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.
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:
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.
| 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 |
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.
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.
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.
| 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.