще больше повысят эффективность и операционную отдачу. Модульные конструкции и стандартизированная установка упростят процесс, сократив расходы и время. Являясь ключевым компонентом солнечной индустрии, постоянные инновации в области солнечных креплений будут способствовать широкому распространению экологически чистой энергии.
5.Часто задаваемые вопросы
Как выбрать подходящий материал для крепления?
1.Крепления из алюминиевого сплава: Подходит для легких крышных установок.
2.Крепления из оцинкованной стали: Экономичный, подходит для большинства применений.
3.Крепления из нержавеющей стали: Наилучшая коррозионная стойкость, идеально подходит для прибрежных районов.
Как часто следует проверять крепления?
Как правило, осмотр следует проводить каждые шесть месяцев, особенно после экстремальных погодных условий.
Как определить оптимальный угол наклона солнечной батареи?
Оптимальный угол обычно равен местной широте. При сезонной корректировке летние углы могут быть на 5 градусов меньше широты, а зимние - на 5 градусов больше.
Какое расстояние должно соблюдаться между креплениями, чтобы избежать затенения?
Минимальное расстояние между соседними креплениями должно обеспечивать отсутствие затенения в период зимнего солнцестояния (когда солнце находится под самым низким углом). Используйте формулы или профессиональное программное обеспечение для моделирования, чтобы максимизировать годовую выработку энергии.
Каков срок службы креплений для солнечных батарей?
Высококачественные крепления рассчитаны на срок службы более 25 лет. Крепления из алюминия и нержавеющей стали могут прослужить дольше, в то время как крепления из оцинкованной стали требуют регулярного обслуживания для поддержания защиты от коррозии.