Structurele railverbindingsstukken voor zonne-stellingsystemen met grote overspanningen

Structureel railverbindingsontwerp voor zonne-energiestellingen met lange overspanningen
A splitsingsset voor zonne-railbrengt buig-, schuif- en uitlijningskrachten over tussen aangrenzende montagerails, terwijl de railconstructie thermische beweging kan opvangen. Voor PV-arrays met lange- overspanningen moet de verbindingslocatie worden ontworpen als een structurele verbinding in plaats van te worden behandeld als een eenvoudige railverlenging.

Een correct gespecificeerdmontagerailconnector voor zonne-energiemoet de uitlijning van de rails behouden, voldoende lastoverdracht bieden, overmatige beperking van thermische uitzetting vermijden en het vereiste elektrische verbindingspad behouden wanneer het reksysteem wordt gebruikt als onderdeel van de aarding van de apparatuur.
Zonnerailverbindingen met lange overspanning en spanningsconcentratie
Lange zonnerailtrajecten worden blootgesteld aan herhaalde temperatuurveranderingen, winddruk, sneeuwbelasting en installatietoleranties. Aluminium rails hebben een relatief hoge thermische uitzettingscoëfficiënt, dus een lange doorlopende rail kan meetbare dimensionale bewegingen ervaren tussen warme en koude bedrijfsomstandigheden.
Bij een verbinding kunnen verschillende krachten op elkaar inwerken:

• Buigmoment door module- en windbelastingen
• Afschuifkracht overgebracht tussen aangrenzende railsecties
• Lokale lagerspanning rond connectorbevestigingen
• Thermische uitzetting en krimp
• Railrotatie veroorzaakt door ongelijke ondersteuningsomstandigheden
• Differentiële beweging tussen dakbevestigingen en rails

De verbinding moet daarom worden gepositioneerd volgens de structurele berekening in plaats van eenvoudigweg op de meest geschikte raillocatie te worden geïnstalleerd.
Voor zonne-stellingen met lange- overspanningen moet de technische beoordeling de volgende parameters vaststellen:

Een verbinding die structureel geschikt is voor een korte railsectie levert mogelijk niet dezelfde prestaties bij herhaaldelijk gebruik over een lange railreeks. De connectorlengte, de plaatsing van de bevestigingen en de railbevestiging moeten daarom samen met de raildwars-doorsnede worden beoordeeld.

Interne zonne-railverbindingsconnectoren en dilatatievoegontwerp
Een internezonnerailverbindingsconnectorwordt doorgaans in het holle gedeelte van twee aangrenzende rails gestoken. De connector zorgt voor gecontroleerde mechanische koppeling terwijl het externe railoppervlak beschikbaar blijft voor PV-moduleklemmen.
De geometrie van de connector moet overeenkomen met de interne railholte. Een te grote speling kan beweging van de rail en gezamenlijke rotatie mogelijk maken, terwijl onvoldoende speling de installatie kan bemoeilijken en de thermische beweging kan beperken.
Voor lange railconstructies vereisen drie dimensies bijzondere aandacht:
1.Insteeklengte- er is voldoende betrokkenheid vereist op beide spoorsecties.
2.Locatie van bevestigingsmiddel- bevestigingsmiddelen mogen de uitzetting van de rail niet hinderen of overmatige plaatselijke spanning veroorzaken.
3.Gezamenlijke kloof- de opening moet de berekende thermische bewegingsvereiste van het systeem volgen.
Thermische uitzetting in aluminium zonnerails
De geschatte thermische uitzetting van een aluminium rail kan worden berekend met behulp van:
ΔL = × L × ΔT
Waar:

• ΔL= verandering in raillengte
• = thermische uitzettingscoëfficiënt
• L= originele raillengte
• ΔT= temperatuurvariatie

Voor aluminium is een algemeen gebruikte technische waarde voor voorlopige berekeningen ongeveer23 × 10⁻⁶ / graad. De uiteindelijke waarde en het ontwerptemperatuurbereik moeten voldoen aan de gespecificeerde gegevens van de aluminiumlegering en de projectontwerpvoorwaarden.
Een aluminium rail van 20 m die wordt blootgesteld aan een temperatuurverschil van 60 graden kan bijvoorbeeld ongeveer het volgende ervaren:
23 × 10⁻⁶ × 20 × 60 ≈ 27,6 mm

Haak:Controleer uw railverbinding met lange- overspanningen voordat u deze opnieuw ter plaatse installeert.

Vraag een Solar Rail Splice Engineering Review aan

Sterkte- en belastingoverdracht bij montagerailconnectoren op zonne-energie

A montagerailconnector voor zonne-energiemoet de krachten die op de spoorverbinding ontstaan, overbrengen zonder overmatige lokale vervorming te veroorzaken.
De belangrijkste structurele controles omvatten normaal gesproken:
1.Buigbelastingoverdracht
De rail transporteert belastingen van PV-modules naar dakbevestigingen, grondsteunen of andere bevestigingspunten. De las moet voldoende weerstand bieden tegen plaatselijke buiging en railrotatie.
2.Afschuivingsoverdracht
Opwaartse wind en neerwaartse druk kunnen schuifkrachten langs de rail veroorzaken. De aansluiting van de connector en de capaciteit van het bevestigingsmiddel moeten worden gecontroleerd aan de hand van de berekende ontwerpafschuiving.
3.Lokale lagerspanning
De connector en bevestigingsmiddelen introduceren geconcentreerde krachten in de aluminium rail. Overmatige lagerspanning kan de railwand rond het bevestigingsgat vervormen en de stijfheid van de verbindingen verminderen.
4.ull-Uitgangs- en bevestigingscapaciteit
De capaciteit van de bevestigingsmiddelen moet worden beoordeeld op basis van het geselecteerde bevestigingsmateriaal, de diameter, de draadconfiguratie en de railgeometrie. SUS304-bevestigingsmiddelen worden vaak gebruikt voor corrosie-bestendig bevestigingsmateriaal voor zonne-energie, maar de structurele berekening moet de vereiste capaciteit voor het project verifiëren.
5.Doorbuiging van het spoor
De verbinding mag niet onafhankelijk van het volledige railsysteem worden beoordeeld. Railoverspanning, steunafstand, modulebelasting en winddruk hebben allemaal invloed op de resulterende doorbuiging.
Voor projecten ontworpen onderAS/NZS 1170.2, moeten de windacties worden vastgesteld op basis van de projectlocatie en de kenmerken van het gebouw of de array, in plaats van één generieke windwaarde aan elke installatie toe te kennen.
Conclusie: Ontwerp van een continu zonne-railknooppunt
A doorlopende zonnespoorverbindingis een structureel en installatie-controlepunt binnen een PV-montagesysteem met grote- overspanningen. De verbinding moet zorgen voor een adequate mechanische belastingoverdracht en tegelijkertijd de berekende thermische beweging van de aluminium railconstructie mogelijk maken.
Voor inkoopteams zijn de belangrijkste controles niet beperkt tot de prijs van connectoren of de nominale railcompatibiliteit. Het afstemmen van het railprofiel, het aansluiten van de connectoren, de specificatie van de bevestigingsmiddelen, de uitzettingsruimte, de corrosieomgeving en de continuïteit van de aarding moeten allemaal worden bevestigd vóór de bulkproductie.

Veelgestelde vragen: engineering en inkoop van zonnerailverbindingen

Hoe moet een splitsingsset voor een zonnerail op een lange PV-rail worden geplaatst?

De laspositie moet de structurele berekening, de steunafstand en het railbuigprofiel volgen. Vermijd het plaatsen van verbindingen uitsluitend voor het fabricagegemak. Het ontwerp moet ook rekening houden met thermische uitzetting en de vereiste bewegingsvrijheid van het spoor.

Kan een montagerailconnector op zonne-energie ook aardingscontinuïteit bieden?

Niet automatisch. Mechanische verbinding garandeert geen elektrische verbinding, vooral niet bij geanodiseerde aluminium oppervlakken. Als de rail deel uitmaakt van het aardingssysteem, moet de elektrische continuïteit worden geverifieerd met behulp van de gespecificeerde verbindingscomponent of aardingsmethode.

Welke informatie is vereist voor de productie van bulkraillasverbindingen op zonne-energie?

Geef de railextrusietekening, de afmetingen van de interne holte, de raillengte, de steunafstand, de specificatie van de bevestigingsmiddelen, de wind- en sneeuwbelasting van het project, het temperatuurbereik, de aardingsmethode en de vereiste hoeveelheden. Met deze invoer kunnen de afmetingen van de connectoren en de verbindingsconfiguratie vóór de productie op elkaar worden afgestemd.