Tính toán kẹp tấm pin mặt trời đảm bảo lắp đặt PV an toàn

Hãy tưởng tượng một cơn bão bất ngờ quét qua, với những cơn gió hú và mưa xối xả. Khi bạn nhìn từ cửa sổ, bạn có thể lo lắng về hệ thống pin mặt trời được lắp đặt cẩn thận của mình. Tuy nhiên, khi cơn bão tan và ánh nắng trở lại, bạn thấy các tấm pin vẫn còn nguyên vẹn, vững vàng trước sự tấn công của thiên nhiên. Khả năng phục hồi này có được là nhờ những người bảo vệ thầm lặng của hệ thống quang điện: kẹp gắn tấm pin mặt trời.

Những thành phần khiêm tốn này đóng vai trò là xương sống cấu trúc của các hệ thống năng lượng mặt trời, chịu đựng những căng thẳng về môi trường trong khi vẫn đảm bảo sự ổn định của hệ thống. Việc xác định số lượng kẹp tối ưu để lắp đặt an toàn đòi hỏi phải xem xét cẩn thận nhiều yếu tố.

Kẹp gắn tấm pin mặt trời tạo thành kết nối quan trọng giữa các mô-đun quang điện và các cấu trúc hỗ trợ của chúng. Các thành phần này chủ yếu được chia thành hai loại:

• Kẹp giữa: Kết nối các tấm pin mặt trời liền kề, duy trì khoảng cách hẹp và tạo ra một bề mặt liên tục giúp tăng cường tính toàn vẹn về cấu trúc và khả năng chống gió.
• Kẹp cuối: Cố định các tấm pin chu vi vào hệ thống lắp đặt, đóng vai trò là lớp bảo vệ cuối cùng chống lại sự dịch chuyển do gió hoặc các lực khác.

Hệ thống bổ sung này tạo ra một cấu trúc gắn kết, ổn định, trong đó các kẹp giữa kết nối các tấm bên trong trong khi các kẹp cuối neo các cạnh.

Việc tính toán số lượng kẹp gắn phù hợp liên quan đến việc đánh giá một số biến số:

Yếu tố trực tiếp nhất là số lượng tấm pin trong mảng. Các nguyên tắc tính toán cơ bản bao gồm:

• Kẹp cuối: Luôn yêu cầu hai chiếc trên mỗi hàng bất kể kích thước mảng
• Kẹp giữa: Bằng số lượng tấm pin trừ đi một (ví dụ: 10 tấm pin yêu cầu 9 kẹp giữa)

Các hệ thống hỗ trợ khác nhau đòi hỏi các phương pháp kẹp khác biệt:

• Hệ thống dựa trên thanh ray: Sử dụng cả kẹp giữa và kẹp cuối để gắn tấm pin vào thanh ray lắp đặt
• Hệ thống không ray: Sử dụng phần cứng gắn trực tiếp chuyên dụng mà không cần ray thông thường

Các tấm pin lớn hơn có thể yêu cầu khoảng cách kẹp được điều chỉnh hoặc các điểm gắn bổ sung để duy trì sự ổn định dưới tải trọng gió.

Các khu vực có gió lớn hoặc dễ có tuyết thường cần tăng số lượng kẹp, được xác định thông qua các tính toán kỹ thuật có tính đến:

• Tốc độ gió tối đa
• Khả năng tích tụ tuyết
• Diện tích bề mặt tấm pin

Hướng tấm pin theo chiều ngang so với chiều dọc ảnh hưởng đến vị trí và số lượng kẹp, với chiều ngang thường yêu cầu ít điểm gắn hơn.

Ngoài số lượng, việc lựa chọn kẹp nên giải quyết:

• Độ bền vật liệu: Kết cấu bằng nhôm hoặc thép không gỉ để chống ăn mòn
• Hiệu quả lắp đặt: Thiết kế có thể điều chỉnh giúp đơn giản hóa việc định vị và siết chặt
• Khả năng tương thích của tấm pin: Tính phù hợp đã được xác minh cho các loại và kích thước mô-đun cụ thể

Đối với các hệ thống gắn trên ray tiêu chuẩn, một phương pháp tính toán cơ bản được áp dụng:

• Ví dụ một hàng (5 tấm pin): 4 kẹp giữa + 2 kẹp cuối
• Hệ thống nhiều hàng: Nhân số lượng một hàng với số hàng

Các con số cơ bản này yêu cầu điều chỉnh cho các điều kiện môi trường cụ thể hoặc thiết kế khác thường.

Các hệ thống lắp đặt vượt trội có thể chứa sự giãn nở nhiệt trong khi vẫn duy trì việc cố định tấm pin an toàn. Các kẹp kém chất lượng có nguy cơ làm cho tấm pin bị dịch chuyển, điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu quả hoặc gây hư hỏng.

Việc lựa chọn và lắp đặt kẹp phù hợp đảm bảo các hệ thống quang điện có thể chịu được những thách thức về môi trường trong khi vẫn cung cấp sản lượng năng lượng tái tạo ổn định. Những thành phần thầm lặng này tạo thành nền tảng vô hình giúp giữ cho các mảng năng lượng mặt trời hoạt động an toàn qua các mùa và bão.