براکت های فتوولتائیک ضد آب (PV) یک مانع دوگانه در برابر خوردگی ایجاد می کنند و ایمنی الکتریکی را تضمین می کنند.
در طول عمر بیش از 25 سال نیروگاه PV، سیستم براکت به طور مداوم در معرض آب و هوای پیچیده در فضای باز قرار می گیرد. رطوبت، باران و پاشش نمک نه تنها عوامل اصلی خوردگی سازه فلزی هستند، بلکه تهدیدهای بالقوه ای برای خطاهای الکتریکی هستند. یک براکت PV با طراحی مقاوم در برابر آب میتواند با مسدود کردن رسانههای خورنده و جداسازی نقاط اتصال الکتریکی، تضمینی محکم برای ایمنی ساختاری و الکتریکی ارائه دهد.
I. چگونه طراحی ضد آب مسیرهای خوردگی را مسدود می کند
خوردگی براکت های PV اساساً یک واکنش الکتروشیمیایی بین مواد فلزی و محیط زیست است. رطوبت یک حامل الکترولیت ضروری در این فرآیند است. هدف طراحی ضد آب موثر حذف یا جداسازی رطوبت از تماس با سطح فلز است.
جداسازی فیزیکی و آب بندی
آببندی اجزای حیاتی: حلقههای آببندی با کارایی بالا، فرآیندهای قالبگیری تزریقی، یا پوششهای ضدآب تخصصی برای آببندی اجزای حیاتی مانند اتصالات پیچ، نقاط جوش و اتصالات راهنما استفاده میشوند. این امر از نفوذ و تجمع آب باران در شکاف های اتصال جلوگیری می کند و محیط الکترولیت مورد نیاز برای خوردگی الکتروشیمیایی را در منبع آن قطع می کند.
ساختاری آب-طراحی راهنما: طراحی نمایه پشتیبانی عالی شامل کانالهای هدایت کننده آب-یا سطوح شیبدار برای اطمینان از سر خوردن سریع آب باران به جای تجمع، جلوگیری از تشکیل یک محیط محلی دائما مرطوب و در نتیجه کند کردن روند خوردگی میشود.
مواد محافظ هم افزایی: طراحی ضدآب مکمل درمان اولیه ضد خوردگی-است. ساختار ضد آب از پوشش ضد خوردگی روی سطح زیرلایه فلزی در برابر آسیبهای سریع ناشی از غوطهور شدن طولانیمدت در آب و پیری UV محافظت میکند. به عنوان مثال، در مناطق ساحلی با پاشش نمک زیاد، حتی اگر تکیه گاه از فولاد -روی مقاوم در برابر خوردگی-آلومینیوم-منیزیم استفاده کند، اگر عایق رطوبتی در نقاط اتصال خراب شود، محلولهای نمک همچنان میتوانند نفوذ کرده و باعث خوردگی شکاف شوند. بنابراین، ضد آب برای افزایش عمر پوشش و تحقق پتانسیل ضد خوردگی آن ضروری است.
II. چگونه طراحی ضد آب خطرات الکتریکی را کاهش می دهد: آب رسانای خوبی برای جریان الکتریکی است. سیستم های فتوولتائیک معمولاً دارای ولتاژهای بالای صدها تا هزاران ولت در سمت DC هستند. نفوذ رطوبت یکی از عوامل اصلی نشتی، اتصال کوتاه و حتی آتش سوزی است.
جلوگیری از ناهنجاری ها و نشتی زمین: اسکلت فلزی ماژول های فتوولتائیک باید به طور قابل اعتمادی به زمین متصل شود تا در صورت خرابی عایق جریان را به زمین منتقل کند و از برق گرفتگی جلوگیری شود. اگر سازه پشتیبانی از نظر ساختاری شل شود یا به دلیل خوردگی بشکند، ممکن است تداوم و قابلیت اطمینان اتصال زمین را به خطر بیندازد و خطر بالقوه ای برای پوشش تجهیزات برقی ایجاد کند. طراحی ضد آب به طور غیرمستقیم پایداری طولانی مدت سیستم زمین را با جلوگیری از خوردگی در نقاط اتصال تضمین می کند.
سازه های ضد آب از تجمع آب باران در زیر سینی های کابل و جعبه های اتصال جلوگیری می کند و از پیری و آسیب لایه های عایق ناشی از غوطه ور شدن طولانی مدت در آب جلوگیری می کند که می تواند منجر به نشت شود.
اطمینان از ایمنی اتصال الکتریکی: نقاط اتصال الکتریکی مانند کانکتورها و پایانه های DC دارای الزامات ضد آب بسیار بالایی هستند. اگرچه خود این قطعات دارای درجه حفاظتی هستند، نصب آنها در یک سیستم پشتیبانی با طراحی زهکشی ضد آب، یک لایه حفاظتی خارجی اضافی اضافه میکند و به طور مؤثرتری از پیری و خرابی حلقههای آببندی به دلیل هوازدگی طولانی مدت جلوگیری میکند و خطر ورود آب به کانکتورها را کاهش میدهد.
برای سیستمهای سقفهای BIPV یا انعطافپذیر با استفاده از رویکرد «مجزی-بهعنوان-سقف، یک راهحل نصب عایق رطوبتی غیرمخرب اختصاصی، یکپارچگی لایه ضد آب سقف را تضمین میکند و اساساً خطر تماس آب باران با تجهیزات الکتریکی زیربنایی به دلیل نشت سقف را از بین میبرد.
III. الزامات سیستمی برای حفاظت موثر: روشن شدن این نکته مهم است که "عایق رطوبتی" عملکرد یک جزء واحد نیست، بلکه یک پروژه مهندسی سیستمیک است.
ادغام مواد و فرآیند: ساختار اصلی پشتیبانی باید از مواد مقاوم در برابر خوردگی- ساخته شده و تحت عملیات سطح قرار گیرد. به طور همزمان، فرآیندهای آب بندی دقیق باید در تمام نقاط اتصال که امکان ورود آب وجود دارد، اجرا شود.
بازرسی و نگهداری منظم: هر طرح ضد آب طول عمر محدودی دارد. یک سیستم بازرسی منظم باید ایجاد شود، به ویژه پس از رویدادهای شدید آب و هوایی مانند باران شدید و طوفان. بررسی های مربوط به کهنگی و ترک خوردگی مهر و موم ها و انسداد کانال های آب باید با نگهداری یا تعویض به موقع انجام شود.
انطباق با مقررات ایمنی: کل نصب سیستم، از جمله عایق رطوبتی، اتصال به زمین و کابل گذاری، باید به شدت از مقررات ایمنی الکتریکی پیروی کند. باید از ابزارهای عایق استفاده شود و روش های کابل گذاری باید از آسیب مکانیکی و غوطه ور شدن طولانی مدت در آب جلوگیری کند.
یک سیستم پشتیبانی فتوولتائیک ضد آب با طراحی علمی به طور موثر خوردگی الکتروشیمیایی اجزای فلزی را به تاخیر می اندازد و با جداسازی فیزیکی رطوبت، استحکام ساختاری را حفظ می کند. به طور همزمان با محافظت از نقاط اتصال الکتریکی و مسیرهای اتصال به زمین، احتمال نشتی و اتصال کوتاه را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. این حفاظت دوگانه دوام و ایمنی عملیاتی نیروگاههای فتوولتائیک را در محیطهای سخت افزایش میدهد، یک اقدام فنی مهم برای اطمینان از بازگشت سرمایه در طول چرخه عمر نیروگاه. بنابراین، هنگام انتخاب و ارزیابی سیستم های نصب فتوولتائیک، عملکرد ضد آب، مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد ایمنی الکتریکی آنها باید به عنوان یک کل ارگانیک در نظر گرفته شود.
