Dom / Vijesti / Vijesti iz industrije / Zašto fotonaponski sklopovi zahtijevaju namjenska silikonska brtvila umjesto uobičajenih ljepila
Vijesti iz industrije

Zašto fotonaponski sklopovi zahtijevaju namjenska silikonska brtvila umjesto uobičajenih ljepila

Opterećenje okoliša koje sklop solarnog panela milia preživjeti

Solarni panel rijetko biva uništen od strane sunca koje ga napaja. Češće kvar počinje na rubovima: šav okvira, poklopac razvodne kutije, kabelska uvodnica, kućište senzora. To su točke gdje se susreću dva različita materijala i gdje se od spoja za lijepljenje i brtvljenje traži da obavi posao koji staklo, aluminij i polimerna stražnja ploča ne mogu sami. Vanjske instalacije prolaze kroz temperaturne oscilacije koje mogu premašiti šezdeset stupnjeva Celzijusa između noći i dana, apsorbiraju izravno ultraljubičasto zračenje desetljeće ili više i podnose opetovanu kondenzaciju, kišu koju pokreće vjetar, au mnogim regijama i raspršivač soli ili industrijske zagađivače.

Ljepilo opće namjene ili građevinska brtva nikad nisu bili projektirani za ovu kombinaciju naprezanja koja djeluju istovremeno i kontinuirano. Zbog toga je solarna industrija konvergirala na užu kategoriju materijala, široko grupiranu pod silikonsko ljepilo i sustavi polimernih ljepila za brtvljenje , formuliran posebno za vanjsko električno i strukturno lijepljenje. Ovaj članak razmatra što ove namjenske spojeve razlikuje od običnih brtvila, gdje se primjenjuju unutar sklopa panela i kako ih instalateri i proizvođači mogu ocijeniti na tehničkoj, a ne na marketinškoj osnovi.

Zašto standardna ljepila podbacuju u PV aplikacijama

Većina općih ljepila formulirana je za unutarnju upotrebu, umjerene temperaturne raspone i kratkotrajnu izloženost vlazi. Kada se ovi proizvodi koriste na vanjskoj električnoj opremi, obično se pojavljuju tri uzorka kvarova unutar prvih osamnaest do trideset i šest mjeseci rada:

  • Pukotine ili kreda jer izloženost ultraljubičastom zračenju razgrađuje polimernu okosnicu, smanjujući elastičnost i stvarajući mikropukotine
  • Gubitak prianjanja na liniji spajanja jer ponovljena toplinska ekspanzija i skupljanje zamaraju sučelje između brtvila i podloge
  • Postupno prodiranje vlage kroz brtvilo koje nikada nije bilo ocijenjeno za kontinuirano mijenjanje vlage na otvorenom, što dovodi do korozije unutarnjih kontakata

Budući da se u razvodnoj kutiji nalaze premosne diode te pozitivni i negativni izlazni terminali, ulazak vlage u ovoj jednoj točki može ugroziti cijeli niz panela, a ne samo jedan modul. Ovo je jedan od razloga zašto su specifikacije brtvila za ovu komponentu strože nego za gotovo bilo koji drugi dio sklopa.

Tipični servisni zahtjevi za PV brtvilo

Faktor stresa Približna ekspozicija
Raspon temperature Negativnih 40 do pozitivnih 90 Celzijevih stupnjeva
izloženost UV zrakama Kontinuirani, projektirani životni vijek od 20 do 30 godina
Ciklusi vlažnosti Dnevna kondenzacija u većini klimatskih područja
Mehanički stres Opterećenje vjetrom, toplinsko širenje, rukovanje

Osnovna svojstva učinkovitog fotonaponskog silika gela

Izraz koji se koristi u cijeloj industriji za ovu klasu materijala je fotonaponski silika gel , silikonski spoj koji se stvrdnjava na sobnoj temperaturi ili toplinom dizajniran za spajanje, brtvljenje i električnu izolaciju komponenti unutar solarnog modula ili hardvera njegovog kućišta. Za razliku od općeg silikonskog brtvljenja, on je formuliran oko specifičnog skupa ciljeva izvedbe koji se izravno preslikavaju na gore opisane načine kvara.

Po čemu se ističe namjenski kompleks

  • Zadržana fleksibilnost u širokom temperaturnom rasponu, tako da stvrdnuta veza ne postaje krta u hladnim klimama niti pretjerano omekša na visokim temperaturama
  • Nisko skupljanje tijekom stvrdnjavanja, što smanjuje mogućnost pucanja uslijed naprezanja na liniji spajanja kako se materijal stvrdnjava
  • Snažno početno i dugoročno prianjanje na podloge koje su uobičajene u sklapanju ploča, uključujući anodizirani aluminij, inženjersku plastiku i staklo
  • Svojstva električne izolacije prikladna za upotrebu u blizini vodiča pod naponom i krugova dioda
  • Otpornost na žućenje i stvrdnjavanje pod dugotrajnim ultraljubičastim opterećenjem, što je posebno važno kada je spoj vidljiv ili izložen, a ne potpuno zatvoren

Mnoge formulacije u ovoj kategoriji isporučuju se kao prozirni silikon or prozirni silicij proizvoda, djelomično iz estetskih razloga na vidljivim šavovima, a djelomično zato što jasno otvrdnjavanje omogućuje vizualni pregled cjelovitosti spoja bez rastavljanja. Čista linija stvrdnjavanja bez mjehurića, ravnomjerno obojena, jedan je od najjednostavnijih pokazatelja na terenu da je nanošenje obavljeno ispravno i da materijal nije počeo propadati.

Brtvljenje razvodne kutije: kritična točka kvara

Solar Panel Assembly Junction Box Can Silicone Sealant

Razvodna kutija električna je izlazna točka solarnog modula, a također je jedna od mehanički najosjetljivijih. Obično je zalijepljen za stražnju ploču kuglicom brtvila po obodu, a poklopac je zapečaćen brtvom, ljepljivom kuglicom ili oboje. Proizvod koji se prodaje kao Sklop solarne ploče Razvodna kutija može silikonsko brtvilo je formuliran imajući na umu ovaj specifični spoj, uravnotežujući tri zahtjeva koji su ponekad u međusobnoj napetosti: snažno prianjanje na materijal kućišta kutije, profil stvrdnjavanja koji je kompatibilan sa stražnjom pločom bez izazivanja raslojavanja i dugoročnu fleksibilnost tako da ponovljeni toplinski ciklusi ne otvaraju put curenja na spoju.

Uobičajene točke brtvljenja razvodne kutije

Lokacija Primarni rizik ako je loše zatvoren
Perimetar od kutije do zadnjeg lista Praćenje vode ispod kutije, korozija lemljenih spojeva
Linija za brtvljenje poklopca Skupljanje kondenzata unutar kućišta
Uvodna uvodnica kabela Kapilarni prodor vlage duž vodiča
Šupljina za postavljanje diode Iskreni luk ili toplinski odlazak pod opterećenjem

Terenski podaci prikupljeni kroz dugotrajne instalacije dosljedno pokazuju da se neproporcionalan udio neučinkovitih ili neispravnih žica može pratiti do vlage u razvodnoj kutiji, a ne do samih fotonaponskih ćelija. Ovo čini izbor brtvila na ovom jednom spoju jednom od odluka s većom utjecajem u cijelom procesu montaže.

Zaštita na razini komponente: okviri, konektori i senzori

Silicone Sealant for Solar Panel Component

Osim razvodne kutije, moderna solarna instalacija uključuje sve veći broj manjih komponenti od kojih svaka treba svoju vlastitu strategiju brtvljenja: kutne spojeve okvira, sučelja nosača za montažu, konektore u stilu MC, senzore razine niza, au nekim izvedbama, integrirane mikropretvarače ili optimizatore montirane izravno na modul. A Silikonsko brtvilo za komponente solarnog panela primjena se obično razlikuje od brtvljenja razvodne kutije u veličini kuglica, brzini stvrdnjavanja i ponekad viskoznosti, budući da su ti spojevi često manji, brojniji i primjenjuju se pri većim brzinama linije tijekom proizvodnje.

Gdje se primjenjuje brtvljenje na razini komponenti

  • Okvir-staklo i kutni spojevi okvira, za sprječavanje prodora vode duž aluminijske ekstruzije
  • Kućišta kabelskih konektora, gdje a solarna komponenta potting joint pristup se ponekad koristi za potpunu kapsulaciju malog strujnog kruga umjesto jednostavnog brtvljenja spoja
  • Kućišta senzora i uređaja za nadzor postavljena na niz ili blizu njega
  • Proboji nosača i tračnica kroz okvir modula ili montažnu strukturu

Budući da se te komponente proizvode i ugrađuju u velikom broju, proizvođači također važu brzinu otvrdnjavanja i ponašanje pri nanošenju zajedno s dugotrajnim djelovanjem. Spoj koji se presporo stvrdnjava može začepiti montažnu traku; onaj koji se prebrzo skida može stvoriti probleme s prianjanjem ako dvije površine nisu spojene unutar radnog prozora.

Usporedba kategorija brtvila za solarne primjene

Nije svaki silikonski proizvod koji se prodaje kao vanjsko brtvilo prikladan za fotonaponski rad. Tablica u nastavku uspoređuje široke kategorije koje se često razmatraju za solarne sklopove i održavanje, bez upućivanja na bilo koju marku ili proizvođača.

Kategorija brtvila UV otpornost Električna izolacija Tipična uporaba u PV sklopovima
Opći građevinski silikon Umjereno Nije ocijenjeno Ne preporučuje se za razvodne kutije ili konektore
Neutralno stvrdnjavajući PV silikon visoko Namijenjen za niskonaponske istosmjerne krugove Razvodna kutija, šavovi okvira, kućišta konektora
Dvokomponentni silikon za popunjavanje visoko visoko, full encapsulation Diodne šupljine, krugovi senzora, ispuna konektora
Octeno otvrdnjavajući opći silikon Umjereno to low Nije ocijenjeno Izbjegavajte kontakte u blizini metala zbog korozivnih nusproizvoda otvrdnjavanja

Razlika između kemije neutralnog stvrdnjavanja i octene kemije vrijedi istaknuti samu po sebi. Silikoni s octenom kiselinom oslobađaju nusproizvod tijekom stvrdnjavanja koji može biti blago korozivan za određene metale, što je nepoželjno u blizini bakrenih terminala, lemljenih spojeva ili pločastih konektora. Ovo je jedan od jasnijih filtara o kojima se ne može pregovarati prilikom pregledavanja a obnovljivi izvor energije silikon proizvod za korištenje bilo gdje u blizini električnih kontakata pod naponom.

Postupak prijave i najbolje prakse

Čak i dobro formulirano brtvilo imat će lošije rezultate ako se nanese neispravno. Redoslijed u nastavku odražava uobičajenu praksu na montažnim linijama modula i ekipama za postavljanje na terenu za a ljepilo za solarnu razvodnu kutiju i a general Brtvilo za PV module primjena.

Priprema površine Očistite, odmastite, osušite Primer (ako je potrebno) Ovisno o supstratu Aplikacija kuglica Konzistentna širina, bez razmaka Skupština Unutar otvorenog vremena Lijek Kontrolirana RH i temp

Praktične smjernice

  1. Uklonite prašinu, ostatke od kalupa i vlagu s obje površine za lijepljenje prije nanošenja bilo kakvog brtvila
  2. Potvrdite kompatibilnost između brtvila i specifične plastike ili premaza koji se koristi na podlozi, budući da neki polimerni stražnji slojevi različito reagiraju na različite kemijske spojeve
  3. Nanesite kontinuiranu, jednoliku kuglicu umjesto niza preklapajućih kratkih kuglica, što smanjuje mogućnost diskontinuiranog brtvljenja
  4. Spojite spojne dijelove unutar otvorenog vremena navedenog od strane proizvođača tako da se brtvilo nije počelo skidati prije kontakta
  5. Omogućite potpuno stvrdnjavanje pod navedenim rasponom temperature i vlažnosti prije nego što modul bude izložen mehaničkom opterećenju ili naprezanju prilikom transporta

Pečat je jak onoliko koliko je jak njegov najslabiji inč. Ujednačena geometrija zrna i čista priprema podloge obično su važniji za dugoročne performanse od marginalne razlike između dvije inače usporedive formulacije brtvila.

Kontrola kvalitete i standardi ispitivanja

Budući da je grešku brtvljenja na terenu skupo dijagnosticirati, a još skuplje sanirati na instaliranom nizu, kontrola kvalitete za ove materijale teži se usredotočiti na ubrzano starenje, a ne oslanjati se samo na kratkoročne provjere prianjanja.

Uobičajene metode evaluacije

Toplinski ciklus starenje u UV komori Izlaganje vlažnoj toplini Prianjanje na ljuštenje i smicanje Ispitivanje dielektrične čvrstoće Otpornost na slani sprej

Toplinski ciklus opetovano pomiče spojeni uzorak između ekstremnih temperatura kako bi se otkrile pukotine nastale zamorom koje bi trebale godine da se pojave u normalnim vanjskim uvjetima. Izlaganje vlažnoj toplini, koje često traje stotine sati na povišenoj temperaturi i vlažnosti, koristi se za provjeru održava li se prianjanje pod stalnim pritiskom vlage, a ne pod kratkim izlaganjem. Ispitivanje dielektrične čvrstoće potvrđuje da stvrdnuti materijal i dalje funkcionira kao električni izolator nakon starenja, što je posebno važno za brtvila koja se koriste u blizini diodnih šupljina ili priključaka pod naponom.

Za instalatere i timove za nabavu bez pristupa internom laboratoriju, zahtjev za izvještajima o ispitivanju koji pokrivaju ove kategorije, zajedno s jasnim podacima o vremenu stvrdnjavanja, radnim vremenom i rasponom radne temperature, razumna je minimalna granica prije specificiranja proizvoda za projekt komercijalne razmjere.

Razmatranje dugoročne izvedbe i troškova

Trošak brtvila mali je dio ukupnih troškova modula ili instalacije, ali loš izbor brtvila može biti odgovoran za neproporcionalan udio jamstvenih zahtjeva i prevrtanja kamiona tijekom vijeka trajanja sustava. Koristan način za uobličavanje ovog kompromisa je usporedba inkrementalnih troškova materijala za pravilno ocijenjeno brtvilo s troškovima rada i zastoja pri jednom popravku na terenu.

Faktor troškova Premala ili pogrešna brtvila Ispravno određeno brtvilo
Trošak materijala po modulu Niže Neznatno viši
Stopa kvarova na terenu visokoer, especially after year 2 to 3 Niže, aligned with module warranty period
Rad na popravku Značajan, često zahtijeva pristup web mjestu Minimalni prekoračeni radni vijek
Izlaganje jamstva visokoer Niže

S obzirom na to da se većina jamstava za module sada proteže na dvadeset pet godina ili dulje, razumno je očekivati ​​da će brtvilo ostati funkcionalno kroz usporedivi servisni period, iako se nikada neće pregledavati tako često kao električne komponente koje štiti.

Često postavljana pitanja

P1: Koja je razlika između običnog silikonskog brtvila i fotonaponskog silikagela?

Općenito silikonsko brtvilo formulirano je za široku upotrebu u građevinarstvu ili kućanstvu, dok je proizvod fotonaponske kvalitete dizajniran oko specifične kombinacije produljene UV izloženosti, velikih promjena temperature i blizine električnih krugova pod naponom koji se nalaze u solarnom modulu.

P2: Može li se isto brtvilo koristiti i za razvodnu kutiju i za okvir ploče?

U mnogim slučajevima neutralno stvrdnjavajući PV silikon može se koristiti u oba područja, ali brtvljenje razvodne kutije u blizini terminala pod naponom obično zahtijeva proizvod s potvrđenim ocjenama električne izolacije, dok brtvljenje okvira daje veću težinu prianjanju i otpornosti na vremenske uvjete.

P3: Zašto je kemija lijeka važna u blizini električnih kontakata?

Silikoni s octenom kiselinom oslobađaju nusproizvod tijekom stvrdnjavanja koji može biti blago korozivan za određene metale, tako da se formulacije s neutralnom stvrdnjavanjem općenito preferiraju u blizini bakrenih terminala, lemljenih spojeva ili obloženih konektora.

P4: Koliko bi pravilno naneseno brtvilo trebalo trajati na vanjskoj instalaciji?

Općenito se očekuje da će pravilno specificirano i naneseno brtvilo ostati funkcionalno tijekom radnog vijeka koji se može usporediti s jamstvenim rokom modula, često dvadeset pet godina ili više, pod pretpostavkom pravilne pripreme površine i primjene.

P5: Što uzrokuje većinu kvarova povezanih s brtvilom na terenu?

Većina kvarova dolazi do greške pri nanošenju, a ne do samog materijala, uključujući neadekvatno čišćenje površine, diskontinuirano nanošenje kuglica ili sastavljanje dijelova nakon što se brtvilo već počelo skidati.

P6: Je li prozirni silikon uvijek pravi vizualni izbor za solarni sklop?

Prozirni silikon se obično koristi jer omogućuje vizualni pregled linije spajanja bez rastavljanja, ali odluka bi se ipak trebala temeljiti primarno na podacima o prianjanju, UV otpornosti i električnoj izolaciji, a ne samo na izgledu.