Các chi tiết lắp ghép chịu tải trọng gió: Điều mà các dự án năng lượng mặt trời thường đánh giá thấp

Tải trọng gió không phải là sự kiện xảy ra một lần.

Tải trọng gió tác động lên các công trình năng lượng mặt trời là động, không phải tĩnh. Các tấm pin rung lắc, thanh ray uốn cong, và các mối nối liên tục chịu những chuyển động nhỏ. Ngay cả gió vừa phải, lặp đi lặp lại ngày này qua ngày khác, cũng tạo ra:

• Lực căng và lực cắt tuần hoàn tác động lên ốc vít

• Mất tải trọng ban đầu theo thời gian

• Hiện tượng nới lỏng dần tại các điểm kết nối.

Các loại ốc vít hoạt động tốt trong các thử nghiệm kéo tĩnh có thể bị hỏng dần dưới tác động của chuyển động gió lặp đi lặp lại.

Vấn đề lực kẹp

Hầu hết các sự cố hỏng hóc của ốc vít liên quan đến gió không phải là những cú gãy đột ngột. Chúng bắt đầu bằng việc mất lực kẹp.

Khi lực kẹp giảm:

• Các tấm panel bắt đầu di chuyển trên đường ray.

• Các lỗ hổng kéo dài trong thép mỏng.

• Vòng đệm bị mất áp suất làm kín

• Tiếng ồn, rung động và cuối cùng là rò rỉ xuất hiện.

Khi chuyển động bắt đầu, sự mài mòn sẽ tăng nhanh. Siết chặt lại có thể giúp ích tạm thời, nhưng mối nối đã bị tổn hại.

Thép mỏng làm tăng tác động của gió

Các công trình năng lượng mặt trời hiện đại thường sử dụng thép mỏng hơn, có độ bền cao để giảm trọng lượng và chi phí. Điều này làm thay đổi cách tải trọng gió tác động lên các bộ phận nối:

• Độ dày vật liệu càng nhỏ thì độ ăn khớp ren càng ít.

• Thép có độ bền cao hơn sẽ khó khoan sạch hơn.

• Bất kỳ hư hỏng nào trong quá trình lắp đặt đều làm giảm khả năng chống mỏi.

Một chi tiết lắp ghép bị trờn ren nhẹ hoặc quá nhiệt trong quá trình lắp đặt sẽ trở nên dễ bị hư hỏng hơn nhiều do tải trọng gió tuần hoàn sau này.

Giả định về thép không gỉ

Ốc vít bằng thép không gỉ thường được lựa chọn cho các vị trí tiếp xúc với gió mạnh vì khả năng chống ăn mòn. Tuy nhiên, điều thường bị bỏ qua là cách thép không gỉ hoạt động trong quá trình lắp đặt và chịu rung động:

• Độ cứng thấp hơn làm tăng nguy cơ bị kẹt khớp.

• Nhiệt độ cao trong quá trình lắp đặt có thể làm yếu các sợi ren.

• Khi mất lực nén ban đầu, thép không gỉ không còn mang lại lợi thế nào trong việc chống lại sự dịch chuyển.

Khả năng chống ăn mòn không đồng nghĩa với độ tin cậy khi chịu tải trọng gió.

Vì sao các sự cố do tải trọng gió gây ra khó phát hiện?

Khác với hiện tượng ăn mòn, hư hỏng ốc vít do gió gây ra diễn ra chậm và âm thầm. Những dấu hiệu ban đầu rất khó nhận biết:

• Các tấm panel hơi rung nhẹ khi có gió mạnh.

• Biến dạng nhẹ của vòng đệm

• Các ốc vít trông có vẻ đã được siết chặt nhưng lại xoay tròn khi kiểm tra.

Khi thiệt hại có thể nhìn thấy được, chi phí tiếp cận và phạm vi sửa chữa đã rất cao.

Thiết kế các loại ốc vít chịu được điều kiện gió thực tế

Thông số kỹ thuật của bộ phận buộc chịu được gió không chỉ tập trung vào xếp hạng độ bền:

• Lắp đặt liền mạch không gây hư hại ren

• Khả năng duy trì tải trước đáng tin cậy dưới tác động rung động

• Tương thích với thép mỏng

• Hệ thống máy giặt duy trì áp suất trong thời gian dài.

Trong nhiều dự án năng lượng mặt trời, điều này dẫn các nhóm kỹ thuật đến việc lựa chọn các loại ốc vít có khả năng chịu được điều kiện lắp đặt thực tế và giảm thiểu hư hỏng trong giai đoạn đầu sử dụng, chứ không chỉ những loại có khả năng chống ăn mòn cao.

Vì sao các dự án năng lượng mặt trời lại chịu ảnh hưởng đầu tiên?

Việc lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời làm tăng thêm các vấn đề về ốc vít liên quan đến gió vì:

• Các mảng hoạt động như các bề mặt khí động học.

• Hệ thống lắp đặt có nhiều kết nối giống hệt nhau.

• Việc tiếp cận để sửa chữa rất tốn kém và gây gián đoạn.

• Các mô hình tài chính giả định hàng thập kỷ bảo trì tối thiểu

Một vấn đề nhỏ về ốc vít, khi nhân lên trên hàng nghìn tấm panel, sẽ trở thành một vấn đề ở cấp độ hệ thống.

Phần kết luận

Tải trọng gió không chỉ đơn thuần là khả năng chịu đựng những cơn bão tồi tệ nhất, mà còn là khả năng chịu đựng hàng triệu chuyển động nhỏ trong nhiều thập kỷ. Các loại ốc vít thường được lựa chọn dựa trên khả năng chống ăn mòn và độ bền tĩnh, trong khi hành vi lâu dài của chúng dưới tác động mỏi do gió lại bị bỏ qua.

Các dự án năng lượng mặt trời đánh giá thấp yếu tố này sẽ phải trả giá về sau thông qua các mối nối bị lỏng, tiếng ồn gây phiền nhiễu, rò rỉ và chi phí bảo trì tốn kém. Các loại ốc vít hoạt động tốt nhất dưới tải trọng gió không phải là những loại mạnh nhất trên lý thuyết, mà là những loại lắp đặt gọn gàng, giữ được lực siết chắc chắn và chịu được chuyển động liên tục mà không bị hư hỏng.

Đó là lý do tại sao nhiều dự án năng lượng mặt trời thành công—hoặc âm thầm thất bại—theo thời gian.

Chúng tôi cung cấp các loại ốc vít chất lượng cao, có thể tùy chỉnh để đáp ứng nhiều nhu cầu dự án khác nhau.

📧Liên hệ với chúng tôi Để biết thêm thông tin.
🌐 Bạn cũng có thể khám phá thêm các sản phẩm của chúng tôi. Danh mục sản phẩm đầy đủ Để biết thông số kỹ thuật chi tiết.