Conectores de empalme de rieles estructurales para sistemas de estanterías solares de gran luz

Diseño de empalme de rieles estructurales para estanterías solares-de luz larga
A kit de empalme de riel solartransfiere fuerzas de flexión, corte y alineación entre rieles de montaje adyacentes mientras permite que el conjunto de rieles se adapte al movimiento térmico. Para conjuntos fotovoltaicos-de tramos largos, la ubicación del empalme debe diseñarse como una junta estructural en lugar de tratarse como una simple extensión de riel.

Un bien especificadoconector de riel de montaje solardebe mantener la alineación del riel, proporcionar suficiente transferencia de carga, evitar una restricción excesiva de la expansión térmica y preservar la ruta de conexión eléctrica requerida donde se utiliza el sistema de estanterías como parte de la disposición de puesta a tierra del equipo.
Juntas de rieles solares de tramo largo-y concentración de tensiones
Los tramos largos de rieles solares están expuestos a repetidos cambios de temperatura, presión del viento, carga de nieve y tolerancias de instalación. Los rieles de aluminio tienen un coeficiente de expansión térmica relativamente alto, por lo que un riel largo y continuo puede experimentar un movimiento dimensional mensurable entre condiciones de funcionamiento frías y calientes.
En un empalme pueden interactuar varias fuerzas:

• Momento flector del módulo y cargas de viento.
• Fuerza cortante transferida entre secciones de carril adyacentes
• Tensión de apoyo local alrededor de los sujetadores del conector
• Expansión y contracción térmica.
• Rotación del riel causada por condiciones de soporte desiguales.
• Movimiento diferencial entre fijaciones de techo y rieles.

Por lo tanto, el empalme debe colocarse según el cálculo estructural en lugar de simplemente instalarse en la ubicación más conveniente del riel.
Para estructuras solares-de largo alcance, la revisión de ingeniería debe establecer los siguientes parámetros:

Un empalme que es estructuralmente adecuado para una sección de riel corta puede no proporcionar el mismo rendimiento cuando se usa repetidamente a lo largo de un conjunto de rieles largo. Por lo tanto, la longitud del conector, la disposición de los sujetadores y el acoplamiento del riel deben revisarse junto con la sección transversal-del riel.

Conectores de empalme de riel solar interno y diseño de juntas de expansión
Un internoconector de empalme de riel solarNormalmente se inserta en la sección hueca de dos carriles adyacentes. El conector proporciona un acoplamiento mecánico controlado al tiempo que mantiene la superficie del riel externo disponible para las abrazaderas del módulo fotovoltaico.
La geometría del conector debe coincidir con la cavidad interna del riel. Un espacio excesivo puede permitir el movimiento del riel y la rotación de las juntas, mientras que un espacio insuficiente puede complicar la instalación y restringir el movimiento térmico.
Para conjuntos de rieles largos, tres dimensiones requieren atención particular:
1.Longitud de inserciónSe requiere - suficiente interacción en ambas secciones ferroviarias.
2.Ubicación del sujetadorLos sujetadores - no deben interferir con la expansión del riel ni crear tensión local excesiva.
3.Brecha conjunta- el espacio debe seguir el requisito de movimiento térmico calculado del sistema.
Expansión Térmica en Rieles Solares de Aluminio
La dilatación térmica aproximada de un carril de aluminio se puede calcular mediante:
ΔL = × L × ΔT
Dónde:

• ΔL= cambio en la longitud del riel
• = coeficiente de expansión térmica
• L= longitud del riel original
• ΔT= variación de temperatura

Para el aluminio, un valor de ingeniería comúnmente utilizado para el cálculo preliminar es aproximadamente23 × 10⁻⁶ / grado. El valor final y el rango de temperatura de diseño deben seguir los datos de aleación de aluminio especificados y las condiciones de diseño del proyecto.
Por ejemplo, un carril de aluminio de 20 m expuesto a una diferencia de temperatura de 60 grados podría experimentar aproximadamente:
23 × 10⁻⁶ × 20 × 60 ≈ 27,6 mm

Gancho:Verifique la unión del riel-de tramo largo antes de repetir la instalación en el campo.

Solicite una revisión de ingeniería de empalme de rieles solares

Transferencia de resistencia y carga en conectores de rieles de montaje solar

A conector de riel de montaje solarDebe transferir las fuerzas generadas en el cruce ferroviario sin causar deformaciones locales excesivas.
Las comprobaciones estructurales más importantes normalmente incluyen:
1.Transferencia de carga de flexión
El riel transporta cargas desde los módulos fotovoltaicos hasta las fijaciones del tejado, soportes del suelo u otros puntos de montaje. El empalme debe mantener suficiente resistencia contra la flexión local y la rotación del carril.
2.Transferencia de corte
La presión ascendente y descendente del viento puede generar fuerzas de corte a lo largo del riel. El encaje del conector y la capacidad del sujetador deben compararse con el corte de diseño calculado.
3.Tensión local del rodamiento
El conector y los sujetadores introducen fuerzas concentradas en el riel de aluminio. Una tensión excesiva en el soporte puede deformar la pared del riel alrededor del orificio del sujetador y reducir la rigidez de la junta.
4.ull-Capacidad de salida y sujetadores
La capacidad del sujetador debe evaluarse de acuerdo con el material del sujetador seleccionado, el diámetro, la configuración de la rosca y la geometría del riel. Los sujetadores SUS304 se usan comúnmente para hardware de montaje solar resistente a la corrosión-, pero el cálculo estructural debe verificar la capacidad requerida para el proyecto.
5.Deflexión del carril
El empalme no debe evaluarse independientemente del sistema ferroviario completo. La luz del riel, el espaciamiento de los soportes, la carga del módulo y la presión del viento afectan la deflexión resultante.
Para proyectos diseñados bajoAS/Nueva Zelanda 1170.2, las acciones del viento deben establecerse a partir de la ubicación del proyecto y las características del edificio o conjunto en lugar de asignar un valor de viento genérico a cada instalación.
Conclusión: diseño de una unión ferroviaria solar continua
A unión ferroviaria solar continuaes un punto de control estructural y de instalación-dentro de un sistema de montaje fotovoltaico-de largo alcance. El empalme debe proporcionar una transferencia de carga mecánica adecuada y al mismo tiempo permitir el movimiento térmico calculado del conjunto del riel de aluminio.
Para los equipos de adquisiciones, las comprobaciones clave no se limitan al precio del conector o la compatibilidad nominal del riel. La coincidencia del perfil del riel, el acoplamiento del conector, las especificaciones de los sujetadores, el margen de expansión, el entorno de corrosión y la continuidad de la conexión a tierra deben confirmarse antes de la producción en masa.

Preguntas frecuentes: Ingeniería y adquisiciones de empalmes de rieles solares

¿Cómo se debe colocar un kit de empalme de riel solar en un riel fotovoltaico largo?

La posición del empalme debe seguir el cálculo estructural, el espaciamiento de los soportes y el perfil de flexión del riel. Evite colocar juntas únicamente por conveniencia de fabricación. El diseño también debe tener en cuenta la expansión térmica y el margen de movimiento requerido del riel.

¿Puede un conector de riel de montaje solar también proporcionar continuidad a tierra?

No automáticamente. La conexión mecánica no garantiza la conexión eléctrica, particularmente con superficies de aluminio anodizado. Si el riel forma parte del sistema de conexión a tierra, se debe verificar la continuidad eléctrica utilizando el componente de conexión o el método de conexión a tierra especificado.

¿Qué información se requiere para la producción de empalmes de rieles solares a granel?

Proporcione el plano de extrusión del riel, las dimensiones de la cavidad interna, la longitud del riel, el espaciado de los soportes, las especificaciones de los sujetadores, las cargas de viento y nieve del proyecto, el rango de temperatura, el método de conexión a tierra y las cantidades requeridas. Estas entradas permiten que las dimensiones del conector y la configuración de las juntas coincidan antes de la producción.