Әртүрлі шатыр түрлеріне күн батареяларын орнатуға арналған тамаша қаңқа құрылымы
Таза энергияға деген қажеттілік үйлерді, коммерциялық ғимараттарды және өнеркәсіптік нысандарды шатырға күн электр станцияларын (PLTS) орнатуға көбірек итермелеуде. Дегенмен, күн батареяларының өнімділігі мен қауіпсіздігі тек модульдер мен инверторлардың сапасымен ғана емес, сонымен қатар оларды қолдайтын бекіту құрылымымен де анықталады. Идеал қаңқа панельдердің дұрыс бұрышта, панель температурасын ұстап тұру үшін жеткілікті ауа айналымымен және қатты жел мен қатты жаңбырдан қорғануымен сенімді орнатылуын қамтамасыз етеді. Бұл мақалада әртүрлі шатыр түрлеріне арналған идеалды қаңқа құрылымдарының сипаттамалары және берік және тиімді орнату үшін ескеру қажет негізгі аспектілер талқыланады.
Неліктен рамалық құрылым соншалықты маңызды?
Күн батареялары күн радиациясын максималды алғанда және қызып кетпегенде оңтайлы жұмыс істейді. Міне, осы жерде рама маңызды рөл атқарады. Жақсы рама:
1. Статикалық және динамикалық жүктемелерге төтеп беріңіз: панель салмағын, жел жүктемелерін және ықтимал қатты жаңбыр жүктемелерін қоса алғанда.
2. Еңістік пен бағытты сақтаңыз: жыл бойы электр энергиясын өндіру жоғары болуы үшін.
3. Шатырдың ағып кетуіне жол бермеңіз: әсіресе болтпен немесе якорьмен тесуді қажет ететін жүйелерде.
4. Коррозияға төзімділікті қамтамасыз етеді: себебі рама ұзақ уақыт бойы жылуға, суға және ластануға ұшырайды.
5. Техникалық қызмет көрсетуді жеңілдетеді: кабельдер мен қосқыштарды тазалау және тексеру үшін қолжетімділік қауіпсіз.
Идеал ферма құрылымы «бір өлшем барлығына сәйкес келеді» емес, керісінше шатыр түріне, алаң жағдайларына және жүйені жобалау қажеттіліктеріне бейімделеді.
Күн панелінің идеалды жақтауының жалпы принциптері
Шатырлардың түрлеріне кіріспес бұрын, жақтауды таңдауға арналған бірнеше әмбебап қағидалар бар:
– Коррозияға төзімді материалдар: Әдетте анодталған алюминий және ыстықтай батырылған мырышталған болат. Тұз мөлшері жоғары жағалау аймақтары үшін коррозиядан қорғау шаралары қатаңырақ болуы керек, соның ішінде тот баспайтын болаттан жасалған тиісті болттарды таңдау қажет.
– Сапалы бекіту жүйесі: Қысқыштар, рельстер және қосқыштар үйлесімді және сертификатталған болуы керек. Нашар бекіту модульдің қатты желде ығысуына немесе дірілдеуіне әкелуі мүмкін.
– Желдету және панельдердің шатырдан қашықтығы: Панельдердің астынан ауа ағып өтуі үшін белгілі бір қашықтық (әдетте бірнеше сантиметр) болуы керек, бұл салқындатуға және тиімділікті арттыруға көмектеседі.
– Жүктеменің біркелкі таралуы: Рама жүктемесі тек шатыр жабынына ғана емес, шатырдың құрылымдық элементтеріне (тіректерге, фермаларға немесе арқалықтарға) берілуі керек.
– Стандартты жобалау: Жүктеме есептеулері жергілікті құрылыс стандарттарына, әсіресе жел жүктемелеріне сәйкес жүргізіледі. Таулы жерлерде, жағалау аймақтарында немесе ашық жерлерде орналасқан жерлерге қосымша назар аудару қажет.
1. Шатыр плиткалары (керамикалық/бетон/саз плиткалары)
Плиткалы шатырлар тұрғын үйлерде жиі кездеседі. Негізгі қиындық - плиткалардың сынғыштығы және болттардан тікелей түсетін нүктелік жүктемелерді көтеруге арналмағандығы. Сондықтан, плиткалы шатырға арналған ең қолайлы қаңқа әдетте мыналарды пайдаланады:
– Шатыр ілмектері немесе шатыр плиткаларына арналған арнайы кронштейндер астыңғы құрылымға (батенттер/ирандар) бекітіледі. Содан кейін жоғарыдағы плиткалар кронштейндер плиткаларға басылмауы үшін реттеледі немесе аздап кесіледі.
– Модульді тірек сызықтары ретінде алюминий рельстер (рельс жүйесі), бұл орнатуды ұқыпты және жүктемені біркелкі бөлуді қамтамасыз етеді.
– Судың ағып кетуіне жол бермеу үшін ену нүктелерін жыпылықтатып, тығыздағышпен жабыстырыңыз.
Плиткалы шатырды орнатудың кілті - орнату кезінде ағып кетуге әкелуі мүмкін жарықтар немесе саңылаулар пайда болмауын қамтамасыз ету. Орнатушылар көбінесе кронштейндердің шатыр бетін көтеруіне жол бермеу үшін кейбір плиткаларды қайта орналастыруға мәжбүр болады.
2. Металл шатыр (Спандек, Цинкалум, Тұрақты тігіс)
Металл шатыр жабыны жеңіл дизайнына байланысты заманауи ғимараттар мен қоймалар үшін танымал. Екі негізгі сценарий бар: гофрленген металл шатыр (spandek) және тік тігіс. Идеал қаңқа:
– Спандек/гофрленген шатыр үшін: EPDM резеңке шайбалары бар арнайы металл шатыр бұрандаларымен шатырға бекітілген L-тәрізді кронштейндерді немесе қысқыштарды пайдаланыңыз. Кронштейндердің үстіне алюминий рельстер орнатылады.
– Тік тігістер үшін: ең дұрысы, тесіп өтпейтін тігіс қысқышын пайдаланыңыз. Бұл ағып кету қаупін азайтады және шатырдың қызмет ету мерзімін ұзартады.
Металл шатырлар температураның өзгеруіне байланысты кеңеюге және жиырылуға бейім. Сондықтан, раманың қозғалысқа төзімділігі аз болуы және шу, деформация немесе босаңсыған болттардан аулақ болу үшін тиісті тірек нүктелері болуы керек.
3. Бетон шатыр (жалпақ шатыр)
Көп қабатты ғимараттар мен заманауи үйлер үшін көбінесе жалпақ шатырлар немесе бетон плиталар таңдалады. Олардың артықшылығы - панельдерді оңтайлы өнімділікке қол жеткізу үшін көлбеу жақтауды пайдаланып бұрыштауға болады. Дегенмен, негізгі қиындықтар - су өткізбеу және қосымша жүктеме. Жалпақ шатырға арналған идеалды жақтау әдетте мыналардан тұрады:
– Балластталған бекіту жүйесі (салмақты қаңқа): қаңқа шатырды бұрғыламай салмақталады (мысалы, бетон блоктар), осылайша ағып кету қаупін азайтады.
– Панельдер қатарлары арасындағы энергия өндірісін, жел жүктемесін және көлеңке қаупін теңестіретін белгілі бір көлбеу бұрышы бар (мысалы, 10–15 градус) еңкейтілген жақтау.
– Әсіресе күн аз түскенде, көлеңке түспеу үшін қатарлар арасындағы қашықтықты (қатар аралығын) реттеңіз.
Егер тесік қажет болса, мөлдір гидрооқшаулағыш жүйесі бар қауіпсіз әдісті қолдану қажет. Панельдер мен жақтаудан түсетін қосымша жүктеменің шектен аспауын қамтамасыз ету үшін бетон шатырдың құрылымдық сыйымдылығын да тексеру қажет.
4. Асбест/талшықты цемент шатыры (ескі ғимарат)
Кейбір ескі ғимараттарда асбест немесе талшықты цемент шатырлары әлі де кездеседі. Бұл шатыр түрі нәзік және бұрғыланған немесе нүктелік жүктемелерге ұшыраған жағдайда жарылып кету қаупі бар. Сондықтан, ең жақсы тәсіл әдетте асбест парақтарына сүйенбеу және оның орнына:
– Төмендегі шатырдың ферма құрылымына (фермалар немесе тіректер) шатыр қаңылтырын бақыланатын түрде тесетін кронштейндермен бекіту.
– Бір нүктедегі қысымды азайту үшін жүктеме таратқышты (кеңірек негізгі тақтайша немесе кронштейн) пайдаланыңыз.
– Көп жағдайда панельдерді орнатпас бұрын шатырды қауіпсіз және берік материалмен ауыстыру ең тамаша шешім болып табылады.
Еңбек қауіпсіздігі мәселелері де маңызды, себебі асбест материалдары зақымдалған жағдайда денсаулыққа қауіп төндіреді және шаң шығарады.
5. Ағаш черепица шатыры немесе дәстүрлі ағаш шатыр
Кейбір жерлерде ағаш немесе черепица шатырлары әлі де қолданылады. Органикалық материалдардың сипаттамалары оларды ылғалға, термиттерге және деформацияға сезімтал етеді. Идеал қаңқа:
– Реакциялар мен дақтардың алдын алу үшін тот баспайтын болаттан жасалған бекіткіштерді немесе тот баспайтын материалдарды пайдаланыңыз.
– Тесіктердің жақсы жыпылықтауымен жабдықталғанына көз жеткізіңіз, себебі қосылыстар тығыз болмаса, ағаш ағып кетуге бейім.
– Тірек нүктесін жабын черепицасына емес, өте берік ағаш құрылымдық элементтеріне қойыңыз.
Ағаш шатырға орнату ағаштың жағдайын алдын ала тексеруді қажет етеді. Егер шатырдың жақтауы шіріген болса, панельдерді орнату зақымдану қаупін арттырады.
Қосымша факторлар: жел, найзағай және техникалық қызмет көрсету
Шатырдың түрінен басқа, раманың дизайнына әсер ететін бірнеше факторлар бар:
– Жел жүктемелері: Жағалаудағы немесе ашық аумақтар тығыз қысқыш жүйесі мен бекіту нүктелерін қажет етеді. Рама шамадан тыс көтерілуден аулақ болу үшін жасалуы керек.
– Жерге қосу және найзағайдан қорғау: Панель рамалары электр қауіпсіздігі үшін әдетте жерге қосуды қажет етеді. Кейбір ғимараттарда найзағайдан қорғау жүйелерін де реттеу қажет болуы мүмкін.
– Техникалық қызмет көрсетуге кіру: панельдерді тазалау, болттарды тексеру және кабельдерді бақылау жүргізу үшін жолаушыларға қауіп төндірмей тексеру жолдарын қалдырыңыз.
Қорытынды
Күн батареяларын орнатуға арналған мінсіз қаңқа құрылымы тек өнімнің қалауына ғана емес, шатыр түріне және құрылыс жағдайларына бейімделуі керек. Плиткалы шатырлар ағып кетудің алдын алу үшін ілмектерді және арнайы өңдеуді қажет етеді; металл шатырлар кронштейндермен немесе тігіс қысқыштарымен үйлесімді; бетон шатырлар балластталған немесе көлбеу қаңқа жүйелерімен жақсы үйлеседі; ал асбест және ағаш шатырлар жүктемені бөлу және гидрооқшаулау кезінде қосымша күтімді қажет етеді. Дұрыс қаңқамен - берік, коррозияға төзімді, ағып кетпейтін және жүктеме есептеулеріне сәйкес - шатырдағы күн электр станциялары ондаған жылдар бойы тұрақты жұмыс істей алады және максималды таза энергия пайдасын қамтамасыз ете алады.
Қаласаңыз, мен сізге осы мақаланың техникалық нұсқасын жасауға көмектесе аламын (мысалы, Индонезия үшін ұсынылған көлбеу бұрыштарын, рельс аралығын немесе орнату алдындағы шатыр құрылымын тексеру тізімін қоса алғанда).
