صفحه اصلی / اخبار / اخبار صنعت / چرا مجموعه های فتوولتائیک به جای چسب های عمومی، سیلانت های سیلیکونی خاص را می طلبند؟
اخبار صنعت

چرا مجموعه های فتوولتائیک به جای چسب های عمومی، سیلانت های سیلیکونی خاص را می طلبند؟

بار زیست محیطی که یک مجموعه پنل خورشیدی باید زنده بماند

یک پنل خورشیدی به ندرت توسط خورشیدی که به آن انرژی می دهد از بین می رود. اغلب، شکست از لبه ها شروع می شود: درز قاب، درب جعبه اتصال، غده کابل، محفظه سنسور. اینها نقاطی هستند که در آن دو ماده غیرمشابه به هم می رسند و از یک ترکیب پیوند دهنده و آب بندی خواسته می شود تا کاری را انجام دهد که شیشه، آلومینیوم و ورق پشتی پلیمری به تنهایی قادر به انجام آن نیستند. تاسیسات در فضای باز از طریق نوسانات دمایی که می تواند از شصت درجه سانتیگراد بین شب و روز تجاوز کند، تابش مستقیم ماوراء بنفش را برای یک دهه یا بیشتر جذب می کند و در برابر تراکم مکرر، باران ناشی از باد، و در بسیاری از مناطق، اسپری نمک یا آلاینده های صنعتی مقاومت می کند.

یک چسب همه منظوره یا یک درزگیر درجه یک ساخت و ساز هرگز برای این ترکیبی از تنش ها که به طور همزمان و پیوسته عمل می کنند مهندسی نشده است. به همین دلیل است که صنعت خورشیدی بر روی دسته باریک تری از مواد، که به طور گسترده در زیر گروه بندی می شوند، همگرا شده است چسب سیلیکون و سیستم های درزگیر چسب پلیمری ، به طور خاص برای اتصالات الکتریکی و ساختاری در فضای باز فرموله شده است. این مقاله به این موضوع می پردازد که چه چیزی این ترکیبات ساخته شده را از درزگیرهای معمولی جدا می کند، جایی که آنها در یک مجموعه پانل اعمال می شوند، و چگونه نصاب ها و تولیدکنندگان می توانند آنها را بر اساس دلایل فنی و نه بازاریابی ارزیابی کنند.

چرا چسب های استاندارد در کاربردهای PV کوتاه می آیند؟

بیشتر چسب های عمومی برای استفاده در داخل ساختمان، محدوده دمایی متوسط و قرار گرفتن در معرض رطوبت کوتاه مدت فرموله می شوند. هنگامی که این محصولات در تجهیزات الکتریکی در فضای باز استفاده می شوند، سه الگوی خرابی در هجده تا سی و شش ماه اول خدمات ظاهر می شوند:

  • ترک خوردن یا گچ شدن به دلیل قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، ستون فقرات پلیمری را می شکند، خاصیت ارتجاعی را کاهش می دهد و شکاف های ریز ایجاد می کند.
  • از دست دادن چسبندگی در خط اتصال به دلیل انبساط و انقباض حرارتی مکرر، رابط بین درزگیر و بستر را خسته می کند.
  • نفوذ تدریجی رطوبت از طریق درزگیر که هرگز برای چرخه رطوبت مداوم در فضای باز رتبه بندی نشده است، منجر به خوردگی تماس های داخلی می شود.

از آنجایی که یک جعبه اتصال، دیودهای بای پس و پایانه های خروجی مثبت و منفی را در خود جای می دهد، نفوذ رطوبت در این نقطه می تواند کل رشته پانل ها را به خطر بیندازد، نه فقط یک ماژول. این یکی از دلایلی است که مشخصات درزگیر برای این قطعه سخت تر از تقریباً هر بخش دیگری از مجموعه است.

تقاضاهای معمول خدمات در یک درزگیر PV

عامل استرس نوردهی تقریبی
محدوده دما منفی 40 تا مثبت 90 درجه سانتیگراد
قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش عمر طراحی مستمر 20 تا 30 سال
دوچرخه سواری رطوبت تراکم روزانه در اکثر آب و هواها
استرس مکانیکی بار باد، انبساط حرارتی، جابجایی

خواص اصلی یک ژل سیلیکا فتوولتائیک موثر

اصطلاح مورد استفاده در صنعت برای این دسته از مواد است سیلیکاژل فتوولتائیک یک ترکیب سیلیکونی در دمای اتاق یا حرارت دادن که برای اتصال، مهر و موم کردن و عایق بندی الکتریکی اجزای یک ماژول خورشیدی یا سخت افزار محفظه آن طراحی شده است. بر خلاف یک درزگیر سیلیکونی عمومی، آن را حول مجموعه خاصی از اهداف عملکردی که مستقیماً به حالت‌های خرابی توضیح داده شده در بالا نگاشت می‌شوند، فرموله می‌شود.

آنچه یک ترکیب هدفمند را متمایز می کند

  • انعطاف پذیری در یک باند درجه حرارت گسترده حفظ می شود، بنابراین پیوند پخته شده در آب و هوای سرد شکننده نمی شود یا بیش از حد در گرمای زیاد نرم نمی شود.
  • انقباض کم در حین پخت، که احتمال ترک خوردگی استرس در خط اتصال را با گیرش مواد کاهش می دهد.
  • چسبندگی اولیه و طولانی مدت قوی به زیرلایه های رایج در مونتاژ پانل، از جمله آلومینیوم آنودایز، پلاستیک های مهندسی و شیشه
  • خواص عایق الکتریکی مناسب برای استفاده در نزدیکی هادی های برق و مدار دیود
  • مقاومت در برابر زرد شدن و سخت شدن تحت بار ماوراء بنفش پایدار، که مخصوصاً در مواردی که ترکیب قابل رویت یا در معرض دید است نه کاملاً محصور شده است.

بسیاری از فرمولاسیون ها در این دسته به عنوان عرضه می شوند سیلیکون شفاف یا سیلیکون شفاف محصولات، تا حدی به دلایل زیبایی شناختی روی درزهای قابل مشاهده و تا حدی به این دلیل که یک درمان واضح امکان بازرسی بصری یکپارچگی باند را بدون جدا کردن قطعات فراهم می کند. یک خط درمان تمیز، بدون حباب و رنگی یکنواخت یکی از ساده ترین نشانگرهای میدانی است که نشان می دهد یک برنامه به درستی انجام شده و مواد شروع به تخریب نکرده است.

آب بندی جعبه اتصال: نقطه بحرانی شکست

Solar Panel Assembly Junction Box Can Silicone Sealant

جعبه اتصال نقطه خروجی الکتریکی یک ماژول خورشیدی است و همچنین از نظر مکانیکی آسیب پذیرترین است. معمولاً با مهره ای از درزگیر در اطراف محیط آن به ورق پشتی چسبانده می شود و درب آن یا با یک واشر، یک مهره چسب یا هر دو مهر و موم می شود. محصولی که به عنوان یک جعبه اتصال پانل خورشیدی می تواند درزگیر سیلیکونی با در نظر گرفتن این اتصال خاص فرموله شده است و سه الزام را که گاهی اوقات در تنش با یکدیگر قرار می دهند متعادل می کند: چسبندگی قوی به مواد محفظه جعبه، پروفیل پخت سازگار با ورق پشتی بدون ایجاد لایه برداری، و انعطاف پذیری طولانی مدت به طوری که چرخه حرارتی مکرر مسیر نشتی را در درز باز نمی کند.

نقاط آب بندی جعبه اتصال مشترک

مکان خطر اولیه در صورت مهر و موم ضعیف
محیط جعبه به صفحه پشتی ردیابی آب در زیر جعبه، خوردگی اتصالات لحیم کاری
خط واشر درب تجمع میعان در داخل محفظه
لوله ورودی کابل نفوذ رطوبت مویرگی در امتداد هادی
حفره دیود گلدان قوس یا فرار حرارتی تحت بار

داده‌های میدانی جمع‌آوری‌شده در سراسر تأسیسات طولانی مدت به طور مداوم نشان می‌دهد که سهم نامتناسبی از رشته‌های ضعیف یا ناموفق را می‌توان به رطوبت در جعبه اتصال به جای خود سلول‌های فتوولتائیک ردیابی کرد. این امر باعث می‌شود که انتخاب درزگیر در این مفصل یکی از تصمیمات با اهرم بالاتر در کل فرآیند مونتاژ باشد.

حفاظت در سطح مؤلفه: قاب ها، اتصالات و سنسورها

Silicone Sealant for Solar Panel Component

فراتر از جعبه اتصال، یک تاسیسات خورشیدی مدرن شامل تعداد فزاینده‌ای از اجزای کوچک‌تر است که هر کدام به استراتژی آب‌بندی خاص خود نیاز دارند: اتصالات گوشه قاب، رابط‌های براکت نصب، اتصالات به سبک MC، حسگرهای سطح رشته، و در برخی طرح‌ها، میکرواینورترها یا بهینه‌سازهای یکپارچه که مستقیماً روی ماژول نصب شده‌اند. الف درزگیر سیلیکونی برای اجزای پنل خورشیدی کاربرد معمولاً از نظر اندازه مهره، سرعت پخت و گاهی اوقات ویسکوزیته با مهر و موم جعبه اتصال متفاوت است، زیرا این اتصالات اغلب کوچکتر، تعداد بیشتری هستند و در سرعت های خط بالاتر در طول تولید اعمال می شوند.

جایی که آب بندی در سطح جزء اعمال می شود

  • قاب به شیشه و قاب گوشه ای برای جلوگیری از نفوذ آب در امتداد اکستروژن آلومینیوم
  • محفظه های رابط کابل، که در آن a ترکیب گلدان اجزای خورشیدی رویکرد گاهی اوقات برای محصور کردن کامل یک مدار کوچک به جای آب بندی ساده یک درز استفاده می شود
  • محفظه‌های حسگر و دستگاه مانیتورینگ روی آرایه یا نزدیک آن نصب شده‌اند
  • نفوذ براکت و ریل از طریق قاب ماژول یا ساختار نصب

از آنجایی که این قطعات در مقیاس تولید و نصب می‌شوند، تولیدکنندگان سرعت درمان و رفتار توزیع را در کنار عملکرد طولانی‌مدت وزن می‌کنند. ترکیبی که خیلی آهسته عمل می کند می تواند خط مونتاژ را تنگنا کند. اگر دو سطح در پنجره کار به هم نپیوندند، سطحی که خیلی سریع پوسته می‌شود، می‌تواند مشکلات چسبندگی ایجاد کند.

مقایسه دسته های درزگیر برای کاربردهای خورشیدی

هر محصول سیلیکونی که به عنوان درزگیر در فضای باز فروخته می شود برای کارهای فتوولتائیک مناسب نیست. جدول زیر دسته‌های گسترده‌ای را که اغلب برای مونتاژ و نگهداری خورشیدی در نظر گرفته می‌شوند، بدون اشاره به برند یا سازنده خاصی مقایسه می‌کند.

دسته درزگیر مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش عایق برق استفاده معمولی در مونتاژ PV
سیلیکون ساختمانی عمومی متوسط رتبه بندی نشده است برای جعبه های اتصال یا کانکتورها توصیه نمی شود
سیلیکون درجه PV خنثی بالا دارای امتیاز برای مدارهای DC ولتاژ پایین جعبه اتصال، درزهای قاب، محفظه های رابط
سیلیکون گلدانی دو قسمتی بالا بالا, full encapsulation حفره های دیود، مدارهای حسگر، پرکننده کانکتور
سیلیکون عمومی با استیک درمان متوسط to low رتبه بندی نشده است از تماس های نزدیک فلزی به دلیل محصولات جانبی درمان خورنده خودداری کنید

تمایز بین شیمی خنثی کیور و استیک به خودی خود ارزش برجسته کردن دارد. سیلیکون‌های استیک کیور، محصول جانبی را در طول پخت آزاد می‌کنند که می‌تواند خورنده ملایمی برای فلزات خاص باشد، که در نزدیکی پایانه‌های مسی، اتصالات لحیم کاری یا اتصالات آبکاری نامطلوب است. این یکی از فیلترهای واضح تر و غیرقابل مذاکره هنگام غربالگری است سیلیکون انرژی های تجدید پذیر محصول برای استفاده در هر نقطه نزدیک کنتاکت های برقی زنده.

فرآیند کاربرد و بهترین روش ها

حتی یک درزگیر با فرمول خوب در صورت استفاده نادرست عملکرد ضعیفی خواهد داشت. دنباله زیر منعکس کننده تمرین رایج در خطوط مونتاژ ماژول و خدمه نصب میدانی برای هر دو a چسب جعبه اتصال خورشیدی و a general درزگیر ماژول PV کاربرد.

آماده سازی سطح تمیز، چربی زدایی، خشک کنید پرایمر (در صورت نیاز) وابسته به بستر برنامه مهره عرض ثابت، بدون شکاف مونتاژ در زمان باز درمان RH و دمای کنترل شده

دستورالعمل های عملی

  1. گرد و غبار، بقایای قالب و رطوبت را از هر دو سطح چسبنده قبل از پخش هر نوع درزگیر پاک کنید.
  2. سازگاری بین درزگیر و پلاستیک یا پوشش خاص مورد استفاده روی بستر را تأیید کنید، زیرا برخی از ورقه‌های پلیمری به روش‌های شیمیایی مختلف واکنش متفاوتی نشان می‌دهند.
  3. یک مهره پیوسته و یکنواخت به جای یک سری مهره های کوتاه روی هم قرار دهید، که احتمال آب بندی ناپیوسته را کاهش می دهد.
  4. قطعات جفت شونده را در زمان باز اعلام شده توسط سازنده به هم وصل کنید تا درزگیر قبل از تماس شروع به پوسته شدن نکند.
  5. قبل از اینکه ماژول در معرض بار مکانیکی یا فشار حمل و نقل قرار گیرد، در محدوده دما و رطوبت مشخص شده اجازه پخت کامل را بدهید.

مهر و موم به اندازه ضعیف ترین اینچ آن قوی است. هندسه یکنواخت مهره و آماده سازی بستر تمیز معمولاً برای عملکرد طولانی مدت بیشتر از تفاوت حاشیه ای بین دو فرمولاسیون درزگیر قابل مقایسه است.

استانداردهای کنترل کیفیت و تست

از آنجایی که تشخیص خرابی آب بندی در این زمینه پرهزینه است و حتی جبران آن بر روی یک آرایه نصب شده گران تر است، کنترل کیفیت این مواد به جای تکیه بر بررسی های چسبندگی کوتاه مدت، بر پیری سریع تمرکز دارد.

روشهای رایج ارزیابی

چرخه حرارتی پیری محفظه UV قرار گرفتن در معرض گرمای مرطوب چسبندگی لایه برداری و برشی لبه تست قدرت دی الکتریک مقاومت در برابر پاشش نمک

چرخه حرارتی به طور مکرر یک نمونه پیوندی را بین دمای شدید حرکت می‌دهد تا ترک‌خوردگی ناشی از خستگی را آشکار کند که سال‌ها طول می‌کشد تا در شرایط عادی در فضای باز ظاهر شود. قرار گرفتن در معرض حرارت مرطوب، که اغلب برای صدها ساعت در دما و رطوبت بالا اجرا می شود، برای بررسی اینکه آیا چسبندگی تحت فشار رطوبت پایدار به جای قرار گرفتن در معرض کوتاه مدت باقی می ماند یا خیر، استفاده می شود. آزمایش استحکام دی الکتریک تأیید می کند که ماده پخته شده همچنان به عنوان یک عایق الکتریکی پس از پیری عمل می کند، که به ویژه برای درزگیرهایی که در نزدیکی حفره های دیود یا پایانه های زنده استفاده می شوند مرتبط است.

برای نصاب‌ها و تیم‌های تدارکاتی بدون دسترسی به آزمایشگاه داخلی، درخواست گزارش‌های آزمایشی که این دسته‌ها را پوشش می‌دهد، همراه با برگه داده‌های واضحی که زمان درمان، زمان کار و محدوده دمای سرویس را فهرست می‌کند، حداقل نوار معقولی قبل از تعیین محصول برای یک پروژه در مقیاس تجاری است.

ملاحظات بلند مدت عملکرد و هزینه

هزینه درزگیر کسر کوچکی از کل هزینه ماژول یا نصب است، با این حال یک انتخاب ضعیف درزگیر می تواند مسئول سهم نامتناسبی از ادعاهای گارانتی و رول کامیون در طول عمر سیستم باشد. یک راه مفید برای چارچوب بندی این مبادله، مقایسه هزینه افزایشی مواد یک درزگیر دارای رتبه مناسب با هزینه کار و زمان خرابی یک تعمیر میدانی است.

عامل هزینه درزگیر کم اندازه یا اشتباه درزگیر به درستی مشخص شده
هزینه مواد برای هر ماژول پایین تر اندکی بالاتر
میزان شکست میدانی بالاer, especially after year 2 to 3 پایین تر, aligned with module warranty period
کار تعمیر قابل توجه است، اغلب نیاز به دسترسی به سایت دارد حداقل طول عمر بالاتر از امتیاز
قرار گرفتن در معرض گارانتی بالاer پایین تر

با توجه به اینکه اکثر ضمانت‌های ماژول در حال حاضر به بیست و پنج سال یا بیشتر گسترش می‌یابند، به طور منطقی باید انتظار داشت که درزگیر در یک پنجره خدمات قابل مقایسه باقی بماند، حتی اگر هرگز به اندازه قطعات الکتریکی که از آن محافظت می‌کند، بازرسی نمی‌شود.

سوالات متداول

Q1: تفاوت بین یک درزگیر سیلیکونی عمومی و یک سیلیکاژل فتوولتائیک چیست؟

یک درزگیر سیلیکونی عمومی برای ساخت و ساز یا مصارف خانگی فرموله شده است، در حالی که یک محصول با درجه فتوولتائیک با ترکیب خاصی از قرار گرفتن در معرض طولانی مدت UV، نوسانات گسترده دما و نزدیکی به مدارهای الکتریکی زنده موجود در یک ماژول خورشیدی مهندسی شده است.

Q2: آیا می توان از همان درزگیر هم برای جعبه اتصال و هم برای قاب پانل استفاده کرد؟

در بسیاری از موارد می توان از سیلیکون درجه PV خنثی در هر دو ناحیه استفاده کرد، اما آب بندی جعبه اتصال در نزدیکی پایانه های برق معمولاً به محصولی با درجه بندی عایق الکتریکی تأیید شده نیاز دارد، در حالی که آب بندی قاب وزن بیشتری بر چسبندگی و مقاومت در برابر آب و هوا می گذارد.

Q3: چرا شیمی درمان در نزدیکی تماس های الکتریکی اهمیت دارد؟

سیلیکون های استیک کیور محصول جانبی را در طول پخت آزاد می کنند که می تواند خورنده ملایمی برای فلزات خاص باشد، بنابراین فرمولاسیون خنثی معمولاً در نزدیکی پایانه های مسی، اتصالات لحیم کاری یا اتصالات آبکاری ترجیح داده می شود.

Q4: یک درزگیر به درستی اعمال شده در یک نصب در فضای باز چقدر باید دوام بیاورد؟

به طور کلی انتظار می رود که یک درزگیر به درستی مشخص و اعمال شده برای یک عمر مفید قابل مقایسه با دوره گارانتی ماژول، اغلب بیست و پنج سال یا بیشتر، با فرض آماده سازی و کاربرد صحیح سطح، کارایی خود را حفظ کند.

Q5: چه چیزی باعث بیشتر خرابی های مربوط به درزگیر در این زمینه می شود؟

بیشتر خرابی‌ها به جای خود مواد، به خطای اعمال برمی‌گردند، از جمله تمیز کردن ناکافی سطح، استفاده از مهره‌های ناپیوسته، یا مونتاژ قطعات پس از اینکه سیلانت قبلاً شروع به پوسته شدن کرده است.

Q6: آیا سیلیکون شفاف همیشه انتخاب بصری مناسبی برای مونتاژ خورشیدی است؟

معمولاً از سیلیکون شفاف استفاده می شود زیرا امکان بازرسی بصری باند لاین بدون جداسازی را فراهم می کند، اما تصمیم همچنان باید اساساً بر اساس چسبندگی، مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و عایق الکتریکی باشد تا ظاهر به تنهایی.