EN
كم من الوزن يمكن أن تحمل أقواس تركيب الألواح الشمسية؟
دعامات تركيب الألواح الشمسية هم أبطال غير معروفين في أنظمة الطاقة الشمسية، مسؤولون عن الاحتفاظ بألواح الطاقة الشمسية في مكانها بشكل آمن مع تحمل وزن الألواح نفسها وقوى الطبيعة. الوزن الذي يمكن أن يتحمله دعامة تركيب الألواح الشمسية هو عامل حاسم في ضمان سلامة النظام وكفاءته وطول عمره. سواء تم تثبيتها على السقف أو الأرض أو أي بنية أخرى، فهم قدرة الوزن من دعامات تركيب الألواح الشمسية يساعد على منع الحوادث، والأضرار، وفشل النظام. يوضح هذا الدليل كمية الوزن الذي يمكن أن تحمل هذه الأقواس، والعوامل التي تؤثر على قدرتها، ولماذا اختيار الأقواس المناسبة لاحتياجاتك مهم.
ما هي أقواس تركيب الألواح الشمسية؟
أقواس تركيب الألواح الشمسية هي مكونات هيكلية مصممة لربط الألواح الشمسية بالأطراف مثل الأسطح أو الأرض أو الأعمدة أو المقصورات. توفر الاستقرار، وتضمن زوايا الانحناء المناسبة لاستيعاب أشعة الشمس، وتحمي الألواح من الرياح والمطر والثلوج وغيرها من الضغوط البيئية. مصنوعة من مواد مثل الألومنيوم أو الصلب أو المعدن المجلفن ، تأتي دعامات تركيب الألواح الشمسية في تصاميم مختلفة ثابتة أو قابلة للتعديل أو تتبع لتناسب أنواع التثبيت المختلفة.
الدور الأساسي لقلعات تركيب الألواح الشمسية هو دعم وزن الألواح الشمسية ومقاومة الأحمال الخارجية، مثل ضغط الرياح وتراكم الثلوج. إن قدرة الوزن على التأثير مباشرة على عدد الألواح التي يمكن تركيبها، ومدى أمان أدائها مع مرور الوقت، وما إذا كانت متوافقة مع قواعد البناء ومعايير السلامة.
العوامل الرئيسية التي تحدد قدرة الوزن من دعامات تركيب الألواح الشمسية
يعتمد الوزن الذي يمكن أن يتحمله دعامة تركيب الألواح الشمسية على عدة عوامل رئيسية ، كل منها يؤثر على قوة الدعم ومتانته:
1. نوع المادة
المواد من دعامات تركيب الألواح الشمسية هي العامل الأكثر أهمية في قدرة الوزن:
- والألمنيوم : الوسائط الخفيفة الوزن المقاومة للتآكل، والقواعد الألومنيوم شائعة لتركيبات السطح السكني. عادة ما تدعم 3050 رطلاً لكل قدم خطية (4474 كجم / م). الألومنيوم مثالي للمناطق ذات الطقس المعتدل ولكن قد ينحني تحت الأحمال القاسية.
- فولاذ : أقوى وأثقل من الألومنيوم ، العصائر الفولاذية (غالبا ما تكون مصقولة لمقاومة الصدأ) تتعامل مع أوزان أعلى 50100 رطلاً لكل قدم خطية (74149 كجم / م). يتم تفضيلها للأنظمة المثبتة على الأرض، والمنشآت التجارية، أو المناطق ذات الثلوج الغزيرة أو الرياح القوية.
- الصلب المطلي بالزنك : مغلفة بالزنك لمنع التآكل ، توفر دعامات الفولاذ المعالج ميزان من القوة والمتانة ، وتدعم 6090 رطلاً لكل قدم خطية (89134 كجم / م). يعملون بشكل جيد في المناطق الساحلية أو الرطبة حيث الخرطوشة هي مصدر قلق.
عادة ما يكون للأسقف الفولاذية قدرات وزن أعلى من الألومنيوم ، مما يجعلها أفضل للصفائح الشمسية الكبيرة أو الثقيلة.
- 2. تصميم الوقاية وهيكلها
تصميم دعامات تركيب الألواح الشمسية بما في ذلك شكلها، سمكها، ونقاط الاتصال يؤثر على كيفية توزيع الوزن ودعمها:
- أنظمة الرف : معظم دعامات تركيب الألواح الشمسية تستخدم تصميم رف مع قاطرات، وقضبان، ودعم. السكك الحديدية الأكثر سمكاً (على سبيل المثال ، 2 4 ملم من الصلب أو الألومنيوم) توزيع الوزن بشكل أكثر تكافؤًا ، مما يزيد من السعة.
- أقواس ثابتة مقابل قابلة للتعديل : العصائر الثابتة (التميل الدائم) غالبا ما يكون لها تصاميم أبسط مع قدرات وزن أعلى ، لأنها تفتقر إلى أجزاء متحركة. قد يكون للدعامات القابلة للتعديل (المتميلة لزوايا الشمس الموسمية) قدرة أقل قليلاً بسبب المفاصل أو المكونات المتحركة ، وعادة ما تدعم 5 10 ٪ أقل من الوزن من النماذج الثابتة.
- السقف مقابل أقواس الأرض : تم تصميم دعامات السقف لتكون خفيفة الوزن لتجنب زيادة الحمل على الأسطح ، مع سعة تتراوح من 30 70 رطلاً لكل دعامة. العصا الأرضية، التي تربط بالتربة أو الخرسانة، لديها إطارات أكثر صلابة وتدعم 70 150 رطلاً لكل عصا.
3. نوع المنشأة
حيث وكيف يتم تثبيت دعامات تركيب الألواح الشمسية يؤثر بشكل مباشر على قدرة الوزن:
- العصا المثبتة على السقف : يجب أن تتوافق هذه مع حدود وزن السقف (عادة 2050 رطلاً لكل قدم مربع للسقف السكني). معظم دعامات السقف تدعم 30 60 رطلاً لكل قدم خطية ، مع توزيع الوزن عبر دعامات متعددة لتجنب تجاوز حدود السقف.
- العصا المثبتة على الأرض : يتم تركيبها على وسائد الخرسانة أو مدفعها إلى التربة، وتتعامل العصائر الأرضية مع أحمال أثقل 60120 رطلاً لكل قدم خطية. غالبا ما يستخدمون صلباً سميكاً ومرسومات أعمق لدعم صفوف كبيرة.
- العصا المثبتة على القضبان : يتم تركيب هذه الأقواس على أعمدة واحدة ، وتدعم 40 80 رطلاً لكل أقواس ، مع توزيع الوزن عمودياً لمنع الانعطاف في الأقواس.
- أجهزة تعقب : العصائر المتحركة التي تتبع الشمس لديها قدرات وزن أقل (30 70 رطلاً لكل قدم خطي) بسبب الأجزاء المتحركة ، لكنها تستخدم أطر مقوية لتحقيق التوازن بين الحركة والقوة.
4. الحمل البيئي
يجب أن تحمل دعامات تركيب الألواح الشمسية أكثر من مجرد وزن الألواح الشمسية، فهي أيضا مقاومة القوى الخارجية:
- حمل الرياح : الرياح القوية تخلق ضغطاً صعوداً أو جانباً على الألواح. يجب على الأقواس في المناطق المضطربة بالرياح (على سبيل المثال المناطق الساحلية) أن تدعم الأحمال الديناميكية ، وغالبا ما يتم اختبارها لتحمل رياح 90 150 في الساعة ، مما يضيف إلى متطلبات قدرة الوزن الفعالة.
- حمولة الثلج : التراكم الثلجي الكثيف يضيف الوزن. قد تحتاج الأقواس في المناطق المثلجية إلى دعم 20 50 رطلاً لكل قدم مربع من الثلج بالإضافة إلى وزن اللوحة.
- الحمولة الميتة مقابل الحمولة الحية : الحمل الميت هو الوزن الثابت لللوحات والقضبان نفسها. الحمل الحي يشمل الرياح والثلوج وعمال الصيانة. المقودات مصممة لتتعامل مع كليهما مجتمعة
قدرات الوزن النموذجية لأقواس تركيب الألواح الشمسية
العصا للضوء الشمسي لديها قدرات وزن مختلفة بناءً على نوعها وموادها وتصميمها. هنا نطاقات مشتركة لتطبيقات مختلفة:
العصا المثبتة على السطح للمساكن
تستخدم الأنظمة السكنية عادةً أقواس الألومنيوم أو الصلب الخفيف:
- أسقف من الألومنيوم : دعم 30 50 رطلاً لكل قدم خطية. يزن لوحة شمسية نموذجية من 60 خلية 4050 رطلاً، لذلك توفر 23 دعامة لكل لوحة (مفصولة 34 قدم) دعماً كافياً.
- دعامات الفولاذ الخفيفة : دعم 4060 رطلاً لكل قدم خطية، مناسبة للألواح الأثقل (على سبيل المثال، ألواح 72 خلية تزن 5060 رطلاً).
هذه العصا مصممة للحفاظ على الحمل الإجمالي للسقف تحت 30 باوند لكل قدم مربع، ومتوافقة مع معظم قوانين البناء السكني.
العصا التجارية المثبتة على السطح
السطوح التجارية (على سبيل المثال، السطوح المسطحة على المستودعات) تستخدم أقواس أكثر صلابة:
- أسقف الفولاذ المسالك دعم 5080 رطلاً لكل قدم خطية وهي تتعامل مع لوحات أكبر (7296 خلية، 6080 رطلا كل واحدة) وحملات الثلج / الرياح الأعلى.
- العصا المقطعة : استخدم أوزان خرسانية بدلاً من الحفر، تدعم 60 90 رطلاً لكل قدم خطية، مع توزيع الوزن لتجنب تلف السقف.
العصا المثبتة على الأرض
أنظمة الأرض تعطي الأولوية للقوة للمصفوفات الكبيرة:
- العصا الصلبة القياسية : دعم 70120 رطلاً لكل قدم خطية. وهي تتعامل مع لوحات متعددة (على سبيل المثال ، 46 لوحات لكل رف) وحمل الثلج الثقيل (حتى 50 رطلاً لكل قدم مربع).
- أجهزة القاعدة الأرضية المتراكمة : متمركزة بأعمدة فولاذية، هذه تدعم 80150 باوند لكل قدم خطي، مثالية للمناطق ذات الرياح العالية أو التربة الرقيقة.
أجهزة تعقب
أنظمة التتبع القابلة للتعديل توازن بين الحركة والقوة:
- أجهزة تتبع ذات محور واحد : دعم 40 70 رطلاً لكل قدم خطية، تحريك الألواح من الشرق إلى الغرب لتتبع الشمس.
- أجهزة تتبع ذو محورين : أكثر تعقيداً، يدعم 3060 رطلاً لكل قدم خطية، مع حركة شمال جنوب وشرق غرب لتحقيق أقصى قدر من التعرض للشمس.
عوامل تقلل من قدرة الوزن
حتى دعامات تركيب الألواح الشمسية عالية الجودة يمكن أن تقلل من القدرة إذا تم تجاهل هذه العوامل:
1. جودة المواد السيئة
العصائر من الألومنيوم أو الفولاذ غير المصنوع من الغلافين تتآكل أو تضعف بمرور الوقت ، مما يقلل من قدرة الوزن بنسبة 20 50% في غضون 5 10 سنوات. يمنع اختيار العصائر المعدة بمواد معتمدة (على سبيل المثال، الألومنيوم T6، الصلب المسال G90) هذا.
- 2. التثبيت الخاطئ
- أدوات التثبيت الفارغة : المسامير أو المسامير غير مشددة بشكل صحيح تخلق نقاط ضعيفة، وتقلل من القدرة بنسبة 30~40٪.
- الارتباط غير الكافي : يمكن أن تفشل دعامات السقف غير المربوطة بالشجيرات أو دعامات الأرض ذات الرسوم الرفيعة تحت الحمل.
- اللوحات المكتظة : تركيب أكثر من لوحات تصميم العصا يسمح تجاوز حدود الوزن، خطر الانهيار.
3. ارتداء البيئة
- الصدأ : الملح والرطوبة أو الملوثات الصناعية تآكل العصا المعدنية، مما يضعف بنيتها.
- حماية من أضرار الأشعة فوق البنفسجية : تتحلل المكونات البلاستيكية (مثل الغسالات) في الأقواس من التعرض لأشعة الشمس، مما يقلل من قبضتها وقدرتها.
- درجات حرارة شديدة : دورات التجمد والذوبان تسبب توسع المعدن وتقلصه، مما يجعله يفتقر إلى الاتصالات مع مرور الوقت.
4. عدم الصيانة
يمكن أن تخفي التراب أو الحطام أو التآكل من الضرر على الأقواس. هناك حاجة إلى عمليات فحص منتظمة (تنظيف، تشديد المرفقات، استبدال الأجزاء المرتدية) للحفاظ على كامل قدرة الوزن.
معايير السلامة الخاصة بعصائد تركيب الألواح الشمسية
لضمان الموثوقية، يجب أن تلبي دعامات تركيب الألواح الشمسية معايير السلامة الدولية التي تشمل اختبار قدرة الوزن:
- UL 2703 : معيار أمريكي يتطلب أن تتحمل الأقواس الأحمال الثابتة والديناميكية (على سبيل المثال، 3 أضعاف وزن اللوحة لمدة ساعة دون فشل).
- الـ IEC 62715 : قياس دولي اختبار العصائر لمقاومة الرياح والثلوج والدرجات الحرارية، وضمان أنها تدعم الأحمال المسموح بها لمدة 20+ سنة.
- قوانين البناء المحلية : العديد من المناطق تتبنى معايير مثل ASCE 7 (الولايات المتحدة) أو Eurocode 1 (أوروبا) لحساب أحمال الرياح والثلوج ، والتي يجب أن تتجاوز القوس.
اختيار الأقواس المعتمدة يضمن أنها قد تم اختبارها لقدرة الوزن ومرونة البيئة.
كيفية حساب قدرة الوزن المطلوبة
لتحديد الدعامات المناسبة لتركيب الألواح الشمسية لنظامك، اتبع هذه الخطوات:
- حساب وزن اللوحة : اضرب عدد اللوحات بوزنها الفردي على سبيل المثال، 10 ألواح بـ 50 باوند لكل منها = 500 باوند في المجموع.
- إضافة وزن القوس : الأقواس نفسها تضيف 1020% إلى الحمل الإجمالي (على سبيل المثال، 500 جنيه + 50100 جنيه = 550600 جنيه).
- تضمين الحملات البيئية : تحقق من الرموز المحلية للرياح (على سبيل المثال، 20 رطل لكل قدم مربع) والثلوج (على سبيل المثال، 30 رطل لكل قدم مربع) الحمولات. اضربها بمساحة المصفوفة للحصول على حمولة إضافية
- قسمة من خلال عدد القوام : إذا استخدمت 8 أقواس، يجب أن تدعم كل منها 550600 رطلاً ÷ 8 = 6975 رطلاً. اختر أقواس ذات سعة مقياسية أعلى من هذه 20-30٪ لإضافة هامش سلامة.
أمثلة عملية
تركيب الأسطح السكنية
يضع صاحب منزل 12 لوحة شمسية على سطح منحدر. باستخدام دعامات السقف من الألومنيوم (50 باوند لكل قدم خطي) على بعد 3 أقدام ، توزيع 16 دعامة الحمل الإجمالي (600 باوند من الألواح + 80 باوند من دعامات = 680 باوند). كل دعامة تحمل 42.5 باوند، أقل بكثير من السعة 50 باوند، مع مساحة لحمل الثلج.
المجموعة التجارية
شركة تثبيت 100 لوحة (70 باوند لكل واحد) على الدعامات الأرضية. وزن اللوحة الكلي: 7000 باوند العصا الصلبة المزروعة (100 باوند لكل قدم خطي) مع 80 عصا توزيع الحمل إلى 87.5 باوند لكل عصا، بأمان تحت السعة، حتى مع 30 باوند لكل قدم مربع ثلج الحمل.
المنشآت في المناطق الساحلية
يستخدم منزل على الساحل دعامات سقف من الفولاذ المسبوق لمقاومة تآكل الملح. مع 8 ألواح (55 باوند لكل منهما) وحملات الرياح العالية (120 ميل في الساعة) ، توفر أقواس مقاس 60 باوند لكل قدم خطي قوة كافية ، حيث يتم أخذ قوى الرياح بعين الاعتبار في شهادة UL 2703 الخاصة بهم.
الأسئلة الشائعة
ما هي متوسط الوزن المسموح به للدعامات للضوء الشمسي؟
العصا السطحية السكنية تصل إلى 3060 جنيهًا في المتوسط لكل قدم خطي ، وعصا الأرض 70120 جنيهًا لكل قدم خطي ، وعصا التجارية 5090 جنيهًا لكل قدم خطي. السعة الدقيقة تعتمد على المادة والتصميم
كم يضيف الألواح الشمسية من الوزن إلى أقواس التركيب؟
تزن لوحة شمسية نموذجية من 60 خلية 4050 رطلاً، في حين تزن لوحة من 72 خلية 5060 رطلاً. يجب أن تدعم أنظمة العصابة هذا الوزن بالإضافة إلى وزنها الخاص (1020% من وزن اللوحة).
هل تؤثر الحملات الرياحية والثلجية على كمية الوزن الذي يمكن أن تحمل العصا؟
نعم، نعم يجب أن تحمل العصا كل من الوزن الثابت لللوحات والحمل الديناميكي من الرياح (الضغط الصعودي) والثلوج (الوزن الإضافي). على سبيل المثال، قد لا يُمكن أن يُحمل دعامة يُقدر وزنها بـ 60 رطلاً بآمان سوى 40 رطلاً من الألواح إذا أضاف الثلج 20 رطلاً.
هل العصا من الألومنيوم أو الصلب أفضل لتحقيق الوزن الكبير؟
العصائر الفولاذية لديها قدرة وزن أعلى (50120 جنيه لكل قدم خطي) من الألومنيوم (3060 جنيه لكل قدم خطي). الفولاذ أفضل لللوحات الثقيلة، والصفوف الكبيرة، أو المناطق ذات الأحمال العالية من الرياح / الثلج.
كيف يمكنني معرفة ما إذا كانت أجهزة الدعم الخاصة بي مفرطة؟
علامات تشمل ثني السكك الحديدية، وارتفاع أجزاء التثبيت، وشقوق في المعدن، أو انحناء الألواح. إذا لاحظت ذلك، قلل من عدد الألواح، أو قم بتعزيز العصا، أو استبدلها بنماذج ذات سعة أكبر.
هل تحتاج العصا للدعم للعاملين في الصيانة؟
نعم، إذا كان العمال يقفون على أو بالقرب من المجموعة. يجب أن تدعم العصا 200-300 جنيه إضافية لكل عامل. اختر أقواس مع تصنيفات "يمكن المشي" لسهولة الوصول إلى الصيانة.
كم من الوقت تحافظ دعامات تركيب الألواح الشمسية على قدرة الوزن؟
مع الصيانة المناسبة، العصائر الألومنيوم تستمر 15 20 سنة، العصائر الفولاذية 20 25 سنة. الفحوصات الدورية وحماية التآكل توسع قدرتها مع مرور الوقت.
جدول المحتويات
- كم من الوزن يمكن أن تحمل أقواس تركيب الألواح الشمسية؟
- ما هي أقواس تركيب الألواح الشمسية؟
- العوامل الرئيسية التي تحدد قدرة الوزن من دعامات تركيب الألواح الشمسية
- قدرات الوزن النموذجية لأقواس تركيب الألواح الشمسية
- عوامل تقلل من قدرة الوزن
- معايير السلامة الخاصة بعصائد تركيب الألواح الشمسية
- كيفية حساب قدرة الوزن المطلوبة
- أمثلة عملية
-
الأسئلة الشائعة
- ما هي متوسط الوزن المسموح به للدعامات للضوء الشمسي؟
- كم يضيف الألواح الشمسية من الوزن إلى أقواس التركيب؟
- هل تؤثر الحملات الرياحية والثلجية على كمية الوزن الذي يمكن أن تحمل العصا؟
- هل العصا من الألومنيوم أو الصلب أفضل لتحقيق الوزن الكبير؟
- كيف يمكنني معرفة ما إذا كانت أجهزة الدعم الخاصة بي مفرطة؟
- هل تحتاج العصا للدعم للعاملين في الصيانة؟
- كم من الوقت تحافظ دعامات تركيب الألواح الشمسية على قدرة الوزن؟