Przewodnik po śrubach fotowoltaicznych: wybór, moment obrotowy i korozja

Integralność strukturalna układu fotowoltaicznego zależy w dużej mierze od najmniejszych elementów, w szczególności elementów złącznych. W przypadku instalacji fotowoltaicznych stosowanie standardowych śrub konstrukcyjnych jest błędem krytycznym, prowadzącym do przedwczesnej awarii. Wymaga prawidłowego podejścia śruby ze stali nierdzewnej A4-80 (316). z precyzyjnym momentem obrotowym, aby zapobiec korozji galwanicznej i poluzowaniu mechanicznemu w ciągu 25-letniej żywotności.

Śruby fotowoltaiczne nie są jedynie ogólnym sprzętem; są to złącza zaprojektowane tak, aby wytrzymywały ciągłe cykle termiczne, silne podnoszenie wiatru i trudne warunki środowiskowe. Wybór niewłaściwego materiału lub zignorowanie specyfikacji momentu obrotowego może zagrozić całemu systemowi montażowemu, prowadząc do poślizgu modułu lub zawalenia się konstrukcji podczas ekstremalnych warunków pogodowych.

Wybór materiału i odporność na korozję

Głównym wrogiem osprzętu do montażu paneli słonecznych jest korozja, szczególnie korozja galwaniczna. Ten proces elektrochemiczny zachodzi, gdy dwa różne metale stykają się elektrycznie w obecności elektrolitu, takiego jak deszcz lub wilgoć. W systemach fotowoltaicznych szyny aluminiowe są standardem, co sprawia, że ​​wybór materiału śrub ma kluczowe znaczenie.

Dlaczego stal nierdzewna 316 (A4) jest obowiązkowa

Chociaż stal nierdzewna 304 (A2) jest powszechna w budownictwie ogólnym, brakuje w niej wystarczającej zawartości molibdenu, aby była odporna na atak chlorków. Wymagają tego instalacje przybrzeżne lub obszary, w których stosuje się sole odladzające Stal nierdzewna A4-80 (316). . Dodatek 2-3% molibdenu znacząco zwiększa odporność na korozję wżerową i szczelinową.

• A2-70 (304): Nadaje się tylko do suchych, śródlądowych środowisk o niskim zanieczyszczeniu. Ryzyko pojawienia się smug rdzy po 5-10 latach.
• A4-80 (316): Standard branżowy dla fotowoltaiki. Jest odporny na przybrzeżną mgłę solną i zanieczyszczenia przemysłowe. Zapewnia integralność konstrukcji przez 25 lat.
• Rozwiązania bimetaliczne: Śruby aluminiowe z gwintami ze stali nierdzewnej całkowicie eliminują potencjał galwaniczny, ale zapewniają niższą wytrzymałość na rozciąganie niż czysta stal.

Rola powłok powierzchniowych

Nawet w przypadku wysokiej jakości stali nierdzewnej często stosuje się dodatkową ochronę. Powłoki Geomet® lub Dacromet zapewniają warstwę protektorową, która dodatkowo izoluje śrubę od szyny aluminiowej. Należy jednak zachować ostrożność podczas instalacji; jeśli powłoka zostanie zeskrobana w wyniku agresywnego gwintowania, właściwości ochronne zostaną miejscowo utracone.

Specyfikacje momentu obrotowego i integralność mechaniczna

Niewłaściwy moment obrotowy jest główną przyczyną awarii systemu fotowoltaicznego. Niedokręcenie umożliwia mikroruchy, które prowadzą do korozji ciernej i samoluzowania na skutek wibracji. Nadmierne dokręcenie powoduje zerwanie gwintu szyny aluminiowej lub rozciągnięcie śruby poza granicę plastyczności, powodując jej pęknięcie pod obciążeniem wiatrem.

Standardowe wartości momentu obrotowego dla elementów złącznych PV

Wartości momentu obrotowego zależą od średnicy śruby, skoku gwintu i smarowania. Poniższa tabela zawiera ogólne wytyczne dotyczące śrub ze stali nierdzewnej w szynach aluminiowych. Zawsze traktuj priorytetowo arkusz danych producenta mocowania.

Wpływ cykli termicznych

Panele słoneczne codziennie rozszerzają się i kurczą wraz ze zmianami temperatury. Ten cykl termiczny powoduje działanie pompujące na śruby. Aby temu przeciwdziałać, podkładki sprężyste lub ząbkowane nakrętki kołnierzowe są niezbędne. Utrzymują napięcie nawet wtedy, gdy materiały rozszerzają się i kurczą, zapobiegając poluzowaniu się połączenia w miarę upływu czasu.

Najlepsze praktyki instalacyjne zapewniające długowieczność

Właściwa technika montażu jest tak samo ważna jak dobór materiału. Nawet najwyższej klasy śruby fotowoltaiczne zawiodą, jeśli zostaną nieprawidłowo zamontowane. Przestrzeganie rygorystycznych norm proceduralnych gwarantuje zachowanie gwarancji zarówno na moduły, jak i konstrukcję montażową.

1. Używaj skalibrowanych kluczy dynamometrycznych: Nigdy nie używaj wkrętaków udarowych do ostatecznego dokręcenia. Narzędzia udarowe zapewniają nierówny moment obrotowy i mogą z łatwością usuwać gwinty aluminiowe. Należy używać klucza dynamometrycznego typu klik lub klucza cyfrowego kalibrowanego co roku.
2. Unikaj cross-wątków: Dokręcić wszystkie śruby ręcznie, aby zapewnić prawidłowe połączenie gwintu. Gwint krzyżowy niszczy ochronną warstwę tlenku stali nierdzewnej i zmniejsza efektywną siłę mocowania.
3. Zastosuj środek zapobiegający zatarciu: W przypadku stosowania śrub ze stali nierdzewnej w szynach aluminiowych należy zastosować środek przeciwzatarciowy na bazie niklu lub ceramiki. Zapobiega to zacieraniu się (spawanie na zimno) i zapewnia dokładne odczyty momentu obrotowego.
4. Sprawdź izolację galwaniczną: Jeśli używasz śrub ze stali węglowej (rzadko, ale jest to możliwe w określonych uziemionych ramach), upewnij się, że solidne plastikowe podkładki lub tuleje całkowicie izolują śrubę od aluminiowej szyny.

Regularne kontrole konserwacyjne powinny obejmować oględziny wizualne pod kątem smug rdzy, które wskazują na wczesną fazę korozji, oraz wyrywkowe kontrole momentu obrotowego w celu sprawdzenia, czy siła mocowania została utrzymana. Po pierwszych sześciu miesiącach pracy może być konieczne ponowne dokręcenie w celu uwzględnienia początkowego osiadania.