Khi kích thước của các mô-đun PV tăng lên, khả năng của một sản phẩm có thể chịu được các điều kiện khí hậu khắc nghiệt trong suốt vòng đời của nó là chủ đề của sự giám sát chặt chẽ trong ngành. Mô-đun hai mặt Hi-MO 5 (2,6m 2 ) của LONGi gần đây đã vượt qua bài kiểm tra tải trọng tuyết không đồng nhất của Trung tâm Chứng nhận Tổng hợp Trung Quốc (CGC), mô phỏng lắp đặt không có dầm, trong đó mặt sau của mô-đun không chạm vào dầm trong quá trình biến dạng. Kết quả chỉ ra rằng, đối với năm mô-đun Hi-MO 5, tải trọng tuyết tới hạn (tại điểm hỏng) đạt hoặc vượt quá 6400Pa, với tải cao nhất đạt 7400Pa. Xem xét yếu tố an toàn, tải trọng tuyết không đồng nhất của Hi-MO 5 là 4341Pa, mặc dù, đối với 3,1m 2các mô-đun được thử nghiệm đồng thời, tải trọng tuyết tới hạn trung bình là 4600Pa, 3066Pa khi tính đến hệ số an toàn. Sau khi thử nghiệm đường hầm gió, mưa đá và tải trọng động cuối cùng, độ tin cậy siêu cao của mô-đun LONGi về kích thước và thiết kế cấu trúc một lần nữa đã được xác minh.
1. Tầm quan trọng của thử nghiệm tải tuyết không đồng nhất
So với các đặc tính tải trọng tuyết thực, thử nghiệm tải trọng cơ học không thể áp dụng ứng suất cực hạn lên phần khung ở phần dưới của mô-đun khi tiếp xúc nghiêng. Tải trọng tuyết có xu hướng leo xuống dốc và xâm lấn không gian tiềm ẩn giữa mép khung và bề mặt trên, băng được hình thành do nén các vùng tuyết bên dưới đẩy vào đầu tiếp xúc của khung, làm cho tải trên các mô-đun không đồng nhất. Khi chiều dài và chiều rộng của mô-đun tăng lên, áp suất cục bộ và mômen uốn do tải trọng tuyết không đồng nhất gây ra sẽ tăng đáng kể, điều quan trọng là phải đánh giá hiệu suất của các mô-đun có kích thước lớn hơn trong các điều kiện như vậy.
2.Methodology của thử nghiệm tải tuyết không đồng nhất
Theo tiêu chuẩn thử nghiệm tải tuyết không đồng nhất IEC 62938: 2020, tải không đồng nhất phân bố theo bước được áp dụng cho 2/3 chiều dài của mô-đun ở một góc nghiêng xác định (thường là 37 °), với tải tăng dần đến đo điểm tới hạn mà tại đó mô-đun bị hư hỏng, kết quả mẫu của năm mô-đun sau đó được sử dụng để tính giá trị trung bình. Cuối cùng, tải trọng tuyết không đồng nhất thu được bằng cách áp dụng một an toàn.
Để minh họa thí nghiệm này rõ ràng hơn, thông tin chi tiết như sau:
l Ban đầu đặt tải S k = 2400Pa (tiêu chuẩn thiết kế tối thiểu cho mô-đun PV theo thử nghiệm tải cơ học tĩnh IEC 61215-2 (MQT 16), không có góc nghiêng) cho 2/3 chiều dài của mô-đun ở 37 ° Góc nghiêng. Vì có một mức độ nghiêng, tải mô-đun thực tế nên xem xét yếu tố này. Do đó, hệ số hình dạng µ i = 0,61 (ở 37 °) được áp dụng.
l S A = S k * µ i = 1464Pa sau đó có thể được tính toán, phân phối trên chiều dài 2/3 của mô-đun (l). Đây còn được gọi là ‘tải trọng tuyết trên mái nhà.’
l Cuối cùng, cạnh dưới của mô-đun đại diện cho mái hiên của mái và điều này cũng cần được xem xét, với tải trọng tuyến tính S E được phân bố trên diện tích đáy của mô-đun nghiêng trên một nửa chiều dài thẳng đứng của nó (l), như trong hình 3. S E sau đó được tính và tăng theo công thức sau:
S E = (S A 2 / γ)
Ở đâu:
S E là tải trọng tuyết của phần nhô ra phụ thuộc vào mái hiên, tính bằng kN / m;
S A là tải trọng tuyết trên mái, tính bằng kN / m 2 ;
γ là trọng lượng riêng của tuyết, tính bằng kN / m 3 .
3. Kết quả kiểm tra tải trọng tuyết không đồng nhất Hi-MO 5
Các mô-đun hai mặt có kích thước lớn hơn hiện được áp dụng chủ yếu trong cài đặt dọc. Để tránh ảnh hưởng của chùm tia đến việc phát điện mặt sau, các mô-đun thường được nâng lên bằng kẹp để tăng khoảng cách giữa kính sau và chùm tia, với phương pháp lắp đặt cho thử nghiệm này tương tự như tình huống trên. Mặt sau của mô-đun không chạm vào chùm tia trong quá trình thử nghiệm, điều này quan trọng hơn so với thử nghiệm thông thường.
Ngoài việc thu được tải trọng tới hạn của mô-đun, thử nghiệm này cũng ghi lại biến dạng của cạnh dưới so với điểm trung tâm của mô-đun dưới các tải trọng khác nhau. Hi-MO 5 không chỉ có khả năng chịu tải tuyết cao hơn đáng kể so với mô-đun 3,1m2 (2384 × 1303mm), mà còn có độ biến dạng thấp hơn đáng kể dưới một áp suất cụ thể. Tải trọng tới hạn của mô-đun 3,1m2 là thấp, với độ biến dạng vượt quá 50mm dưới tải trọng 3600Pa. Trong ứng dụng thực tế, sự biến dạng quá mức trong thời gian dài có thể dẫn đến các vấn đề như nứt ô, biến dạng khung và vỡ kính.
Tóm lại, kích thước mô-đun liên kết chặt chẽ với các đặc tính cơ học. Cho dù thử nghiệm tải trọng động khắc nghiệt, mưa đá, đường hầm gió hay tải trọng tuyết không đồng nhất, tất cả các thử nghiệm đều chỉ ra rằng kích thước phải có giới hạn hợp lý. Với thông tin chi tiết về kích thước tối ưu và thiết kế đáng tin cậy, Hi-MO 5 hoạt động rất tốt trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt và LONGi sẽ tuân thủ khái niệm thiết kế sản phẩm của mình dựa trên LCOE, chú ý đến hiệu suất ứng dụng của sản phẩm trong suốt vòng đời của nó và tiếp tục phát triển công nghệ và sản phẩm với giá trị khách hàng.
