Alumínium extrudálás megújuló energiarendszerekhez?

A megújuló energiaforrások piaca gyorsan növekszik, de sok projekt kudarcot vall, mert az anyagok nem tartanak ki sokáig a szabadban. A rossz szerkezetválasztás növeli a költségeket, késlelteti a projekteket, és biztonsági kockázatokat okoz.

Az alumínium extrudálás az egyik legmegbízhatóbb szerkezeti anyag a megújuló energiarendszerekhez, mivel könnyű, erős, korrózióálló, és könnyen testre szabható a nap- és szélerőművekhez.

Sok vásárló először a panelekre vagy a turbinákra összpontosít. De az alattuk lévő szerkezet ugyanolyan fontos. Ha a keret meghibásodik, az egész rendszer veszélybe kerül. Ez a cikk elmagyarázza, hogyan támogatja az alumínium extrudálás a megújuló energiarendszereket, és miért használják széles körben ezen a területen.

Hogyan használják az alumíniumot a nap- vagy szélerőműveknél?

A nap- és szélerőművek nagy terheléssel, erős széllel és hosszú ideig tartó kültéri kitettséggel szembesülnek. Sok projekt szenved a hajlított keretek, a laza kötések vagy a magas szállítási költségek miatt.

Az alumínium extrudált anyagokat napelemes és szélrendszerekben keretekként, sínekként, konzolokként és tartógerendákként használják, mivel nagy szilárdságot kínál kis súly mellett, és stabil teljesítményt nyújt kültéren.

Az alumínium extrudálás a megújuló energiát hasznosító szerkezetek szinte minden részében megjelenik. A napelemes rendszerekben ez alkotja a szerelősíneket, a panelkereteket, a középső bilincseket, a végbilincseket és a földi tartógerendákat. A szélerőműrendszerekben létrákhoz, platformokhoz, kábeltálcákhoz, belső keretekhez és biztonsági sínekhez használják.

Miért működik az alumínium az energiaszerkezeteknél

Az alumíniumnak nagy a szilárdság/tömeg aránya. Ez azt jelenti, hogy a szerkezet erős marad, de könnyen mozgatható és telepíthető. A nagy napelemfarmok esetében ez csökkenti a munkaerőköltséget és lerövidíti a telepítési időt. A tetőrendszerek esetében az alacsony súly csökkenti az épületek terhelését.

Az extrudálás összetett keresztmetszeteket tesz lehetővé. Ez segít a mérnököknek abban, hogy a szilárdságot, a vízelvezetést, a vezetékek útvonalát és a csavarnyílásokat egyetlen profilban egyesítsék. Az acélhoz gyakran hegesztésre vagy további alkatrészekre van szükség ugyanehhez a feladathoz.

A másik fő ok a következetesség. Az extrudáló szerszámok egységes profilokat hoznak létre. Ez segíti a tömeggyártást és a gyors helyszíni összeszerelést. A B2B vásárlók számára ez kevesebb szerelési munkát és kevesebb hibát jelent a beszerelés során.

Gyakori nap- és szélszerkezeti alkalmazások

Az alumínium extrudálás támogatja a moduláris kialakítást is. Számos rendszer csavaros és horonykapcsolatot használ. Ez csökkenti a hegesztés mértékét és megkönnyíti a jövőbeli változtatásokat.

A valós projektekben a szerkezeti meghibásodás gyakran az illesztésekből indul ki. Az alumínium extrudált rendszerek szabványosított kötőelemeket és hornyokat használnak. Ez javítja az összehangolást és a terhelésmegosztást az egész rendszerben.

Milyen profilok ideálisak energetikai alkalmazásokhoz?

Sok vásárló az alumíniumot választja, de nehezen tudja kiválasztani a megfelelő profilt. A rossz profilok hajlításhoz, anyagpazarláshoz vagy magas költségekhez vezetnek.

Az energetikai alkalmazásokhoz ideális alumínium sajtolt profilok egyensúlyt teremtenek a szilárdság, a súly és a telepítési igények között, gyakran T-nyílású, C-csatornás és üreges szerkezeti kialakítással.

A profil kiválasztása a terheléstől, a fesztávolságtól, a szélnyomástól és a beépítési módtól függ. Nem létezik egyféle megoldás. Néhány profiltípust azonban széles körben használnak az energetikai rendszerekben.

A megújuló energia közös profiltípusai

T nyílásprofilok

Ezek a profilok lehetővé teszik a csavarok hornyokba csúsztatását. A szerelők fúrás nélkül állíthatják be a pozíciót. Ez időt takarít meg a helyszínen, és támogatja a moduláris kialakítást.

C-csatorna profilok

A C csatornák egyszerűek és erősek. Gyakran használják őket sínekhez és gerendákhoz. Egyszerű keresztmetszetekkel jó teherbírást biztosítanak.

Üreges dobozos profilok

Az üreges szelvények növelik a merevséget, miközben a súlyt alacsonyan tartják. Gyakoriak a talajra szerelt napelemes szerkezeteknél és a szélerőműveknél.

Egyedi megerősített profilok

A nagy szélzónák vagy nagy fesztávolságok esetén az egyedi szerszámok bordákat és vastagabb falakat adnak hozzá. Ez javítja a hajlításállóságot anélkül, hogy túlságosan sok anyagot használnának fel.

Hogyan választják ki a mérnökök a profilokat

A profil kiválasztása a terhelés kiszámításával kezdődik. Ez magában foglalja a panel súlyát, a szélterhelést, a hóterhelést és a biztonsági tényezőket. A mérnökök ezután választják ki a falvastagságot és a szelvényformát.

A cél az, hogy elegendő anyagot használjunk, de ne túl sokat. A túlzott tervezés növeli a költségeket és a szállítási súlyt. Az alultervezés a meghibásodás kockázatát hordozza magában.

Az alumíniumötvözetek is számítanak. A 6063 T5 a jó felületkezelés miatt gyakori a szabványos napelemkereteknél. A 6061 T6-ot akkor használják, ha nagyobb szilárdságra van szükség.

A felületkezelés szintén befolyásolja a profilválasztást. Az eloxált profilok jól működnek kültéri expozíció esetén. A porszórt bevonatú profilok színválasztékot és extra védelmet kínálnak.

Sok projektben a profiloptimalizálás jobban csökkenti a rendszer összköltségét, mint az ötvözet kiválasztása. A megfelelő forma használata alumíniumtömeget takarít meg és lerövidíti az összeszerelési időt.

Ellenállnak-e a sajtolt termékek a kültéri energiafelhasználás körülményeinek?

A megújuló energiarendszerek évtizedekig a szabadban maradnak. Az eső, a nap, a szél és a szennyezés lassan károsítja a gyenge anyagokat.

Az alumínium extrudált termékek a megfelelő ötvözet, felületkezelés és kialakítás esetén ellenállnak a kültéri energiafelhasználás körülményeinek.

A kültéri tartósság az egyik fő oka annak, hogy az alumíniumot választják az energiarendszerekhez. Az acéllal ellentétben az alumínium természetes oxidréteget képez. Ez a réteg megvédi a fémet a további korróziótól.

Környezetvédelmi kihívások az energiaprojektekben

A naperőművek gyakran sivatagokban, tengerparti területeken vagy nyílt mezőkön találhatók. A szélerőművek állandó rezgésekkel és nagy szélnyomással szembesülnek. Ezek a körülmények minden nap megterhelik az anyagokat.

A legfontosabb kihívások a következők:

• UV-expozíció
• Eső és páratartalom
• Sós pára a tenger közelében
• Hőmérséklet-változás
• Por- és homokerózió

Az alumínium megfelelően feldolgozva jól kezeli ezeket a kihívásokat. Az eloxálás megvastagítja az oxidréteget és javítja a kopásállóságot. A porfestés újabb védőréteget ad és javítja a megjelenést.

Hosszú távú teljesítménytényezők

A kültéri teljesítmény ugyanúgy függ a tervezéstől, mint az anyagtól. Az éles sarkok csapdába ejtik a vizet. A rossz vízelvezetés korróziót okoz az illesztéseknél. A jó extrudált kialakítás vízcsatornákat és sima éleket tartalmaz.

A kötőelemek kiválasztása is számít. Gyakoriak a rozsdamentes acél kötőelemek. A megfelelő szigeteléssel elkerülhető a különböző fémek közötti galvanikus korrózió.

A hőtágulás egy másik tényező. Az alumínium jobban tágul, mint az acél. A tervezők tágulási hézagokat és rugalmas illesztéseket építenek be a feszültségfelhalmozódás elkerülése érdekében.

Sok napelemes rendszert 25-30 éves élettartamra terveztek. A terepi adatok azt mutatják, hogy az alumínium extrudált keretek gyakran túlélnek maguknál a paneleknél.

Ha a vásárlók korróziót vagy deformációt látnak, az ok általában a rossz feldolgozás vagy a rossz ötvözet, nem pedig maga az alumínium.

Vannak-e korróziós szabványok az energiarendszer használatára?

Sok vásárló aggódik a minőségi állítások miatt. Egyértelmű szabványok nélkül nehéz a szállítók összehasonlítása vagy a hosszú távú biztonság biztosítása.

Igen, az energetikai rendszerekhez használt alumínium extrudált termékek korróziós és minőségi szabványokat követnek, amelyek meghatározzák az anyagra, a felületkezelésre és a tesztelésre vonatkozó követelményeket.

A szabványok védik a vásárlókat és biztosítják a következetes teljesítményt. A megújuló energiaforrásokkal kapcsolatos projektek esetében az EPC-vállalkozók és a befektetők gyakran megkövetelik a megfelelőséget.

A korrózióval kapcsolatos közös szabványok

Az alumínium extrudálási szabványok meghatározzák az ötvözet összetételét, a mechanikai tulajdonságokat és a felületkezelési vastagságot. A felületi szabványok meghatározzák az eloxálás vastagságát vagy a bevonat tapadását.

A sópermet vizsgálatot gyakran használják a tengerparti környezet szimulálására. A bevonat vastagságát a hosszú távú védelem biztosítása érdekében mérik.

Amit a vásárlóknak ellenőrizniük kell

A vevőknek kérniük kell a malmi tanúsítványokat, a felületkezelési jelentéseket és a vizsgálati eredményeket. Ezek a dokumentumok bizonyítják, hogy az extrudálás megfelel a projekt követelményeinek.

Az ellenőrzésnek a következőkre kell kiterjednie:

• Ötvözetminőségi megerősítés
• Mechanikai tulajdonságok vizsgálata
• Bevonatvastagság mérése
• Felületi megjelenés ellenőrzése

A nagy projektek esetében gyakori a harmadik fél által végzett ellenőrzés. Ez csökkenti a kockázatot és javítja a bizalmat a szállító és a vevő között.

Sok sikertelen projektben a korróziós problémák a vágott éleknél vagy a fúrt lyukaknál jelentkeznek. A jó beszállítók megmunkálás utáni kezelést vagy tömítést kínálnak e területek védelmére.

Az erős folyamatirányítással rendelkező beszállító kiválasztása legalább annyira fontos, mint maga az alumínium kiválasztása.

Következtetés

Az alumínium extrudálás kritikus szerepet játszik a megújuló energiarendszerekben. Támogatja a szilárdságot, a tartósságot és a hatékony telepítést. Ha a profilokat, ötvözeteket és szabványokat helyesen választják ki, az alumíniumszerkezetek hosszú távú értéket biztosítanak a nap- és szélerőművek számára.