강철 vs 알루미늄: 태양광 패널에 가장 적합한 프레임

햇빛을 전기로 바꾸는 놀라운 기술인 태양 에너지는 깨끗하고 지속 가능한 특성으로 우리의 에너지 환경을 근본적으로 재편하고 있습니다. 하지만 이러한 태양광 패널을 지원하는 이름 없는 영웅, 즉 조용히 에너지 변환을 보호하는 프레임을 생각해 본 적이 있습니까? 강철 프레임과 알루미늄 프레임 사이의 선택은 태양광 성능에 중요한 영향을 미칩니다.

태양광 패널 또는 광전지(PV) 패널은 광기전 효과를 통해 햇빛을 직접 전기로 변환하는 장치입니다. 그 핵심에는 일반적으로 실리콘 소재로 만들어진 광전지가 보호 프레임 내에 단단히 장착되어 있습니다. 햇빛이 이러한 세포에 닿으면 광자는 실리콘 원자의 전자를 여기시켜 방향성 전류 흐름을 생성합니다. 이 전기는 내부 배선을 통해 수집되어 가정용 및 상업용으로 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하는 인버터로 전달됩니다.

태양광 기술의 모듈식 설계는 놀라운 유연성을 제공합니다. 여러 개의 PV 셀이 단일 패널을 형성하는 반면 여러 패널을 연결하여 태양광 어레이를 만들 수 있습니다. 이러한 확장 가능한 접근 방식을 통해 특정 전력 요구 사항에 맞는 맞춤형 에너지 솔루션을 사용할 수 있습니다. 청정 에너지원인 태양광 발전은 화석 연료 의존도와 온실가스 배출을 크게 줄여 지속 가능한 에너지 개발에 중요한 역할을 합니다.

태양광 패널을 만드는 것은 정밀 기기를 만드는 것과 비슷하며, 다양한 재료를 꼼꼼하게 조립해야 합니다. 제조 공정에는 몇 가지 중요한 단계가 포함됩니다.

1. 재료 준비:태양광 셀, 프레임 자재, 강화유리, 백시트, EVA(에틸렌-비닐 아세테이트) 필름, 정션박스, 배선, 납땜 장비 및 특수 도구를 수집합니다.
2. 셀 배열 및 납땜:평평한 표면에 PV 셀을 정밀하게 배열하고 납땜으로 연결하여 완전한 회로를 형성합니다.
3. EVA 캡슐화:셀 위에 정밀하게 절단된 EVA 필름을 적용한 후 열과 압력을 통해 접착하여 습기에 강하고 충격을 흡수하는 보호 기능을 만듭니다.
4. 백시트 적용:습기와 자외선으로부터 보호하기 위해 EVA 레이어 위에 보호용 백시트를 설치합니다.
5. 강화 유리 설치:특수 절단된 강화 유리(일반적으로 6-7mm 두께)를 장착하여 최적의 빛 투과율을 유지하면서 충격 저항성을 제공합니다.
6. 정션박스 연결:역전류 흐름을 방지하는 보호 다이오드가 포함된 정션 박스에 PV 셀을 배선합니다.
7. 프레임 조립:장착 지점과 추가적인 환경 보호 기능을 제공하는 구조 프레임 내에 완성된 패널을 고정합니다.

태양광 패널 구성에서 알루미늄과 강철 프레임 사이의 선택은 다양한 응용 분야에 뚜렷한 이점을 제공합니다.

지붕 설치:알루미늄의 경량 특성은 옥상 응용 분야에 이상적이며 구조적 하중 문제를 최소화합니다. 이러한 장점은 RV 및 캠핑카와 같은 이동식 설치에도 적용됩니다.

지상 설치:두 재료 모두 지상 장착 시스템에 잘 작동하지만 알루미늄은 향후 조정이 더 쉽습니다. 강철은 극한의 기상 조건에서만 선호됩니다.

태양광 패널 프레임은 단순한 구조적 지원을 넘어 여러 가지 중요한 목적을 수행합니다.

• 보호:강풍, 폭우, 우박 충격 등 환경적 스트레스 요인으로부터 패널을 보호합니다.
• 안전:인명이나 재산에 위험을 초래할 수 있는 패널 변위 또는 분리를 방지합니다.
• 성능 최적화:정밀한 각도 조정을 통해 태양광 노출과 에너지 포집을 극대화합니다.

알루미늄과 강철을 철저히 평가하려면 다음과 같은 여러 기술적 측면을 검토해야 합니다.

힘:강철은 일반적으로 더 높은 강도를 제공하는 반면, 알루미늄은 무게 대비 강도가 더 우수합니다. 강철은 전단 저항이 뛰어나고 알루미늄은 더 나은 연성과 추운 날씨 성능을 보여줍니다.

부식 저항:알루미늄은 자연적으로 산화를 통해 녹에 저항하지만, 보호되지 않은 표면은 부식될 수 있습니다. 강철은 녹을 방지하기 위해 보호 코팅이 필요하며 스테인리스강 변형은 무게와 비용을 추가합니다.

무게:알루미늄의 밀도는 강철보다 약 2.5배 가벼워 운송 비용이 절감되고 설치가 단순화됩니다.

비용:표준강은 일반적으로 알루미늄보다 가격이 저렴하지만 스테인리스강은 더 비쌉니다. 맞춤형 알루미늄 압출은 특수 형상에 대해 놀랍도록 경제적인 솔루션을 제공할 수 있습니다.

환경에 미치는 영향:알루미늄은 일반적으로 더 가벼운 무게, 재활용성 및 낮은 생산 에너지 요구 사항으로 인해 더 친환경적인 자격을 제공하지만 제조 과정에서 여전히 상당한 배출량이 발생합니다.

강철 프레임과 알루미늄 프레임 사이의 결정은 궁극적으로 특정 프로젝트 요구 사항에 따라 달라집니다. 강철의 견고한 내구성은 까다로운 지상 설치에 적합한 반면, 알루미늄의 가벼운 다용도성은 옥상 및 이동식 응용 분야에 적합합니다. 설치 환경, 예산 제약 및 장기적인 성능 요구 사항을 신중하게 고려하면 태양 에너지 시스템에서 최적의 재료를 선택할 수 있습니다.