Руководство по раме для солнечных батарей: алюминиевые профили, отделка и пригодность для фотоэлектрических модулей

Каркас солнечной батареи выглядит как самая простая часть фотоэлектрического модуля: четыре алюминиевых стержня, четыре угла, полоска герметика. На практике именно этот компонент решает, выдержит ли модуль двадцать пять лет ветра, снега, вибрации транспорта и ежедневных термоциклов. Это также та часть, которая определяет, насколько плавно модуль устанавливается в стеллажную систему на месте.

Мы потратили годы на экструдирование, резку и обработку алюминия для монтажа солнечных батарей, и вопросы, которые мы слышим от установщиков и сборщиков модулей, удивительно последовательны. В этом руководстве рассказывается, что на самом деле делает рама солнечной батареи, почему алюминий остается материалом по умолчанию, какие детали профиля имеют значение и как рама соединяется с направляющими и зажимами вокруг нее.

Что на самом деле делает солнечная рама

Рамки часто называют упаковкой. Это их недооценивает. В стандартном стеклянном модуле рама выполняет сразу несколько функций:

• Он запечатывает край ламината. Канавка для прокладки и силиконовый буртик удерживают влагу от герметика и обрезанного края заднего листа, где обычно начинается расслоение.
• Он обеспечивает жесткость. Стекло прочно на изгиб, но хрупко по краям, а закрытая секция рамы связывает все четыре стороны вместе, ограничивая прогиб под снеговой нагрузкой.
• Он создает монтажный интерфейс. Зажимы захватывают фланец рамы, а не стекло, поэтому геометрия фланца и толщина стенки определяют безопасные зоны зажима.
• Он перевозит транспортные грузы. Сложенные модули опираются на свои рамы, поэтому прочность углов и прямолинейность профиля имеют значение задолго до того, как модуль достигнет крыши.
• Он визуально обрамляет модуль, что звучит тривиально, пока массив крыши не будет оценен с улицы.

Почему алюминий по-прежнему устанавливает стандарты

Три свойства удерживают алюминий в центре конструкции солнечной рамы. Во-первых, он выдавливается. Профиль рамы представляет собой длинную, тонкую, полую форму с канавкой для прокладки, дренажным каналом и фланцем, а экструзия позволяет получить эту форму за один проход с затратами, с которыми не могут сравниться производство стали или литье под давлением. Во-вторых, он анодируется. Оксидный слой вырастает из самого металла, поэтому поцарапанная поверхность не обнажает голый материал, как это происходит при окрашенном покрытии. В-третьих, соотношение прочности и веса подходит монтажным бригадам, работающим на высоте.

Алюминий также движется вместе с модулем, а не борется с ним. Его тепловое расширение достаточно близко к стеклу и герметику, поэтому рама не нагружает край ламината при колебаниях температуры. Если вам нужно более подробное объяснение материального аргумента, прочтите наше примечание по поводу почему алюминиевые солнечные рамы остаются практичным выбором раскрывает это более подробно.

Внутри профиля солнечной рамы

Большинство профилей рам на первый взгляд выглядят одинаково, но в полевых условиях ведут себя совершенно по-разному. Приведенные ниже параметры — это те параметры, которые мы обсуждаем с клиентами еще до того, как штамп будет вырезан.

Обратите внимание, как мало из них видно после сборки. Рама, длина обрезки которой отстает на 0,3 мм, по-прежнему выглядит идеально на поддоне, однако она протечет в углу или раздавит прокладку на горячей линии.

Высококачественные алюминиевые рамы солнечных панелей Прочные и легкие фотоэлектрические алюминиевые рамы для систем крыши, пола и навесов, доступные для оптовой продажи и подходящие для выбора отделки с учетом климатических условий. Посмотреть продукт →

Отделка поверхности: где решающее значение имеет долгосрочная производительность

На рынке доминируют три варианта отделки, и выбор обычно зависит от климата и способа очистки модуля.

• Отделка мельницы оставляет экструдированную поверхность голой. Это самый дешевый вариант, и его иногда применяют для кратковременного применения или для применения внутри помещений, но на открытом воздухе он окисляется неравномерно и быстро оставляет следы от обращения.
• Анодированная отделка это рабочая лошадка. Герметичный анодный слой толщиной от 10 до 15 микрометров обеспечивает предсказуемые характеристики в солевом тумане, сохраняет поверхность чистой между циклами мытья и не скалывается. Более толстые слои помогают в прибрежных установках.
• Порошковая покраска позволяет подобрать цвет для архитектурных работ или работ BIPV, но пленка представляет собой отдельный слой, поэтому покрытие кромок и контроль адгезии имеют большее значение, чем при анодировании.

Практическое правило, которым мы делимся с заказчиками: отделку уточняйте по экспозиции, а не по прайсу. Прибрежные и сельскохозяйственные объекты, где присутствуют аммиак и соль, каждый раз оправдывают более толстый анодный слой.

Размеры, допуски и посадка

Длина рамы рассчитывается исходя из размеров ламината плюс припуск на сжатие прокладки, и именно из-за этого припуска возникает большинство проблем с подгонкой. Слишком мало, и рама не сядет; слишком много, и угловой зазор открывается под давлением зажима. Обычно мы работаем по чертежу ламината, а не по номинальному размеру модуля, потому что сами по себе допуски по стеклу могут различаться у разных поставщиков на миллиметр и более.

Квадратность заслуживает не меньшего внимания. Каркас с отклонением от квадрата на несколько десятых миллиметра все равно собирается, но слегка перекручивает модуль, и этот перекос проявляется в виде микротрещин при транспортировке или неравномерного контакта зажима на крыше. Проверка диагоналей первого товара каждой партии стоит минуту и ​​экономит контейнер претензий.

Рама в более широкой системе крепления

Фрейм никогда не работает в одиночку. Он передает нагрузку на рельсы, которые передают ее на крышу или землю, а на стыках между этими частями выигрывает или теряется скорость установки.

Рельсы воспринимают изгибающий момент, поэтому их сечение и толщина стенок соответствуют пролету между опорами. Перила, достаточные для жилого участка, могут оказаться недостаточными для навеса для машины при сильном ветре, а глубина фланца рамы должна соответствовать зажиму, который удерживает их.

Солнечные рельсы MK389 для солнечных стеллажных систем Оптовые модели алюминиевых солнечных рельсов в MK Solar Racking Systems, подобранные для поддержки пролетов и совместимости зажимов рамы при монтажных схемах. Посмотреть продукт →

Зажимы выглядят как товарные детали, пока вы не сравните площадь контакта и материал. Средний зажим с узкой кромкой концентрирует нагрузку на небольшой полоске полки рамы, что хорошо для жесткой рамы толщиной 35 мм и менее хорошо для тонкостенного профиля в заснеженном регионе.

Солнечные зажимы MK280/MK281 для стеллажей в сборе Оптовые солнечные зажимы MK280/MK281 для стеллажных систем, подходящие для компоновок, в которых площадь контакта зажима и выбор материала влияют на сцепление рамы. Посмотреть продукт →

Гайки и болты завершают цепочку. Гайки для солнечных батарей с определенной длиной резьбы и контролируемым крутящим моментом предотвращают две наиболее распространенные неисправности на объекте: ослабление зажимов после сезона термоциклирования и разрушение стенок рамы из-за чрезмерной затяжки.

Детали конструкции, определяющие производительность в полевых условиях

Помимо размеров, несколько профильных решений отделяют фрейм, который незаметно стареет, от фрейма, который генерирует обращения в службу поддержки.

• Закрытые и открытые полости. Закрытые секции более жесткие на грамм, но задерживают воду, если забыть о дренаже; открытые секции свободно пропускают воду и в большей степени зависят от толщины стенок для обеспечения жесткости.
• Дренажные пути. Небольшие дренажные прорези в нижнем фланце предотвращают застаивание воды в канавке прокладки, что является обычной причиной долгосрочной краевой коррозии.
• Обработка края. Зауженные внешние края отводят снег и уменьшают порезы при обработке; острые внутренние углы концентрируют напряжение, поэтому стоит указать радиусы.
• Геометрия канавки под прокладку. Глубина канавки и подрез определяют, останется ли герметик на месте во время отверждения ламината и транспортировки.
• Обеспечение заземления. Определенная контактная поверхность или предварительно пробитое отверстие делают соединение повторяемым, а не импровизированным на месте.

От экструзии до готовой рамы

Консистенция готовой солнечной рамы зависит от шагов после экструзии. Резка, пробивание земляного отверстия, прорезь дренажной прорези, нарезание резьбы по угловому креплению и измерение готовой длины — все это приводит к вариациям, если они выполняются на отдельных машинах с разными настройками.

Вот почему в нашей собственной мастерской экструзия сочетается со специальным оборудованием: станками для резки по длине с ЧПУ, нарезными станками для контроля качества резьбы, автоматическими штамповочными станками для повторяемого положения отверстий и устройством измерения длины, которое сверяет готовые рамы с чертежом. В создании оснастки вокруг профиля, а не наоборот, заключается разница между рамой, которая собирается в первый раз, и той, которую нужно убеждать.

Быстрые ответы на распространенные вопросы

Всегда ли нужен каркас?

Для модулей «стекло-задняя панель» и «стекло-стекло» — да. Существуют безрамные ламинаты, в основном тонкопленочные и некоторые изделия, встраиваемые в здания, но они зависят от полностью связанной несущей конструкции и гораздо менее устойчивы к обращению.

Какой сплав указать?

6063-T5 подходит для большинства модульных рам и сочетает в себе прочность, качество отделки и стоимость экструзии. Сплавы более высокой прочности имеют смысл использовать для очень больших форматов или тонкостенных конструкций за счет более строгого контроля процесса.

Какой толщины должно быть анодирование?

Около 10 микрометров подходят для внутренних участков. Для прибрежных, морских или сельскохозяйственных объектов толщина 15 микрометров или более при правильно герметизированном слое является лучшим базовым уровнем, чем обещание многих лет службы.

Солнечная рама — это небольшая деталь с большой работой. Подберите сплав, толщину стенки, допуск на рез и правильную отделку, а остальная часть установки пройдет без драматизма. Если вы сделаете это неправильно, то каждый последующий этап, от момента затяжки зажима до внешнего вида крыши, унаследует проблему. Если вы прорабатываете спецификацию рамы или профиля и хотите получить второе мнение по поводу толщины стены, припуска на прокладку или выбора отделки, мы всегда рады вместе с вами посмотреть чертеж.