تفاوت پیچ های فتوولتائیک با بولت های معمولی چیست؟

تفاوت های تعریف و هدف اصلی

پیچ و مهره های فتوولتائیک اتصال دهنده هایی هستند که به طور خاص برای استفاده در سیستم های انرژی خورشیدی، به ویژه در سازه های نصب فتوولتائیک (PV)، قاب های پانل، و براکت های پشتیبانی طراحی شده اند. هدف اصلی آنها نه تنها تثبیت اجزا با هم، بلکه تضمین پایداری ساختاری طولانی مدت در شرایط محیطی در فضای باز است. پیچ های معمولی، در مقابل، اتصال دهنده های همه منظوره هستند که برای طیف وسیعی از کاربردهای مکانیکی یا ساختمانی بدون در نظر گرفتن تنش های خاص خورشیدی طراحی شده اند.

در یک سیستم فتوولتائیک، پیچ‌ها در معرض نور خورشید، چرخه دما، بارهای باد، رطوبت و گاهی اوقات جوهای خورنده قرار می‌گیرند. پیچ و مهره های فتوولتائیک برای حفظ نیروی گیره و یکپارچگی مکانیکی در طول چندین دهه طراحی شده اند که با طول عمر مورد انتظار تاسیسات خورشیدی مطابقت دارد. پیچ و مهره های معمولی ممکن است ابتدا الزامات استحکام پایه را برآورده کنند، اما برای قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در محیط های PV بهینه نشده اند.

انتخاب مواد و مقاومت در برابر خوردگی

یکی از مهم ترین تفاوت ها در انتخاب مواد نهفته است. پیچ و مهره های فتوولتائیک معمولاً از فولاد ضد زنگ (مانند SUS304 یا SUS316)، آلیاژهای آلومینیوم یا فولاد کربنی با عملیات سطحی با کارایی بالا ساخته می شوند. این مواد به طور خاص برای مقاومت در برابر خوردگی ناشی از باران، اسپری نمک، آلودگی صنعتی و قرار گرفتن در معرض UV انتخاب می شوند.

پیچ و مهره های معمولی اغلب از فولاد کربن استاندارد یا فولاد کم آلیاژ، با حداقل حفاظت از سطح مانند روکش روی پایه ساخته می شوند. این مواد در حالی که برای کاربردهای داخلی یا کوتاه مدت کافی هستند، در صورت استفاده طولانی مدت در فضای باز مستعد زنگ زدگی و تخریب هستند.

مواد متداول مورد استفاده در پیچ و مهره های فتوولتائیک

• فولاد ضد زنگ برای مقاومت بالا در برابر خوردگی و پایداری استحکام
• فولاد کربنی گالوانیزه گرم برای سیستم های نصب شده روی زمین در مقیاس بزرگ
• پیچ و مهره های آلومینیومی برای سازه های نصب سبک وزن

طراحی سازه و ویژگی های عملکردی

پیچ و مهره های فتوولتائیک اغلب دارای ویژگی های طراحی تخصصی هستند که به ندرت در پیچ های معمولی یافت می شوند. اینها ممکن است شامل فلنج های دندانه دار، واشرهای یکپارچه، رزوه های ضد شل شدن، یا شکل های سفارشی سر که با سیستم های ریل PV مطابقت دارند باشد. چنین طرح هایی زمان نصب را کاهش می دهد و توزیع بار را در قطعات نصب بهبود می بخشد.

پیچ‌های معمولی معمولاً از انواع سر و شکل‌های رزوه استاندارد شده بدون هیچ گونه بهینه‌سازی خاص سیستم پیروی می‌کنند. در نتیجه، واشر اضافی، مهره های قفلی یا اجزای فنری اغلب برای دستیابی به همان سطح پایداری در یک تاسیسات فتوولتائیک مورد نیاز است.

عملکرد بار و قابلیت اطمینان بلند مدت

پیچ های فتوولتائیک برای مقاومت در برابر بارهای دینامیکی مانند بالا آمدن باد، فشار برف و انبساط حرارتی آزمایش می شوند. این بارها می توانند روزانه و فصلی نوسان داشته باشند و باعث ایجاد حرکات ریز شوند که ممکن است به مرور زمان بست های معمولی را شل کنند. پیچ و مهره های PV برای حفظ پیش بارگذاری ثابت و مقاومت در برابر خرابی خستگی طراحی شده اند.

پیچ های معمولی ممکن است الزامات بار استاتیک را برآورده کنند، اما به ندرت برای شرایط بارگذاری چرخه ای معمول در تاسیسات خورشیدی آزمایش می شوند. در طول سال‌ها خدمت، این می‌تواند منجر به شل شدن، تغییر شکل یا حتی خرابی سازه شود.

سازگاری محیطی و مقاومت در برابر آب و هوا

سیستم های انرژی خورشیدی در محیط های متنوعی از جمله بیابان ها، مناطق ساحلی، کوه ها و مناطق صنعتی نصب می شوند. پیچ و مهره های فتوولتائیک برای سازگاری با این شرایط از طریق پوشش های تقویت شده، درجه های خوردگی بالاتر و مواد مقاوم در برابر دما مهندسی شده اند.

پیچ های معمولی فاقد این سطح از سازگاری محیطی هستند. در آب و هوای خشن، ممکن است نیاز به بازرسی، تعمیر و نگهداری یا تعویض مکرر داشته باشند که هزینه های عملیاتی طولانی مدت را افزایش می دهد.

کارایی و سازگاری نصب

پیچ و مهره های فتوولتائیک با در نظر گرفتن کارایی نصاب طراحی شده اند. بسیاری از آن ها با ریل های PV استاندارد و شیارهای نصب سازگار هستند و امکان جاگذاری و سفت شدن سریع بدون مراحل تراز اضافی را فراهم می کنند. برخی از پیچ و مهره های PV با واشر و مهره از قبل مونتاژ شده اند تا زمان جابجایی در محل را کاهش دهند.

پیچ های معمولی اغلب به اجزای متعدد و تراز دقیق در هنگام نصب نیاز دارند. این می تواند پروژه های خورشیدی در مقیاس بزرگ را که در آن هزاران نقطه اتصال درگیر هستند، کند کند.

انطباق با استانداردهای صنعت

پیچ و مهره های فتوولتائیک معمولاً برای مطابقت با استانداردهای صنعت خورشیدی و گواهینامه های مربوط به عملکرد مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی و ایمنی تولید می شوند. این استانداردها سازگاری با ماژول های PV، سیستم های نصب و قوانین منطقه ای ساختمان را تضمین می کند.

پیچ‌های معمولی ممکن است با استانداردهای عمومی اتصال دهنده‌ها مطابقت داشته باشند، اما همیشه برای کاربردهای خاص فتوولتائیک آزمایش یا تایید نشده‌اند. استفاده از پیچ و مهره های بدون گواهی می تواند خطرات انطباق را در پروژه های خورشیدی تنظیم شده ایجاد کند.

ملاحظات هزینه در طول چرخه عمر سیستم

در نگاه اول، پیچ و مهره های فتوولتائیک ممکن است گران تر از پیچ و مهره های معمولی به نظر برسند که دلیل آن هزینه های بالاتر مواد و ساخت است. با این حال، هنگامی که در طول چرخه عمر کامل یک تاسیسات خورشیدی ارزیابی می شود، پیچ های PV اغلب مقرون به صرفه تر هستند.

دوام آنها نیاز به تعمیر و نگهداری، تعویض و خرابی سیستم را کاهش می دهد. پیچ‌های معمولی ممکن است هزینه‌های اولیه را کاهش دهند، اما می‌توانند هزینه‌های طولانی‌مدت را از طریق خرابی‌های مرتبط با خوردگی و تعمیرات سخت‌افزار افزایش دهند.

بررسی اجمالی مقایسه مستقیم

راهنمای انتخاب عملی

انتخاب بین پیچ و مهره های فتوولتائیک و پیچ های معمولی باید بر اساس الزامات کاربردی باشد نه هزینه اولیه. برای نصب دائمی یا نیمه دائمی خورشیدی، پیچ های فتوولتائیک مزایای قابل اندازه گیری در ایمنی، دوام و انطباق را ارائه می دهند.

پیچ‌های معمولی ممکن است برای اتصالات موقت یا اجزای غیر بحرانی مناسب باشند، اما برای اتصالات ساختاری هسته در سیستم‌های فتوولتائیک که عملکرد طولانی‌مدت ضروری است، نباید به آن‌ها اعتماد کرد.