السؤال الفني الحاسم في تصميم الوحدة الكهروضوئية (PV) هو ما إذا كان محكمًا أم لازجاج منشوري/مات (PM) منقوشيضر بالموثوقية الميكانيكية مقارنة بالسلسالزجاج العائممن نفس السماكة. في حين أن الاختلافات السطحية المجهرية تقدم اختلافات نظرية طفيفة في الزجاج الخام، فإن المعالجة الحرارية وتغليف البوليمر تضمن السلامة الهيكلية المتساوية في منشآت الطاقة الشمسية في العالم الحقيقي-.
1. حالة الزجاج الخام: توزيع الإجهاد مقابل الوديان الصغيرة
إن تقييم كلا النوعين من الزجاج في حالتهما الخام{0}}غير المخففة يسلط الضوء على الاختلافات الفيزيائية الرئيسية:
الزجاج المصقول:يمتلك سطحين مسطحين وموحدين. يتم توزيع قوى الانحناء الخارجية بالتساوي عبر السطح، مما يؤدي إلى عتبة قوة انثناء خام أعلى في الاختبارات المعملية.
الزجاج المنقوش:تتميز بهندسة سطحية مجهرية (حواف منشورية/غير لامعة). يتم إنشاء قواعد هذه الأنماط-الصغرىالوديان الصغيرة-.التي تعمل كنقاط تركيز إجهاد بسيطة تحت الأحمال الجسدية الشديدة.
2. معادلة الأداء الهيكلي: التقسية والتصفيح
لا يتم نشر الزجاج الخام مباشرة في الوحدات الكهروضوئية. تعمل عملية تصنيع الوحدة القياسية على التخلص من فجوة القوة الخام من خلال مرحلتين رئيسيتين:
التقسية الحرارية:يخضع كلا النوعين من الزجاج للتلطيف الجسدي لإدخال طبقات ضغط عالية على الأسطح الزجاجية. تعمل هذه العملية على زيادة التأثير الإجمالي ومقاومة الانحناء بشكل كبير مقارنة بالزجاج الخام.
تغليف البوليمر (EVA/POE):أثناء تصفيح الوحدة تحت الحرارة والضغط، تذوب أغشية البوليمر المغلفة (EVA أو POE) وتتدفق إلى كل تجويف مجهري للزجاج المنقوش. يؤدي هذا إلى إغلاق الأودية الصغيرة- وإنشاء بنية مركبة متماسكة، وتوزيع الأحمال الميكانيكية الخارجية بشكل فعال بالتساوي عبر المجموعة بأكملها.
3. -الاختبار الحقيقي للوحدات ومعايير IEC
عند تجميعها في وحدات كهروضوئية كاملة وإخضاعها للاختبار الميكانيكي القياسي بموجبإيك 61215المبادئ التوجيهية:
حمل الرياح الثابت (2400 باسكال):يمر كل من الزجاج المزخرف والزجاج المصقول بهوامش هيكلية متساوية.
حمل الثلوج الكثيفة (5400 باسكال):يظهر كلا النوعين من الزجاج مقاومة متساوية للضغط السطحي الشديد دون أن ينكسر.
مقاومة تأثير البرد:يتحمل كلاهما اختبار تأثير كرة الجليد- القياسي (قطر 25 مم عند سرعة 23 م/ث) بشكل موثوق.
ملخص فني
قوة الانثناء الخام (غير -مخففة): الزجاج المصقول أعلى قليلاًبسبب التوزيع الموحد للضغط. يحتوي الزجاج المزخرف على نقاط تركيز ضغط بسيطة عند قواعد النمط.
الموثوقية المقسى والمغلفة: الأداء المتساوي.تقوم المغلفات بملء الأخاديد- الدقيقة وتوزيع الحمل بالتساوي عبر الطبقة المركبة.
الامتثال للمعايير الميكانيكية (IEC 61215): تطابق.كلاهما يتحمل بشكل موثوق حمل الثلج 5400 باسكال واختبارات حمل الرياح 2400 باسكال.
القيمة الهندسية الشاملة:لأن الزجاج المنقوش يوفر أ+1.5% إلى 2.0% من اكتساب الطاقة الضوئيةوبدون التضحية بمتانة-العالم الحقيقي، تظل المادة الهيكلية القياسية لوحدات الطاقة الشمسية-عالية الكفاءة.
