Inngangur
Umskipti á heimsvísu yfir í endurnýjanlega orku hafa hraðað gríðarlega. Milljónir sólarrafhlaða eru settar á þök íbúða, vöruhúsa í atvinnuskyni og víðáttumikilla eyðimerkur í hverri viku. Knúin áfram af árásargjarnum kolefnislosunarmarkmiðum og hagkvæmni hreinnar orku eru uppsetningaráhafnir undir gríðarlegum þrýstingi að koma kerfum í notkun eins fljótt og auðið er. Hins vegar, í þessu flýti til að virkja netið, geta framkvæmdargæði á vettvangi stundum tekið aftursætið. Þegar skorið er á horn á byggingartímanum er sjaldan vart við afleiðingarnar strax; Þess í stað birtast þær mánuðum eða árum síðar sem skelfilegar byggingarbilanir, kostnaðarsamar tryggingakröfur og alvarleg samdráttur í orkuframleiðslu.
Í miðpunkti þessa varnarleysis situr Photovoltaic Bracket System. Oft í skugga hátæknilegrar aðdráttarafls tvíhliða sólareininga og snjallstrengjainvertara, er ljósvökvafestingakerfið vélræna beinagrindin sem heldur allri eigninni öruggri. Það verður að standast linnulaus umhverfisöfl-frá æpandi fellibylsvindum til þungra snjóteppa-í allt að tuttugu-fimm til þrjátíu ár. Vegna þess að það þjónar sem líkamlegur grunnur fylkingarinnar, getur jafnvel lítilsháttar eftirlit sem virðist við samsetningu þess komið í veg fyrir öryggi alls kerfisins. Skilningur á algengustu uppsetningarmistökum sem tengjast þessum grindarramma, ásamt nákvæmum verkfræði- og vettvangsaðferðum sem þarf til að forðast þau, er grundvallarkrafa fyrir alla sólarframleiðendur, EPC verktaka eða eignaeiganda sem vilja vernda langtíma fjárfestingu í hreinni orku.
Mistök 1 – Óviðeigandi tog og festingar of-herða
Ein útbreiddasta villan sem framin er við samsetningu ljósaflsfestingakerfis felur í sér auðmjúka festinguna. Vegna þess að dæmigerður fjöl-megawatta sólarorkubú eða jafnvel stórt þak í atvinnuskyni krefst tugþúsunda bolta, ræra og mið-klemma, falla uppsetningarstarfsmenn oft í þá gryfju að nota ókvarðaða höggdrifa til að flýta fyrir ferlinu. Þetta leiðir til tveggja jafn eyðileggjandi öfga: undir-togi og of-togi.
Þegar burðarfestingar eru undir-togi skortir þær nauðsynlegan klemmukraft til að standast stöðugan ör-titring sem orsakast af daglegum vindstraumum. Með tímanum virka þessar örsmáu hreyfingar sem hægur skrúfabúnaður. Boltar geta bakkað alveg út, valdið því að burðargrindin lækka eða leyfa sólarrafhlöðu að losna úr miðklemmum- og fljúga í burtu í stormi. Aftur á móti er of-toging jafn hættulegt, sérstaklega þegar festar eru mið-klemmurnar sem grípa um ramma sólareiningarinnar. Nútíma sólareiningar eru smíðaðar með stífum álgrind sem umlykur samloku úr hertu gleri og sílikonfrumum. Ef uppsetningaraðili beitir of miklu togi, beitir klemman einbeittum, staðbundnum þrýstingi á grindina. Þetta vélræna álag færist beint inn í glerið og veldur örsprungum í kísilskífunum sem eru ósýnilegar með berum augum en draga verulega úr orkuframleiðslu með tímanum með því að búa til rafmagnsheita bletti. Í alvarlegum tilfellum getur of-herðing brotið hertu glerið samstundis eða raskað rekkjuprófílunum, sem kemur í veg fyrir rétta hitauppstreymi.
Til að uppræta þetta vandamál verða EPC fyrirtæki að innleiða strangar gæðaeftirlitssamskiptareglur sem banna blinda notkun á-áhrifamiklum rafverkfærum án þess að stilla tog-takmarkandi. Uppsetningaraðilar verða að vera búnir kvörðuðum stafrænum eða smelltu-togalyklum sem eru sérstaklega stilltir á tilgreinda Newton-metra (Nm) eða foot-pund frá framleiðanda. Ennfremur, með því að nota sérhæfðar festingar með innbyggðum-spennu-vísaskífum eða Nord-Lock wedge-læsingarskífum getur það komið í veg fyrir að titringur-völdum losun án þess að krefjast of mikils herðakrafts. Tilviljunarkenndar úttektarferlar fyrir togprófun ættu að vera framkvæmdar af eftirlitsaðilum á staðnum á meðan uppsetningarfasinn stendur til að tryggja að farið sé eftir reglum í hverri röð.
Mistök 2 – Vanræksla vefsvæðis-Sértækar útreikningar á vindi og snjóálagi
Algengur misskilningur meðal byrjenda sem setja upp er að hægt sé að nota ljósaflsfestingakerfi með stöðluðu, alhliða skipulagi óháð því hvar verkefnið er staðsett. Þetta hugarfar "ein--passar-alla" er grundvallarbrestur í verkfræði og uppsetningu. Skipulagskraftarnir sem eru beittir á sólargeisla á flatri, vindblásinni strandsléttu eru mjög ólíkir þeim sem upplifað er í -fjallasvæðum í mikilli hæð sem er viðkvæmt fyrir mikilli snjósöfnun.
Þegar uppsetningarteymi geta ekki vísað í nákvæmar -sértækar verkfræðilegar áætlanir gera þeir oft mikilvæg mistök varðandi lengdarlengdir-fjarlægðarinnar milli lóðréttra stuðningsstaura eða þakfestingapunkta. Ef stafirnir eru staðsettir of langt í sundur vegna þess að uppsetningaraðilar gerðu ráð fyrir að landsvæðið væri lítil-áhætta, munu láréttu teinarnir skorta þá burðarstífni sem þarf til að styðja við fylkið. Undir miklu snjóálagi mun rekkibyggingin verða fyrir óhóflegri sveigju og hneigjast niður undir gríðarlegri þyngd. Þessi beygjuhreyfing veldur miklu álagi á sólareiningarnar og brotnar innri hringrásina. Á háum-vindsvæðum getur ófullnægjandi akkeri dýpt fyrir jörðu-uppsettar haugar eða ófullnægjandi steypt kjölfestuþyngd á flötum þökum leitt til stórkostlegrar bilunar sem kallast vindhækkun. Hægt er að rífa heilar raðir af festingum upp úr jörðu eða velta, sem eyðileggur búnaðinn og skapar alvarlega öryggishættu fyrir nærliggjandi eignir.
Til að forðast þessi mistök krefst algerrar samstillingar milli verkfræðihönnunarteymisins og vettvangsáhafnarinnar. Áður en einn íhluti ljósvakakerfisins er afhentur á staðinn verður að gera yfirgripsmikið jarðtækni- og umhverfismat til að ákvarða burðarþol jarðvegs-, sögulegan vindhraða og staðbundna snjóálagskóða. Verkfræðiteikningin sem af þessu leiðir mun tilgreina nákvæm uppsetningarvikmörk, svo sem lágmarksdýpt fyrir jarðskrúfur eða nákvæma þyngdardreifingu fyrir þakfestingar. Umsjónarmenn á vettvangi verða að ganga úr skugga um að þessar nákvæmu færibreytur séu framkvæmdar og gera sér grein fyrir því að jafnvel minniháttar frávik-eins og að færa stoðpóst um nokkrar tommur til að forðast stein-geta í grundvallaratriðum breytt álagsdreifingunni og ógilt byggingarábyrgð framleiðanda.
Mistök 3 - Blikkandi og vatnsheld bilun á þaki
Fyrir sólarframkvæmdir í íbúðarhúsnæði og atvinnuskyni verður ljósvakakerfið að tengjast beint við núverandi umslag byggingarinnar. Þetta krefst þess að uppsetningaraðilar festi uppsetningarfætur eða L-fætur kerfisins vélrænt í gegnum þakefnið og djúpt inn í undirliggjandi viðarsperrur eða stálgrind. Hver og ein þessara gegnumganga táknar mögulega leið fyrir vatn til að komast inn í bygginguna, sem gerir framkvæmd vatnsþéttingar að einum mikilvægasta áfanga alls verkefnisins.
Mistökin byrja oft með lélegu handverki eða löngun til að skera niður efniskostnað. Uppsetningaraðilar sleppa stundum alfarið sérhæfðum málmflossum og treysta eingöngu á ódýra byggingavöru-vöruverslun- eða þakþekju sem er smurt utan um boltann. Þó að þetta gæti staðist sjónræna skoðun á þeim degi sem því er lokið, brotna staðlað þéttiefni hratt niður við mikla útfjólubláa (UV) geislun og miklar hitasveiflur. Innan nokkurra tímabila sprungur þéttiefnið, minnkar og missir mýkt. Regnvatn byrjar að síast niður um þræði festingarboltans, rotna viðarsperrurnar, eyðileggja innri gipsvegg og stuðla að eitraðri mygluvexti innan lofthols hússins. Þegar fasteignaeigandinn tekur eftir lekanum er byggingartjónið þegar orðið alvarlegt, sem leiðir til umdeildra lagadeilna og dýrra úrbóta sem eyðir algjörlega út fjárhagslegan ávinning sólargeirans.
Til að koma í veg fyrir átroðning vatns á þaki verða uppsetningaraðferðir að setja óþarfa, fjöl-laga vatnsþéttikerfi í forgang. Í hverri einustu gegnumgang verður að nota hágæða-hannaða blikkplötu úr áli eða galvaniseruðu stáli sem rennur undir efra lag þakskífu eða fellur óaðfinnanlega inn í þaksauma úr málmi. Þessi vélrænni hindrun varpar náttúrulega vatni niður á við frá holunni. Að auki verður að setja hágæða, UV-stöðugðar EPDM gúmmíþéttingar á milli festingarfestingarinnar og blikkandi plötunnar til að búa til þjappaða, vatnsþétta innsigli. Uppsetningaraðilar verða einnig að nota hágæða,-flokkað pólýúrea eða háþróaða fjölliðaþéttiefni sem borið er beint inn í forboraða tilraunaholuna áður en töfrunarboltinn er keyrður heim, til að tryggja að jafnvel þótt vatn fari einhvern veginn framhjá ytri blikkinu, geti það ekki komist inn í burðarvirki byggingarinnar.
Mistök 4 – Ófullnægjandi mótvægi gegn galvanískri tæringu
Photovoltaic Bracket System er fyrir áhrifum í áratugi, sem þýðir að það verður að berjast gegn raka í andrúmsloftinu, raka og loftbornum söltum. Þó að einstakir rekkihlutar séu venjulega gerðir úr tæringarþolnu -efni eins og anodized ál eða heitt-galvaniseruðu stáli, skapast alvarleg málmvinnsluógn þegar þessi mismunandi efni eru óviðeigandi sett í beina líkamlega snertingu hvert við annað. Þetta fyrirbæri er þekkt sem galvanísk tæring.
Galvanísk tæring á sér stað þegar tveir ólíkir málmar eru sameinaðir í viðurvist raflausnar, sem getur verið eins einfalt og regnvatn eða raki við ströndina. Í þessari atburðarás virkar annar málmur sem rafskaut og hinn sem bakskaut og myndar smásjá rafstraum sem flýtir fyrir efnafræðilegu niðurbroti minna göfuga málmsins. Klassísk uppsetningarmistök eru að festa beina álteina beint á jörðu stólpa úr hráu kolefnisstáli, eða nota venjulega ryðfríu stálbolta til að klemma álgrindur án nokkurs konar einangrunar. Innan nokkurra ára verða snertipunktarnir fyrir alvarlegri gryfju og oxun. Málmurinn veikist byggingarlega, verður stökkur og flagnandi. Að lokum geta samskeytin sem halda ljósvakafestukerfinu saman smellt algjörlega undir lágmarksálagi, sem veldur staðbundnu hruni innan fylkisins. Þetta mál er sérstaklega ágengt á strandsvæðum þar sem saltúði virkar sem mjög leiðandi raflausn og flýtir fyrir eyðingu.
Til að koma í veg fyrir galvaníska tæringu þarf nákvæma aðskilnað efnis á meðan á samsetningu stendur. Framleiðendur hágæða ljósvakakerfa hanna íhluti sína með hlífðarhindrunum, svo sem rafskautslögum á áli sem virka sem rafmagns einangrunarefni. Hins vegar verða uppsetningaraðilar að tryggja að þessi húðun sé ekki rispuð af við grófa meðhöndlun. Þar sem ólíkir málmar verða að mæta af burðarþörf-svo sem þar sem ryðfríu stáli festing læsist í álrás-verða uppsetningaraðilar að setja upp ó-leiðandi einangrunarpúða úr EPDM gúmmíi, nælonskífum eða sérhæfðum -samsettum lími. Þessi efni rjúfa rafrásina á milli málmanna, gera galvanísk viðbrögð hlutlaus og tryggja að burðarvirkið haldist fullkomlega traust yfir margra-ratuga notkunartíma.
Hluti 5: Mistök 5 - Léleg röðun, burðarsnúningur og varmabinding
Síðasta sameiginlega uppsetningarpyllan snýr að rúmfræðilegri rúmfræði og röðun. Að setja saman ljósaflsfestingakerfi yfir ójafnan reit eða ófullkomið flatt atvinnuþaki krefst stöðugrar nákvæmni. Vegna þess að útlínur jarðar breytast og þaklínur síga með tímanum, munu uppsetningaraðilar sem einfaldlega þjóta niður röð án þess að nota jöfnunartæki óhjákvæmilega kynna stillingarvillur.
Þegar burðargrindar teinar eru ekki í takt, þjáist grindarkerfið af burðarvirki. Í stað þess að bjóða upp á fullkomlega flatt, einsleitt plan fyrir sólarrafhlöðurnar til að hvíla á, búa teinarnir til skekkt rist. Þegar sólareiningunum er þvingað niður og klemmt á þessi ójöfnu yfirborð verða þær fyrir stöðugu, innbyggðu-meðrænu snúningsálagi. Glerið er dregið í gagnstæðar áttir, sem dregur verulega úr viðnám þess gegn utanaðkomandi áhrifum eins og hagli eða miklum vindi. Ennfremur helst léleg jöfnun oft-í-samböndum við að misbrestur á að skilja eftir varmaþenslubil. Þegar málmar hitna undir sumarsólinni stækka þeir verulega. Ef uppsetningaraðilar tengja saman langar rásir af láréttum álteinum enda-til-enda án þess að skilja eftir-framleiðandann sem tilgreindar stækkunareyðir, mun stækkandi málmur hvergi fara. Teinarnir munu sveigjast, snúast úr röðun og þrýsta á sólarplöturammana, brjóta glerið og skemma allt burðarvirkið.
Til að forðast geometrískar jöfnunarvillur þarf agaða nálgun við undirbúning skipulags. Áður en einni teinn er settur upp verða uppsetningarstarfsmenn að nota há-nákvæmni verkfæri, eins og strenglínur, leysistig og flutningsstig, til að koma á fullkomlega sannri grunnlínu yfir allt svæðið. Stuðningspóstar og hæðar festingar verða að stilla hver fyrir sig til að vega upp á móti öllum ör-frávikum í landslagi í jörðu eða þakyfirborði. Þegar settar eru upp langar raðir af rekkum verða áhafnir að fylgja nákvæmlega verkfræðilegum leiðbeiningum varðandi hámarks samfellda járnbrautarlengd og skilja eftir skýrar, óhindraðar hitaþensluhlé með ákveðnu millibili. Þessar eyður gera málmnum kleift að anda og sveigjast á öruggan hátt með breyttum árstíðum án þess að flytja eyðileggjandi krafta inn í viðkvæma hreina orkubúnaðinn sem hann er hannaður til að vernda.
Niðurstaða
Árangursrík framkvæmd sólarverkefnis er ekki hægt að dæma eingöngu af frammistöðu þess á fyrsta degi. Raunverulegur árangur er skilgreindur af getu eignar til að framleiða hreina raforku á öruggan, áreiðanlegan og skilvirkan hátt í aldarfjórðung án þess að verða fyrir umhverfissliti eða hnignun byggingarinnar. Þó að sólarsellurnar sjálfar fanga umhverfisorku sólarinnar, þá er það undirliggjandi burðarvirki sem tryggir að þær fái það stöðuga umhverfi sem þarf til þess.
Eins og kannað er, er ljósvakakerfið mjög viðkvæmt fyrir villum í framkvæmd á vettvangi. Allt frá nákvæmri beitingu togs og vandlega íhugun á -álagsvirkni á staðnum, til að ná góðum tökum á vatnsheldu þaki, efnafræðilegri tæringareinangrun og rúmfræðilegri röðun, hvert einasta skref í uppsetningarferlinu krefst nákvæmrar athygli að smáatriðum. Með því að bera kennsl á þessar fimm algengu uppsetningarmistök og koma á öflugum, staðlaðum gæðaeftirlitsaðferðum til að útrýma þeim, getur alþjóðlegt sólarstarfsfólk dregið verulega úr verkefnaáhættu, verndað margar-milljónir-dala fjárfestingar og byggt upp áreiðanlegri, seigurri hreina orkuinnviði til framtíðar.
