Comparație între structura din oțel și cea din aluminiu pentru montarea panourilor solare fotovoltaice

Când vine vorba de selectarea materialului pentru structurile de susținere fotovoltaice (PV), se adoptă în general oțel Q235B și profil de extrudare din aliaj de aluminiu AL6005-T5. Fiecare material are avantajele și considerentele sale, iar alegerea depinde de diverși factori. Să comparăm oțelul și aluminiul pentru structurile de susținere fotovoltaice:

1.Rezistență și durabilitate

• Oțel
  Datorită rezistenței și durabilității sale ridicate, este potrivit pentru panouri fotovoltaice mari și grele. Oferă o capacitate portantă excelentă și poate rezista la condiții meteorologice dificile, inclusiv la vânturi puternice și încărcături de zăpadă grele.
• AAluminiu
  Deși este ușor, este totuși robust din punct de vedere structural. Are un raport rezistență-greutate bun și rezistență la coroziune, ceea ce îl face potrivit pentru multe instalații fotovoltaice.

În ceea ce privește rezistența, aliajul de aluminiu AL6005-T5 este de aproximativ 68%-69% din oțelul Q235 B. Prin urmare, oțelul este în general mai bun decât aliajul de aluminiu în zonele cu vânt puternic și cu deschideri relativ mari.

2.Greutate și manevrare

• Oțel
  Este mai dens și mai greu decât aluminiul, ceea ce îl poate face mai dificil de manevrat și transportat. Poate necesita mai multă forță de muncă și echipament în timpul instalării, în special pentru structurile mai mari.
• Aluminiu
  Este ușor, ceea ce îl face mai ușor de manevrat, transportat și instalat. Acesta poate fi avantajos pentru proiectele în care reducerea greutății este o prioritate sau atunci când există limitări ale capacității portante a amplasamentului.

Aspect și rezistență la coroziune

• Oțel
  În general, este galvanizat la cald, pulverizat pe suprafață, vopsit și așa mai departe. Aspectul este mai rău decât cel al profilelor din aliaj de aluminiu. În timp ce oțelul poate fi susceptibil la coroziune, aceasta poate fi atenuată prin tratarea adecvată a suprafeței, cum ar fi galvanizarea sau acoperiri de protecție. Cu o protecție adecvată împotriva coroziunii, oțelul poate avea, de asemenea, o durabilitate relativ ridicată pe termen lung.
• Aluminiu
  Există multe metode de tratare a suprafeței pentru profilele din aliaj de aluminiu, cum ar fi anodizarea, lustruirea chimică, pulverizarea cu fluorocarburi, vopsirea electroforetică etc. Aspectul este frumos și se poate adapta la diverse medii cu coroziune puternică. aluminiul formează în mod natural un strat protector de oxid, oferind rezistență inerentă la coroziune. Acesta nu necesită un tratament suplimentar al suprafeței. Această caracteristică face din aluminiu o alegere potrivită pentru instalațiile fotovoltaice din zonele de coastă sau din locațiile cu umiditate ridicată.

În prezent, principala metodă anti-coroziune a suportului este oțelul galvanizat la cald cu o grosime de 55-80 μm și aliajul de aluminiu cu oxidare anodică cu o grosime de 5-10 μm.

În condiții normale (medii C1-C4), grosimea galvanizată de 80μm poate asigura utilizarea oțelului pentru mai mult de 20 de ani, dar în zonele industriale cu umiditate ridicată sau pe malurile mării cu salinitate ridicată sau chiar cu apă de mare temperată, viteza de coroziune este accelerată, iar cantitatea galvanizată trebuie să fie de 100μm. mai mare și necesită întreținere anuală regulată. Așadar, aliajele de aluminiu sunt net superioare oțelului în ceea ce privește rezistența la coroziune.

Costuri

• Oțel
  Are tendința de a avea un cost mai mic al materialelor în comparație cu aluminiul. Cu toate acestea, costurile de instalare pot fi mai mari din cauza greutății sale și a necesității unui echipament mai greu și a unei forțe de muncă mai mari.
• Aluminiu
  În general, este mai scump decât oțelul. Cu toate acestea, natura sa ușoară poate contribui la reducerea costurilor de transport și a timpului de instalare, compensând astfel costul mai ridicat al materialului.

Sustenabilitate

• Oțel
  Este reciclabil, ceea ce îl face o opțiune ecologică. Acesta poate fi reciclat cu ușurință la sfârșitul duratei sale de viață și utilizat pentru alte aplicații.
• Aluminiu
  De asemenea, este reciclabil, iar procesul de reciclare necesită mult mai puțină energie în comparație cu producerea aluminiului virgin. Acest lucru face din aluminiu o alegere durabilă.

Dar costul de întreținere al structurii din oțel crește cu 3% pe an, în timp ce suportul structurii din aluminiu nu necesită aproape nicio întreținere și întreținere, iar rata de recuperare a aluminiului este încă 65% după 30 de ani, iar prețul aluminiului este de așteptat să crească cu 3% pe an.

Diversitatea secțiunilor

• Oțel
  În general, este laminat, turnat, îndoit, ștanțat și așa mai departe. Laminarea este în prezent principala metodă de producție a oțelului deformat la rece. Secțiunea trebuie să fie ajustată de setul de roți de laminare, dar după ce mașina generală este finalizată, aceasta poate produce doar produse similare, iar dimensiunea poate fi ajustată, dar forma secțiunii nu poate fi schimbată, cum ar fi oțelul în formă de C, oțelul în formă de Z și alte secțiuni. Metoda de producție prin laminare este relativ fixă, iar viteza de producție este relativ rapidă.
• Aluminiu
  Metodele generale de prelucrare a profilelor din aliaj de aluminiu includ extrudarea, turnarea, îndoirea, ștanțarea și alte metode. Producția prin extrudare este principala metodă de producție actuală. Prin deschiderea matriței de extrudare, este posibil să se producă orice profil de secțiune transversală, iar viteza de producție este relativ rapidă.

În acest caz, Iată o comparație completă a performanțelor

1) Oțelul are o rezistență ridicată și o deformare mică de deformare sub sarcină. Este utilizat în general în centralele electrice obișnuite sau pentru componente cu forțe relativ mari.

2) Profilele din aliaj de aluminiu sunt ușoare în greutate, frumoase în aspect și excelente în rezistența la coroziune. Acestea sunt utilizate, în general, în centralele electrice de acoperiș de uz casnic și în medii cu coroziune puternică care necesită suport de sarcină.

În cele din urmă, alegerea oțelului sau a aluminiului pentru structurile de susținere fotovoltaice depinde de factori specifici proiectului, cum ar fi dimensiunea instalației, cerințele de încărcare, bugetul, condițiile de pe amplasament (de exemplu, încărcări de vânt și zăpadă, medii corozive) și obiectivele de durabilitate. Vă invităm să vă consultați cu inginerul nostru de structuri pentru a evalua acești factori și pentru a determina cel mai potrivit material pentru proiectul dumneavoastră specific.