Როგორ ავირჩიოთ მზის პანელების მონტაჟის სისტემები, რომლებიც წინააღმდეგობას აძლევენ კოროზიას?

Მზის პანელების მთავარი მოწყობილობებისთვის ძირევანი კოროზიასამედრე მასალები

Ალუმინის შენაირები: მსუბუქი ძალა და ბუნებრივი ოქსიდური დაცვა ფოტოვოლტაიკურ გამოყენებაში

Უმეტესობა სახურავზე დაყენებული მზის ენერგიის სისტემები იყენებს ალუმინის შენაირების კარკასებს, რადგან ისინი მაღალი მექანიკური სიძლიერით აღჭურვილი არიან და მნიშვნელოვნად მსუბუქი არიან ფოლადის ანალოგებთან შედარებით. წონის სხვაობა სინამდვილეში საკმაოდ მნიშვნელოვანია — სტრუქტურული ტვირთის მიხედვით დაახლოებით 40 % მსუბუქი. რაც ალუმინს ნამდვილად გამორჩევს, არის მისი ბუნებრივი კოროზიის წინააღმდეგ მექანიზმი. როდესაც ზედაპირი დაიხარხალება, დაზიანებულ ადგილზე თითქმის მივიდან დაიწყება დამცავი ოქსიდური ფენის ფორმირება. ეს ბუნებრივი დაცვის მექანიზმი მკაცრი პირობებში განსაკუთრებით ეფექტურად მუშაობს. წარმოებლები ასევე მკაცრად ატესტავენ ამ მონტაჟურ ელემენტებს. მათ შეუძლიათ გაუძლონ 5000 საათზე მეტი ხანი მარილის წვეთების ტესტებს (IEC 61701 სტანდარტის მიხედვით), არ აჩვენებლები ნაკლებად გამოყენებულობის ნიშნებს. ამ დამზადების მდგრადობა ალუმინის მონტაჟურ ელემენტებს იდეალურად აკეთებს ზღვის სიახლოვეს ან სამრეწველო ზონებში, სადაც მარილის აირი და სიბინძურე სხვა ლითონებს სწრაფად დაინგრევს.

Შემხედრების გარეშე მომზადებული ფოლადის გრეიდები (304 და 316): როდესაც ზღვის ტიპის შემაკავებლები აუცილებელია

Შეუძლებელია კოროზიის წინააღმდეგ საჭიროების დაცვის უზრუნველყოფა მონტაჟის ინტერფეისებზე უკეთესი ხარისხის ნეიროსასრულების გამოყენებით — მაგრამ სორტის არჩევა გადამწყვეტია:

ZAM საფარის მქონე ფოლადის სოლარული პანელების მონტაჟის სისტემების შემთხვევაში გამოყენებული საფარები წარმოადგენენ შემდეგი თაობის დაცვის ამოხსნას.

Ცინკ-ალუმინიუმ-მაგნიუმი (ZAM) საფარები: ფოლადის სოლარული პანელების მონტაჟის სისტემების შემდეგი თაობის დაცვა

Ფოლადის მთავარი ნაკერები ZAM საფარით მოცემული კოროზიის წინააღმდეგ დაცვის ხარისხი მიახლოებით ოთხჯერ აღემატება ჩვეულებრივი ცინკით დაფარული ვარიანტების შედარებაში, ხოლო ხარჯები დარჩება მსგავსი. რა ხდის ამ შედეგს შესაძლებლად? ცინკის, ალუმინისა და მაგნიუმის სპეციალური ნარევი ქმნის სიმჭიდროვის მაღალი დაფარულ ფენას, რომელიც აფერხებს რუდის წარმოქმნას. გამოცდილობები აჩვენებს, რომ 1200 საათიანი კოროზიის ტესტების შემდეგ წითელ რუდს 85%-ით ამცირებს. კიდევა ერთი მნიშვნელოვანი უპირატესობა — საფარის თავდამაგრების უნარი თავისთვის აღდგენის შესაძლებლობა ხაზების ან ხაზების გამოყენების შემთხვევაში. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია მიწაზე მოთავსებული მოწყობილობისთვის, სადაც მუდმივად ხდება მიწის აბრაზიული ზემოქმედება, გაყინვისა და დაგრეხვის ტემპერატურული ცვლილებები და საერთო გამოყენების გამო მოწყობილობის დამტკიცება. საინდუსტრიო ანგარიშებიც ამ დასკვნებს ადასტურებს. რეალური მონაცემები მიუთითებს, რომ ZAM-ით დამზადებული მხარდაჭერები შეიძლება გაძლოს 25 წელზე მეტხანს კიდევა მკაცრი საინდუსტრიო პირობებში (ISO სტანდარტების მიხედვით C5 კლასის მიხედვით). ამ გამძლეობის გამო დროთა განმავლობაში მნიშვნელოვანი ეკონომიკური სარგებელი მიიღება.

Სოლარული პანელების მთავარი ნაკერების დაყენების დროს დამალული კოროზიის რისკების თავიდან აცილება

Გალვანური კოროზია სხვადასხვა ლითონებს შორის (მაგ., ალუმინის რელსები + ნერგები ნერგის ფოლადისგან)

Როდესაც ალუმინის რელსები პირდაპირ ეხება ნერგის ფოლადის ნერგებს, ისინი ქმნიან იმ რასაც გალვანური ელემენტი ეწოდება. ალუმინს ქონდა უფრო დაბალი ელექტროდული პოტენციალი, ამიტომ ის პირველად იკოროზიება და ძირითადად ამცირებს ნერგის ფოლადის კოროზიას, რომელიც ამ პროცესში კათოდს წარმოადგენს. სიტუაცია უფრო უარესდება სანაპირო ზონებში, სადაც მარილიანი ჰაერი კოროზიას მნიშვნელოვნად აჩქარებს. 2023 წლის NACE-ის მონაცემების მიხედვით, ალუმინის ნაკეთობანი სანაპირო ზონებში შიგა რეგიონებთან შედარებით სამჯერ უფრო სწრაფად იხრეკება. ამ პროცესის შესაჩერებლად სჭირდება ელექტრული კავშირის გაწყვეტა. ერთ-ერთი მიდგომა არის დიელექტრული იზოლატორების დამატება, მაგალითად ნეილონის წრეები, რომლებიც ყველას ცნობილია. კიდევა ერთი ეფექტური მეთოდი ასევე არსებობს: კონტაქტის წერტილებზე კარგი ხარისხის არაგამტარი სილიკონის სარეცხი საშუალების გამოყენება. ასევე, სადაც შესაძლებელია, ყოველთვის უნდა აირჩევა ის მასალები, რომელთა ელექტროდული პოტენციალები ერთმანეთისგან არ აღემატება 0,15 ვოლტს.

Ხვრელების და მოკლე ნაკერების კოროზია სანაპირო, მაღალი ტენიანობის ან დაბინძურებული გარემოებში

Როდესაც ჰარდვერული კომპონენტები ძალიან მჭიდროდ ერთმანეთს ეჯახებიან, მაგალითად ბოლტების თავების ქვეშ ან რელსების მიმაგრების საყრდენებს შორის, ისინი ქმნიან მცირე საყრდენებს, სადაც ჟანგბადის კონცენტრაცია მცირდება. ამ ადგილებში ქლორიდ-იონები იკრიბებიან და იწყებენ პიტინგის ან შეზღუდული სივრცეში კოროზიის განვითარებას. დაუცველი ნეიროსაწინააღმდეგო ფოლადის მიმაგრები მხოლოდ 18 თვეში შეიძლება ჩანახონ პიტები მარილიან გარემოში. სიტუაცია უფრო უარესდება, როდესაც სამრეწველო ავტომატური ნარჩენები ამ პროცესში შედიან. მიმდებარე საწარმოებიდან გამოყოფილი გოგირდის ოქსიდი სინთეზირებს მჟავა ხსნარებს, რომლებიც კოროზიის პროცესს აჩქარებენ. ამ ყველაფერს წინააღმდეგობას გასაწევად წარმოებლებმა ჯერ კიდევ მასალების არჩევანზე უნდა აზროვნონ. 316-ე ხარისხის ნეიროსაწინააღმდეგო ფოლადი, რომელშიც მოლიბდენის შემცველობა მინიმუმ 2,5 %-ია, ამ პირობებში უკეთ მუშაობს. კარგი დიზაინიც მნიშვნელოვანია. დახრილი ზედაპირები ხელს უწყობს წყლის გადასვლას და არ უშვებს მის დაგროვებას. არ უნდა დავივიწყოთ საფარებიც. ზოგიერთი ახალი ვარიანტი, მაგალითად ZAM, მათ აქვს სპეციალური თვისებები, რომლებიც თავად აკეთებენ მცირე ზედაპირული ზიანის რემონტს.

Კოროზიის წინააღმდეგ მიმართული მედეგობის ვალიდაცია: სტანდარტები, ტესტირება და რეალური სამყაროში შესრულება

IEC 61701 მარილის ფიტილის ტესტირება (დონე 6) და UL 2703 სერტიფიკაციის მოთხოვნები სოლარული პანელების მონტაჟის სისტემებისთვის

Როდესაც რამე ნივთის კოროზიის წინააღმდეგ მედეგობის შეფასებაზე ვსაუბრობთ, მესამე პარტიის სერტიფიცირება ჯერ კიდევ ინდუსტრიაში ყველაზე მაღალი სტანდარტია. მაგალითად, ავიღოთ IEC 61701 დონე 6. ეს ტესტი მონტაჟებს 1000 სრულ საათს აძლევს მარილის ტენის პირობებში. ამ ხანგრძლივობის განმავლობაში მონტაჟები ისეთ გარემოში აღმოჩნდებიან, რომელიც მიახლოებით 25 წელიწადს წარმოადგენს სანაპირო რეგიონებში მიღებული ზიანის ექვივალენტს. ამ ხანგრძლივი ექსპოზიციის შემდეგ მოთხოვნა არის მინიმალური ზედაპირული ზიანი, ხოლო მექანიკური და ელექტრო ფუნქციონირების სრული შენარჩუნება. UL 2703 კი დამატებით დაცვის ფენას ამატებს, რადგან ერთდროულად რამდენიმე ფაქტორს აფასებს — არ მხოლოდ კოროზიის წინააღმდეგ მედეგობას, არამედ სტრუქტურულ სიმტკიცეს, სწორ გრაუნდინგს და სახანგრძლივო უსაფრთხოების ზომებს. ეს ტესტები რეალურ ლაბორატორიებში ხდება, სადაც ყველაფერი მკაცრი მითითების მიხედვით საყურადღებოდ მონიტორდება. ასევე საინტერესო ინფორმაციას გვაძლევს ფაქტიური ველური შედეგებიც. იმ მონტაჟები, რომლებიც ორივე სტანდარტს აკმაყოფილებენ, ჩვეულებრივ აჩვენებენ 1 %-ზე ნაკლებ მარცვლის მიხედვით მონტაჟების დაზიანების მაჩვენებლებს კოროზიის გამო მარინის პირობებში ათი წლის განმავლობაში. სასარგებლო რჩევა? ყოველთვის მოუთხოვეთ ამ ოფიციალური ტესტის სერტიფიკატები მათი თარიღებით. საკმარისი დოკუმენტაციის გარეშე ნებისმიერი პროდუქტის გამძლეობის შესახებ დასკვნები მხოლოდ მცირე ნდობით უნდა მიიღოს, რადგან მომავალში რეალურად რთული პირობებში ისინი შეიძლება არ გამოიმუშაონ.

Საუკეთესო მზის პანელების მონტაჟის არჩევა გარემოს მიხედვით

Გარემო მნიშვნელოვნად განსაზღვრავს მთავარი კომპონენტების სიცოცხლის ხანგრძლივობას და სისტემების საერთო შესრულების ხარისხს. სანაპიროს მიდამოებში მონტაჟის დროს საჭიროებულია სპეციალური ზღვის ტიპის მასალები, მაგალითად, 316 ტიპის ნეიტრალური ფოლადის შემაკავებლები, რადგან მარილის წვეთები ძლიერ ანადგურებენ ჩვეულებრივ მასალებს. სამრეწველო ზონებში სხვა სახის პრობლემები არსებობს — აქ გარემოში გარკვეული ქიმიკატები გარკვეულხანს რჩებიან, ამიტომ ამ ადგილებში უფრო ეფექტურია ZAM-ით დაფარული ფოლადი ან მაღალი სისუფთავის ალუმინის შენაირებები. როდესაც ქარის სიჩქარე 50 მილი საათში აღემატება, სტრუქტურები უნდა გაძლიერდეს ადგილობრივი ნორმების შესაბამად. ავსტრალიასა და ახალ ზელანდიაში ციკლონების მოსალოდნელი ადგილებისთვის მიყვანილია AS/NZS 1170.2:2021 სტანდარტი. თოვლიც კიდევა ერთი მნიშვნელოვანი ფაქტორია. როდესაც თოვლის წონა 30 ფუტზე მეტია კვადრატულ ფუტზე, სტრუქტურის დაზიანების თავიდან ასაცილებლად საჭიროებულია უფრო მკვეთრი დახრის კუთხეები, რაც განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია მთის ან ჩრდილოეთის რეგიონებში. უდაბნოებში საკუთარი გამოწვევები არსებობს — ამ ადგილებში უფრო ეფექტურია UV-სტაბილიზებული ალუმინი, რომელიც მუდმივი მზის გამოსხივების გამო მომხდარი ზიანის წინააღმდეგ იბრძვის. ქალაქებში, სადაც მრავალი მტვერი და გოგირდის შენაერთები არსებობს, ZAM-ით დაფარული მასალები მოცემული სიტუაციის მიხედვით მოახდენენ დაახლოებით 2,5-ჯერ უფრო გრძელხანს მომსახურებას ჩვეულებრივი ცინკით დაფარული ვარიანტების შედარებით (რაც ახლახანს ჩატარებული გამოცდებით დადასტურდა). ყველა ამ ფაქტორის შესასწავლად საჭიროებულია სათანადო საიტის შეფასება, რათა ჩვენი მონტაჟები გარემოს მიერ გამოწვეული ნებისმიერი გამოწვევების წინააღმდეგ გამძლე იყოს და სისტემის სრული სიცოცხლის ციკლის განმავლობაში ენერგიის წარმოება მუდმივი და სტაბილური რჩება.