Mất lực siết ban đầu của ốc vít cố định tấm pin mặt trời: Nguyên nhân tiềm ẩn gây ra sự dịch chuyển của tấm pin.

Chức năng tải trước thực sự tác động như thế nào đến hệ thống pin mặt trời của bạn?

Khi siết chặt vít, bạn không chỉ đơn thuần là làm cho nó vừa khít. Bạn đang kéo giãn nó như một lò xo. Chính lực căng đó giữ chặt thanh ray vào xà gồ, và giá đỡ vào dầm.

Lực kẹp đó là thứ chống lại gió cố gắng nâng tấm pin lên và sự giãn nở hàng ngày cố gắng làm nó lỏng ra.

Nếu lực căng của lò xo giảm dần theo thời gian—và điều này chắc chắn sẽ xảy ra—thì mối nối sẽ không còn cứng chắc nữa. Nó bắt đầu trượt. Và một khi bắt đầu trượt, sự mài mòn sẽ tăng tốc đáng kể.

Vì sao ốc vít của bạn bị lỏng?

Tải trọng ban đầu không biến mất chỉ sau một đêm. Nó bị bào mòn bởi bốn lực lượng âm thầm:

Đánh bằng nhiệt

Mỗi ngày nắng nóng làm cho thanh ray nhôm nóng hơn khung thép. Chúng giãn nở với tốc độ khác nhau, gây áp lực lên ốc vít. Mỗi đêm, chúng lại co lại.

Chu trình hàng ngày này, được lặp đi lặp lại hàng nghìn lần, dần dần làm giảm căng thẳng.

Hiệu ứng "ổn định"

Ngay cả kim loại trông có vẻ nhẵn mịn cũng có những đỉnh nhỏ li ti. Dưới lực kẹp, những đỉnh này sẽ ép chặt lại với nhau. Sự nén nhỏ đó có nghĩa là chi tiết kẹp sẽ có ít không gian để giãn ra hơn, do đó lực kẹp giảm xuống.

Hiện tượng này thường xảy ra nhất trong những tháng đầu tiên sau khi lắp đặt.

Lắp đặt tồi nhưng trông đẹp mắt

Khi máy khoan tự động bằng thép không gỉ quá nóng khi khoan thép dày, nhiệt độ cực cao có thể làm mềm các ren ngay tại vị trí chịu tải trọng cao nhất.

Cờ lê lực kêu tách tách, nhưng ốc vít đã bị lỏng. Cảm giác siết chặt nhưng không đủ lực giữ thực sự.

Sự cằn nhằn không ngừng của gió

Sự rung động liên tục do gió có thể, từng sợi nhỏ một, làm lỏng một con vít nếu nó không có các đặc điểm để chống lại hiện tượng bị lỏng ra.

Vì sao các trang trại năng lượng mặt trời hiện đại lại có rủi ro cao hơn?

Các thiết kế hiện nay hiệu quả hơn nhưng lại khó điều chỉnh hơn. Chúng tôi sử dụng thép mỏng hơn, cường độ cao để tiết kiệm trọng lượng và chi phí. Điều này có nghĩa là:

• Có ít nội dung hơn để các chủ đề tương tác.

• Bất kỳ hư hỏng nào trong quá trình lắp đặt đều có tác động lớn hơn đến độ bền.

• Toàn bộ hệ thống trở nên cứng hơn, truyền nhiều rung động trực tiếp đến từng chi tiết lắp ghép.

Những vấn đề mà phải mất 15 năm mới xuất hiện ở một cấu trúc cũ, nặng nề, thì ở một hệ thống hiện đại, trọng lượng nhẹ, chỉ cần 5 năm là đã thấy rõ.

Bẫy thép không gỉ

Việc lựa chọn thép không gỉ để chống ăn mòn là điều hợp lý. Nhưng nếu ốc vít bằng thép không gỉ đó không thể khoan xuyên qua thép một cách trơn tru, bạn sẽ tạo ra vấn đề về tải trọng trước khi tấm pin tiếp xúc với ánh nắng mặt trời.

Hai vấn đề phổ biến nhất là:

• Hiện tượng kẹt ren: Các ren tự hàn dính vào nhau trong quá trình lắp đặt. Mô-men xoắn đo được cao, nhưng lực kẹp thực tế lại thấp.

• Ren bị suy yếu do nhiệt: Ma sát từ quá trình khoan chậm làm mềm thép không gỉ ở chân ren—chính là vị trí cần phải cứng nhất.

Cách xác định thông số kỹ thuật cho lực kẹp bền lâu

Nếu bạn muốn các mối nối bền vững trong 25 năm, thông số kỹ thuật của bạn cần phải vượt ra ngoài phạm vi cấp độ vật liệu:

• Yêu cầu lắp đặt sạch sẽ: Chỉ định các loại ốc vít đã được chứng minh là có thể khoan vào bề mặt cụ thể của bạn mà không bị quá nhiệt. Đối với thép dày, điều này thường có nghĩa là sử dụng ốc vít lưỡng kim với đầu bằng thép carbon tôi cứng.

• Cố định lực siết ban đầu: Hãy tìm các đặc điểm cơ khí giúp chống nới lỏng—vòng đệm mặt bích có răng cưa, ren giữ mô-men xoắn hoặc các miếng dán khóa hóa học được nhà máy sử dụng.

• Kiểm tra trong điều kiện thực tế: Hãy yêu cầu nhà cung cấp cung cấp dữ liệu về hiệu suất chịu tải chu kỳ và khả năng duy trì tải trọng trước sau khi trải qua chu kỳ nhiệt, chứ không chỉ là độ bền kéo tĩnh.

Chi phí thực sự của việc để tải trước bị giảm sút

Mất tải trọng ban đầu không gây ra sự sụp đổ. Nó chỉ gây ra những phiền toái tốn kém:

• Các tấm ốp bị rung lắc gây ra tiếng ồn và dẫn đến các cuộc gọi bảo hành.

• Các lỗ kéo dài cần phải khoan thêm lỗ mới và sử dụng phụ kiện có kích thước lớn hơn.

• Nước xâm nhập khi các vòng đệm bị giãn không còn kín nữa.

• Chi phí thực tế của dự án Access Bill là việc phải ngừng hoạt động một phần hệ thống, thuê thiết bị nâng hạ và mất sản lượng để sửa chữa những hư hỏng lẽ ra phải kéo dài hàng thập kỷ.

Phần kết luận

Độ ổn định lâu dài của hệ thống năng lượng mặt trời không phụ thuộc vào việc vượt qua một cơn bão lớn. Nó phụ thuộc vào hàng triệu mối nối nhỏ duy trì lực kẹp của chúng qua hàng thập kỷ chịu đựng sự thay đổi của ánh nắng mặt trời, gió và nhiệt độ.

Việc chỉ chọn các loại ốc vít có khả năng chống ăn mòn và vượt qua bài kiểm tra kéo một lần là không còn đủ nữa. Bạn cần những loại ốc vít được thiết kế để lắp đặt dễ dàng, kẹp chắc chắn và – quan trọng nhất – giữ chặt trong thời gian dài. Đó là điều giúp các tấm pin mặt trời hoạt động êm ái, ổn định và tạo ra điện năng có lợi nhuận năm này qua năm khác.