Conectores de emenda de trilho estrutural para sistemas de racks solares de longo alcance

Projeto de emenda de trilho estrutural para racks solares-de longa extensão
A kit de emenda de trilho solartransfere forças de flexão, cisalhamento e alinhamento entre trilhos de montagem adjacentes, permitindo que o conjunto do trilho acomode o movimento térmico. Para conjuntos fotovoltaicos de longa-extensão, o local da emenda deve ser projetado como uma junta estrutural em vez de ser tratado como uma simples extensão de trilho.

Um especificado corretamenteconector de trilho de montagem solardeve manter o alinhamento dos trilhos, fornecer transferência de carga suficiente, evitar restrição excessiva de expansão térmica e preservar o caminho de ligação elétrica necessário onde o sistema de racks for usado como parte do arranjo de aterramento do equipamento.
Juntas de trilhos solares-de longa extensão e concentração de tensão
Longos trilhos solares estão expostos a repetidas mudanças de temperatura, pressão do vento, carga de neve e tolerâncias de instalação. Os trilhos de alumínio têm um coeficiente de expansão térmica relativamente alto, de modo que um trilho longo e contínuo pode experimentar movimento dimensional mensurável entre condições operacionais quentes e frias.
Numa emenda, diversas forças podem interagir:

• Momento fletor do módulo e cargas de vento
• Força de cisalhamento transferida entre seções ferroviárias adjacentes
• Tensão local do rolamento ao redor dos fixadores do conector
• Expansão e contração térmica
• Rotação do trilho causada por condições de suporte irregulares
• Movimento diferencial entre fixações do telhado e trilhos

A emenda deve, portanto, ser posicionada de acordo com o cálculo estrutural, em vez de simplesmente instalada no local mais conveniente do trilho.
Para racks solares-de longo alcance, a revisão de engenharia deve estabelecer os seguintes parâmetros:

Uma emenda que seja estruturalmente adequada para uma seção de trilhos curta pode não fornecer o mesmo desempenho quando usada repetidamente em um conjunto de trilhos longos. O comprimento do conector, a disposição dos fixadores e o engate do trilho devem, portanto, ser revisados ​​juntamente com a seção-transversal do trilho.

Conectores de emenda de trilho solar interno e projeto de junta de expansão
Um internoconector de emenda de trilho solaré normalmente inserido na seção oca de dois trilhos adjacentes. O conector fornece engate mecânico controlado enquanto mantém a superfície externa do trilho disponível para os grampos do módulo fotovoltaico.
A geometria do conector deve corresponder à cavidade interna do trilho. Uma folga excessiva pode permitir o movimento do trilho e a rotação da junta, enquanto uma folga insuficiente pode complicar a instalação e restringir o movimento térmico.
Para conjuntos de trilhos longos, três dimensões requerem atenção especial:
1.Comprimento de inserção- é necessário engate suficiente em ambas as seções do trilho.
2.Localização do fixadorOs fixadores - não devem interferir na expansão do trilho nem criar tensão local excessiva.
3.Lacuna conjunta- a lacuna deve seguir o requisito de movimento térmico calculado do sistema.
Expansão Térmica em Trilhos Solares de Alumínio
A expansão térmica aproximada de um trilho de alumínio pode ser calculada usando:
ΔL = × L × ΔT
Onde:

• ΔL= alteração no comprimento do trilho
• = coeficiente de expansão térmica
• L= comprimento original do trilho
• ΔT= variação de temperatura

Para o alumínio, um valor de engenharia comumente usado para cálculos preliminares é aproximadamente23 × 10⁻⁶ / grau. O valor final e a faixa de temperatura de projeto devem seguir os dados especificados da liga de alumínio e as condições de projeto do projeto.
Por exemplo, um trilho de alumínio de 20 m exposto a uma diferença de temperatura de 60 graus poderia experimentar aproximadamente:
23 × 10⁻⁶ × 20 × 60 ≈ 27,6 mm

Gancho:Verifique a junta-do trilho longo antes de repetir a instalação em campo.

Solicite uma revisão de engenharia de emenda de trilho solar

Transferência de resistência e carga em conectores de trilho de montagem solar

A conector de trilho de montagem solardeve transferir as forças geradas no entroncamento ferroviário sem causar deformação local excessiva.
As verificações estruturais mais importantes normalmente incluem:
1.Transferência de carga de flexão
O trilho transporta cargas dos módulos fotovoltaicos para fixações no telhado, suportes de solo ou outros pontos de montagem. A emenda deve manter resistência suficiente contra flexão local e rotação do trilho.
2.Transferência de cisalhamento
A elevação do vento e a pressão descendente podem gerar forças de cisalhamento ao longo do trilho. O engate do conector e a capacidade do fixador devem ser verificados em relação ao cisalhamento calculado do projeto.
3.Tensão de rolamento local
O conector e os fixadores introduzem forças concentradas no trilho de alumínio. A tensão excessiva do rolamento pode deformar a parede do trilho ao redor do furo do fixador e reduzir a rigidez da junta.
4.ull-Capacidade de saída e fixadores
A capacidade do fixador deve ser avaliada de acordo com o material do fixador selecionado, diâmetro, configuração da rosca e geometria do trilho. Os fixadores SUS304 são comumente usados ​​para ferragens de montagem solar-resistentes à corrosão, mas o cálculo estrutural deve verificar a capacidade necessária para o projeto.
5.Deflexão do trilho
A emenda não deve ser avaliada independentemente do sistema ferroviário completo. O vão do trilho, o espaçamento dos suportes, a carga do módulo e a pressão do vento afetam a deflexão resultante.
Para projetos concebidos sobAS/NZS 1170.2, as ações do vento devem ser estabelecidas a partir da localização do projeto e das características do edifício ou conjunto, em vez de atribuir um valor genérico de vento a cada instalação.
Conclusão: Projetando uma Junção Ferroviária Solar Contínua
A junção ferroviária solar contínuaé um ponto de controle estrutural e de instalação-dentro de um sistema de montagem fotovoltaica-de longa extensão. A emenda deve fornecer transferência de carga mecânica adequada, permitindo ao mesmo tempo o movimento térmico calculado do conjunto do trilho de alumínio.
Para as equipes de compras, as principais verificações não se limitam ao preço do conector ou à compatibilidade nominal dos trilhos. A correspondência do perfil do trilho, o engate do conector, a especificação do fixador, a tolerância à expansão, o ambiente de corrosão e a continuidade do aterramento devem ser confirmados antes da produção em massa.

Perguntas frequentes: Engenharia e aquisição de emendas de trilhos solares

Como um kit de emenda de trilho solar deve ser posicionado em um trilho fotovoltaico longo?

A posição da emenda deverá seguir o cálculo estrutural, espaçamento entre apoios e perfil de flexão do trilho. Evite colocar juntas apenas por conveniência de fabricação. O projeto também deve levar em conta a expansão térmica e a margem de movimento necessária do trilho.

Um conector de trilho de montagem solar também pode fornecer continuidade de aterramento?

Não automaticamente. A ligação mecânica não garante a ligação eléctrica, especialmente em superfícies de alumínio anodizado. Se o trilho fizer parte do sistema de aterramento, a continuidade elétrica deverá ser verificada usando o componente de ligação ou método de aterramento especificado.

Quais informações são necessárias para a produção de emendas de trilhos solares em massa?

Forneça o desenho de extrusão do trilho, dimensões da cavidade interna, comprimento do trilho, espaçamento de suporte, especificação de fixadores, cargas de vento e neve do projeto, faixa de temperatura, método de aterramento e quantidades necessárias. Essas entradas permitem que as dimensões do conector e a configuração da junta sejam combinadas antes da produção.