Алуминиева екструзия за системи за възобновяема енергия?

Пазарът на възобновяеми енергийни източници се развива бързо, но много проекти се провалят, защото материалите не издържат дълго на открито. Неправилният избор на конструкция увеличава разходите, забавя проектите и създава рискове за безопасността.

Алуминиевата екструзия е един от най-надеждните структурни материали за системи за възобновяема енергия, тъй като е лека, здрава, устойчива на корозия и лесна за адаптиране за използване в слънчевата и вятърната енергетика.

Много купувачи първо се ориентират към панелите или турбините. Но структурата под тях има също толкова голямо значение. Когато рамката се повреди, цялата система е изложена на риск. В тази статия се обяснява как алуминиевата екструзия подпомага системите за възобновяема енергия и защо е широко използвана в тази област.

Как се използва алуминият в соларните или вятърните конструкции?

Проектите за слънчева и вятърна енергия се сблъскват с високо натоварване, силен вятър и дълго излагане на открито. Много от проектите страдат от огъване на рамки, разхлабени съединения или високи транспортни разходи.

Алуминиевата екструзия се използва като рамки, релси, скоби и подпорни греди в соларните и вятърните системи, тъй като предлага висока якост при ниско тегло и стабилни характеристики на открито.

Алуминиевата екструзия се използва в почти всяка част на структурата за възобновяема енергия. В соларните системи той образува монтажни релси, рамки на панели, средни скоби, крайни скоби и подпорни греди. Във вятърните системи той се използва за стълби, платформи, кабелни корита, вътрешни рамки и предпазни релси.

Защо алуминият е подходящ за енергийни структури

Алуминият има високо съотношение между здравина и тегло. Това означава, че конструкцията остава здрава, но се премества и монтира лесно. За големи соларни ферми това намалява разходите за труд и съкращава времето за монтаж. За покривни системи ниското тегло намалява натоварването на сградите.

Екструдирането позволява сложни напречни сечения. Това помага на инженерите да комбинират здравина, дренаж, кабелни пътища и слотове за болтове в един профил. Стоманата често се нуждае от заваряване или допълнителни части, за да свърши същата работа.

Друга основна причина е последователността. Екструзионните матрици създават еднакви профили. Това спомага за масовото производство и бързия монтаж на място. За B2B купувачите това означава по-малко работа по монтажа и по-малко грешки по време на монтажа.

Често срещани приложения за соларни и вятърни конструкции

Алуминиевата екструзия също поддържа модулен дизайн. В много системи се използват връзки с болтове и шлицове. Това намалява заваряването и улеснява бъдещите промени.

В реалните проекти структурните повреди често започват от фугите. Системите за екструдиране на алуминий използват стандартизирани скрепителни елементи и прорези. Това подобрява подравняването и разпределянето на натоварването в цялата система.

Кои профили са идеални за енергийни приложения?

Много купувачи избират алуминий, но се затрудняват да изберат правилния профил. Неправилните профили водят до огъване, загуба на материал или високи разходи.

Идеалните алуминиеви профили за екструдиране за енергийни приложения балансират между здравина, тегло и нужди за монтаж, като често се използват Т-образен прорез, С-канал и кухи структурни конструкции.

Изборът на профил зависи от натоварването, размаха, налягането на вятъра и метода на монтаж. Не съществува универсално решение, което да е подходящо за всички. Въпреки това някои видове профили се използват широко в енергийните системи.

Общи видове профили за възобновяема енергия

Профили на слота T

Тези профили позволяват на болтовете да се плъзгат в слотовете. Монтьорите могат да регулират позицията без пробиване. Това спестява време на обекта и подпомага модулния дизайн.

Профили на каналите C

Каналите C са прости и силни. Те често се използват за релси и греди. Осигуряват добра устойчивост на натоварване с прости напречни сечения.

Профили за кухи кутии

Кухите секции увеличават твърдостта, като същевременно запазват ниско тегло. Те са често срещани при наземно монтирани соларни конструкции и вятърни платформи.

Подсилени профили по поръчка

За зони със силен вятър или големи разстояния, при изработката по поръчка се добавят ребра и по-дебели стени. Това подобрява устойчивостта на огъване, без да се използва прекалено много материал.

Как инженерите избират профили

Изборът на профил започва с изчисляване на натоварването. То включва теглото на панела, натоварването от вятър, натоварването от сняг и коефициентите на безопасност. След това инженерите избират дебелината на стените и формата на профила.

Целта е да се използва достатъчно материал, но не прекалено много. Прекаленото проектиране увеличава разходите и транспортното тегло. Недостатъчното проектиране крие риск от повреда.

Алуминиевите сплави също имат значение. 6063 T5 е широко разпространен за стандартните слънчеви рамки поради добрата повърхностна обработка. 6061 T6 се използва, когато е необходима по-висока якост.

Обработката на повърхността също оказва влияние върху избора на профил. Анодизираните профили са подходящи за излагане на открито. Профилите с прахово покритие предлагат цветови варианти и допълнителна защита.

В много проекти оптимизацията на профила намалява общите разходи за системата повече от избора на сплав. Използването на правилната форма спестява тегло на алуминия и съкращава времето за сглобяване.

Могат ли екструдираните изделия да издържат на външни енергийни условия?

Системите за възобновяема енергия остават на открито в продължение на десетилетия. Дъждът, слънцето, вятърът и замърсяването бавно увреждат слабите материали.

Алуминиевите профили могат да издържат на външни енергийни условия, когато се използва правилната сплав, повърхностна обработка и дизайн.

Дълготрайността на открито е една от основните причини, поради които алуминият се избира за енергийни системи. За разлика от стоманата, алуминият образува естествен оксиден слой. Този слой предпазва метала от по-нататъшна корозия.

Екологични предизвикателства при енергийните проекти

Соларните ферми често са разположени в пустини, крайбрежни райони или открити полета. Вятърните ферми са изправени пред постоянни вибрации и високо налягане на вятъра. Тези условия натоварват материалите всеки ден.

Основните предизвикателства включват:

• Излагане на UV лъчи
• Дъжд и влажност
• Солен спрей в близост до морето
• Промяна на температурата
• Ерозия на праха и пясъка

Алуминият се справя добре с тези предизвикателства, когато се обработва правилно. Анодирането удебелява оксидния слой и подобрява устойчивостта на износване. Праховото покритие добавя още една бариера и подобрява външния вид.

Дългосрочни фактори за ефективност

Работата на открито зависи както от дизайна, така и от материала. Острите ъгли задържат вода. Лошото отводняване води до корозия на връзките. Добрият дизайн на екструдирането включва водни канали и гладки ръбове.

Изборът на крепежни елементи също е от значение. Обикновено се използват крепежни елементи от неръждаема стомана. Правилната изолация предотвратява галваничната корозия между различните метали.

Термичното разширение е друг фактор. Алуминият се разширява повече от стоманата. Проектантите включват разширителни фуги и гъвкави съединения, за да се избегне натрупването на напрежение.

Много соларни системи са проектирани за 25 до 30 години експлоатация. Данните от практиката показват, че алуминиевите екструдирани рамки често надхвърлят живота на самите панели.

Когато купувачите видят корозия или деформация, причината обикновено е лоша обработка или неправилна сплав, а не самият алуминий.

Съществуват ли стандарти за корозия при използването на енергийните системи?

Много купувачи се притесняват за претенциите за качество. Без ясни стандарти е трудно да се сравнят доставчиците или да се гарантира дългосрочна безопасност.

Да, алуминиевите екструдирани изделия за енергийни системи следват стандартите за корозия и качество, които определят изискванията към материалите, обработката на повърхността и изпитванията.

Стандартите защитават купувачите и гарантират последователно изпълнение. В проектите за възобновяема енергия спазването на стандартите често се изисква от изпълнителите на EPC и инвеститорите.

Общи стандарти, свързани с корозията

Стандартите за екструдиране на алуминий определят състава на сплавта, механичните свойства и дебелината на повърхностната обработка. Стандартите за повърхността определят дебелината на анодиране или адхезията на покритието.

Изпитването със солена мъгла често се използва за симулиране на крайбрежна среда. Дебелината на покритието се измерва, за да се гарантира дългосрочна защита.

Какво трябва да проверят купувачите

Купувачите трябва да поискат сертификати от мелницата, доклади за повърхностна обработка и резултати от изпитвания. Тези документи доказват, че екструдирането отговаря на изискванията на проекта.

Инспекцията трябва да включва:

• Потвърждаване на класа на сплавта
• Изпитване на механични свойства
• Измерване на дебелината на покритието
• Проверка на външния вид на повърхността

При големите проекти често се извършва проверка от трета страна. Това намалява риска и подобрява доверието между доставчика и купувача.

В много неуспешни проекти проблемите с корозията се появяват в отрязаните ръбове или пробитите отвори. Добрите доставчици предлагат последваща обработка или уплътняване за защита на тези зони.

Изборът на доставчик със силен контрол на процеса е толкова важен, колкото и изборът на самия алуминий.

Заключение

Екструдирането на алуминий играе важна роля в системите за възобновяема енергия. Той осигурява здравина, издръжливост и ефективен монтаж. Когато профилите, сплавите и стандартите са избрани правилно, алуминиевите конструкции осигуряват дългосрочна стойност за проектите за слънчева и вятърна енергия.