بثق الألمنيوم للخلايا الكهروضوئية: التصميم والأيون
وفقًا لتقرير صادر عن إحدى مؤسسات أبحاث السوق، وصل سوق الألواح الشمسية الكهروضوئية العالمي إلى ما يقرب من 180 مليار دولار أمريكي في عام 2020، ومن المتوقع أن ينمو إلى حوالي 250 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2026، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 5٪. ويستفيد اتجاه النمو هذا بشكل أساسي من الطلب العالمي المتزايد على الطاقة الخضراء والابتكار المستمر في مجال التكنولوجيا الكهروضوئية.
في سوق الألواح الشمسية الكهروضوئية، يتم استخدام مقاطع الألمنيوم على نطاق واسع ولا غنى عنها. وفقًا للإحصاءات، فإن الطلب على مقاطع الألمنيوم في مجالات مثل إطارات الوحدات الكهروضوئية وأنظمة الأقواس الكهروضوئية وأجهزة التتبع الكهروضوئية يمثل ما يقرب من 70٪ من إجمالي الطلب على الألواح الشمسية الكهروضوئية. وهذا يعكس بشكل كامل الموقع الرئيسي لمقاطع الألمنيوم في سوق الألواح الشمسية الكهروضوئية.
سيتم تقسيم القاعدة المثبتة إلى مزارع شمسية كبيرة، وأسطح سكنية وتجارية، وعدد أقل من الألواح الشمسية المتنقلة فوق السيارات والشاحنات.
ومع ذلك، في جميع هذه التطبيقات، يعتمد نجاح الخلايا الكهروضوئية على استخدام مكونات البناء المصنوعة من الألومنيوم للهياكل الثابتة والمتحركة.
هنا، نناقش إيجابيات وسلبيات الألومنيوم حساب تعريفي&نبسب;في تطبيقات صناعة الطاقة الشمسية، بالإضافة إلى بعض اعتبارات التصميم لأنظمة الإطارات.
جدول المحتويات الفرق بين الألومنيوم والصلب لإطارات الألواح الشمسية اعتبارات تصميم إطار الألومنيوم فوائد اختيار إطارات الألومنيوم ما هي العيوب كيفية اختيار سبائك الألومنيوم |
الفرق بين الألومنيوم والصلب لإطارات الألواح الشمسية
يعد إطار اللوحة الشمسية جزءًا مهمًا من الألواح الشمسية الكهروضوئية. وتتمثل مهمتها الرئيسية في حماية ودعم الخلايا الشمسية. عندما يتعلق الأمر باختيار مادة الإطار، فإن الألومنيوم والفولاذ هما خياران شائعان.
بادئ ذي بدء، على الرغم من أن الفولاذ يتمتع بقوة وصلابة عالية، إلا أنه ثقيل ويتطلب تكاليف نقل وتركيب عالية.&نبسب;
يتطلب صنع مقاطع فولاذية أطول لحام الأجزاء معًا، وهو ما يمثل تكلفة تصنيع إضافية.
علاوة على ذلك، يكون الفولاذ عرضة للصدأ في البيئات الرطبة، مما يؤدي إلى انخفاض عمر الخدمة.
يتميز استخدام مقاطع الألمنيوم بخصائص الوزن الخفيف والمقاومة الجيدة للتآكل وسهولة المعالجة، مما يجعل مقاطع الألمنيوم تهيمن على التطبيق في سوق الألواح الشمسية الكهروضوئية. يمثل الطلب على مقاطع الألمنيوم في مجالات مثل إطارات الوحدات الكهروضوئية وأنظمة الأقواس الكهروضوئية وأجهزة التتبع الكهروضوئية ما يقرب من 70٪ من إجمالي الطلب على الألواح الشمسية الكهروضوئية.
بعد أخذ كل الأمور بعين الاعتبار، أظهرت مقاطع الألمنيوم مزايا واضحة في التطبيقات في سوق الألواح الشمسية الكهروضوئية وأصبحت المادة المفضلة لإطارات الألواح الشمسية.
اعتبارات تصميم إطار الألومنيوم
في تصميم إطار الألمنيوم للألواح الشمسية الكهروضوئية، هناك العديد من الاعتبارات التي يجب أن ننتبه إليها.
بداية، بما أن الألواح الكهروضوئية تحتاج إلى تحمل قدر معين من ضغط الرياح والثلوج، فهل تتمتع بالقوة والاستقرار الكافيين؟
ثانيًا، من أجل التأكد من سهولة تركيب وصيانة الألواح الكهروضوئية، هل يجب أن يأخذ تصميم الإطار في الاعتبار ما إذا كان ثابتًا أم متحركًا، وهل من السهل تفكيكه وتجميعه؟
وأخيرًا، هل يمكن أن يتعرض لرذاذ الماء المالح أو الملوثات البيئية الأخرى؟
يمكن التغلب على كل هذه التحديات من خلال التصميم الدقيق واستخدام سبائك الألومنيوم المناسبة. فيما يلي بعض فوائد استخدام مقاطع الألمنيوم لتثبيت الألواح الشمسية.
فوائد اختيار إطارات الألومنيوم
أولاً، إطار الألواح الشمسية المصنوعة من الألومنيوم سهل التصنيع والتخصيص. وهذا يعني أنه يمكن تصميم أحجام وأشكال مختلفة من الألواح الكهروضوئية لتجميع الطاقة الشمسية بشكل مثالي.
ثانيًا، إطار الألواح الشمسية المصنوعة من الألومنيوم مقاوم للتآكل بشكل طبيعي ويشكل طبقة صلبة من أكسيد الألومنيوم عند تعرضه للأكسجين، مما يساعد على وقف المزيد من التآكل.
ثالثًا، يتمتع إطار الألواح الشمسية المصنوعة من الألومنيوم بموصلية حرارية جيدة ويمكنه نقل الحرارة الناتجة عن الألواح الكهروضوئية بشكل فعال إلى البيئة المحيطة، وبالتالي تقليل درجة حرارة تشغيل الألواح الكهروضوئية وتحسين كفاءة تحويل الطاقة الشمسية.
أخيرًا، تعتبر عمليات البثق مثالية للتركيبات المعيارية التي يمكن توصيلها بسهولة بالمثبتات وتسمح أيضًا بالتمدد الحراري اللازم وانكماش دورات التدفئة والتبريد في البيئات الخارجية.
ما هي العيوب
على الرغم من أن إطارات سحب الألمنيوم للألواح الشمسية الكهروضوئية توفر العديد من المزايا، إلا أن هناك أيضًا بعض العيوب.
أولاً، على الرغم من أن الألومنيوم يتمتع بمقاومة جيدة للتآكل، إلا أن إطار الألواح الشمسية المصنوعة من الألومنيوم قد يتآكل في بعض البيئات القاسية، مثل رش الملح العالي والبيئات الحمضية القلوية.
ثانيًا، تتطلب معالجة وتخصيص إطارات الألواح الشمسية المصنوعة من الألومنيوم مستوى عالٍ من التكنولوجيا، مما قد يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أن إطارات الألواح الشمسية المصنوعة من الألومنيوم يمكنها تحسين استقرار الألواح الكهروضوئية، إلا أن وزنها الثقيل قد يؤثر على تركيب الألواح الكهروضوئية ونقلها.
أخيرًا، على الرغم من أن التوصيل الحراري لإطار الألواح الشمسية المصنوعة من الألومنيوم مفيد في تقليل درجة حرارة تشغيل الألواح الكهروضوئية، إلا أنه في البيئات منخفضة الحرارة في الشتاء، قد تتسبب الموصلية الحرارية في تجميد سطح الألواح الكهروضوئية، مما يؤثر على الطاقة الشمسية. تأثير جمع.
لذلك، عند اختيار إطار الألواح الشمسية المصنوعة من الألومنيوم للألواح الشمسية الكهروضوئية، يجب إجراء اعتبارات شاملة بناءً على بيئة التطبيق ومتطلباته المحددة.
كيفية اختيار سبائك الألومنيوم
عند اختيار إطار من سبائك الألومنيوم للألواح الشمسية الكهروضوئية، هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها، مثل القوة، ومقاومة التآكل، والتوصيل الحراري، وقابلية المعالجة، وما إلى ذلك. لا توجد إجابة مثالية حول ما هي أفضل سبائك الألومنيوم.
ولكن هناك بعض الخيارات الجيدة:
سبائك الألومنيوم 6063:سبائك الألومنيوم هذه هي الأرخص. سبائك الألومنيوم 6063 يتم بثقها بسهولة، ولها قابلية معالجة جيدة، ولها تشطيب سطحي مثالي. سبائك الألومنيوم 6063 معروفة بخصائصها الكيميائية والميكانيكية وتستخدم في إطارات الألواح الشمسية الكهروضوئية ذات الأشكال المعقدة والمظهر المتطلب.
سبائك الألومنيوم 6061:التكلفة أعلى قليلاً والقوة أعلى من سبائك الألومنيوم 6063، لكن البثق أكثر صعوبة. مناسبة لإطارات الألواح الشمسية الكهروضوئية الكبيرة.
سبائك الألومنيوم 6005A:هذه واحدة من السبائك الجديدة التي تتمتع بالعديد من الخصائص المفيدة. تتميز سبائك الألومنيوم 6005A بقوة وصلابة عالية ومناسبة لإطارات الألواح الشمسية الكهروضوئية التي تتطلب أحمالًا أكبر.
باختصار، تعد إطارات الألومنيوم من الألواح الشمسية الكهروضوئية حلاً مهمًا يمكنه تحسين الأداء العام وموثوقية نظامك الشمسي. عند اختيار إطار من سبائك الألومنيوم للألواح الشمسية الكهروضوئية، يجب أن يعتمد الاختيار على بيئة التطبيق المحددة والمتطلبات لتحقيق أفضل أداء وموثوقية للألواح الشمسية الكهروضوئية. تقدم هذه المقالة اعتبارات التصميم ومزايا وعيوب مقاطع الألومنيوم للاستخدام الكهروضوئي وكيفية اختيار إطارات سبائك الألومنيوم. ومن المأمول أن يوفر مرجعًا مفيدًا لاختيار المواد وتصميم الألواح الشمسية الكهروضوئية.
نظرًا للطبيعة الفريدة لعملية البثق، يُنصح المطورون بالعمل بشكل وثيق مع الشركات المصنعة لتحسين تصميمات التصنيع الخاصة بهم. إذا كانت لديك أسئلة حول كيف يمكن أن تفيدك مقاطع الألمنيوم، رويو'خبراء s هنا لتقديم خبراتهم. اتصل بنا اليوم.