Kwa upanuzi wa haraka wa uchumi wa kijani wa nchi yetu, uzalishaji wa umeme wa siliconi yenye fuwele moja/poli fuwele ya siliconi yenye fuwele nyingi na teknolojia ya BIPV yenye filamu nyembamba inakomaa. Miundo ya chuma ina faida kubwa kuliko aina zingine za miundo katika suala la utendaji wa matumizi, muundo, ujenzi, na gharama ya jumla. Kwa hivyo, kuunda na kutengeneza aina mpya ya mfumo wa upachikaji wa volti yenye fuwele ya chuma ili kuchukua nafasi ya mfumo wa sasa wa upachikaji wa chuma wa pembe ni muhimu.
1. Aina ya chuma ya mabano ya chuma cha jua
Chuma cha kimuundo chepesi na chuma cha kawaida cha kimuundo chenye sehemu ndogo kwa sasa hutumika katika uteuzi wa chuma kutokana na sifa za muundo rahisi na ujazo mdogo wa usaidizi wa PV ya jua.
Chuma chepesi cha kimuundo: Neno hili linarejelea chuma cha mviringo, chuma chenye pembe ndogo, na chuma chenye kuta nyembamba. Chuma chenye pembe kinapotumika kama kipengele cha kusaidia, kinaweza kutumia vyema nguvu ya chuma na ni muhimu kwa usakinishaji wa fremu kwa ujumla. Kwa sasa, chuma cha pembe cha kitaifa cha kawaida ikilinganishwa na usaidizi wa nishati ya jua, modeli ya hiari ni chache, kwa hivyo modeli za ziada za chuma chenye pembe ndogo zinahitajika ili kuendana na maendeleo ya haraka ya sasa ya tasnia ya nishati ya jua. Purlini za chuma zenye kuta nyembamba kwa kawaida hutengenezwa kwa mabamba ya chuma chenye ukuta mwembamba yenye unene wa 1.5-5mm ambayo hutengenezwa kwa baridi au kuviringishwa kwa baridi ili kutengeneza bidhaa za chuma chenye ukuta mwembamba zenye sehemu na kipenyo tofauti.
Ikilinganishwa na chuma cha sehemu kilichoviringishwa kwa moto, kipenyo cha mzunguko wa chuma cha sehemu chembamba kinaweza kuongezeka kwa 50-60%, na wakati wa inertia na wakati wa upinzani wa sehemu hiyo unaweza kuongezeka kwa mara 0.5-3, lakini kwa sababu chuma chembamba husindikwa zaidi kiwandani, kuna haja ya mashimo ya kuchimba visima yenye usahihi wa hali ya juu na paneli za photovoltaic baada ya shimo la skrubu. Kwa sababu sehemu ya chuma ni ndogo, zana ni ngumu kufanya kazi, na ujenzi ni mgumu zaidi baada ya kitufe cha kuchimba visima cha kusindika kiwanda, kinaweza kuzuia kutu kwa mabati ya moto, kusafirisha hadi kwenye usakinishaji wa eneo hilo. Hivi sasa, paneli nyingi za kaya haziwezi kuunganishwa moja kwa moja na usakinishaji wa chuma chembamba na lazima ziambatanishwe na muundo mwingine msaidizi usiobadilika (kama vile kizuizi cha kubonyeza).
Voltaiki inayotumika mara kwa mara kwa ujumla ina aina ya I, aina ya H, aina ya L na mahitaji mbalimbali ya muundo wa sehemu zilizowekwa wasifu, na kwa kawaida hujengwa kwa chuma cha kimuundo cha kaboni au chuma cha aloi ya chini, ambacho ni rahisi kujenga na gharama yake ni ya chini. Mbinu za usindikaji pia ni tofauti, huku chuma cha sehemu ya kulehemu kikichaguliwa na unene tofauti wa sahani ya chuma, kulingana na mahitaji ya muundo katika chuma cha umbo la usindikaji wa kulehemu cha kiwandani, njia hii ya kutengeneza inaweza kuhesabiwa kulingana na nguvu kwenye sehemu tofauti za kimuundo za mradi wa voltiki ya foto, na sahani ya chuma yenye unene tofauti inaweza kutumika katika sehemu tofauti, ambayo ni busara zaidi kuliko nguvu kwenye sahani ya chuma ya mara moja iliyoviringishwa kwa moto.
2. Mahitaji ya utendaji wa nyenzo za chuma zinazounga mkono nishati ya jua, nyenzo za chuma za ujenzi wa chuma cha nishati ya jua zitakuwa na utendaji ufuatao:
1). Nguvu ya mvutano na mavuno. Kiwango cha juu cha mavuno kinaweza kupunguza sehemu ya chuma, kupunguza uzito wa ujenzi, kuokoa chuma, na kupunguza gharama za jumla za mradi. Nguvu kubwa ya mvutano inaweza kuongeza akiba ya usalama wa jumla wa muundo na kuboresha uaminifu wake.
2). Uthabiti na upinzani wa uchovu. Uthabiti mzuri unaweza kusababisha muundo kuharibika kwa kiasi kikubwa kabla ya kushindwa, na kuruhusu wafanyakazi kutambua na kutekeleza hatua za kurekebisha kwa wakati unaofaa. Uthabiti mzuri unaweza pia kutumika kurekebisha mkazo wa kilele cha eneo hilo, pembe ya usakinishaji wa paneli za jua, matumizi ya usakinishaji wa kulazimishwa, na uthabiti wa muundo ili kutoa ugawaji upya wa nguvu za ndani, ili muundo au baadhi ya vipengele vya mkusanyiko wa awali wa mkazo wa usambazaji wa mkazo wa muundo uwe sawa, na kuboresha uwezo wa jumla wa kubeba wa muundo. Uthabiti bora huruhusu muundo kunyonya nishati zaidi unapoharibiwa na mzigo wa athari, ambayo ni muhimu sana kwa vituo vya umeme vya jangwa na vituo vya umeme vya paa vilivyo wazi kwa upepo mkali. Uthabiti bora wa uchovu unaweza pia kufanya muundo uwe sugu zaidi kwa tofauti katika uwezo wa kuhimili mizigo ya upepo inayorudiwa.
3). Kasi ya usindikaji. Ubora wa kufanya kazi kwa baridi, uwezo wa kufanya kazi kwa moto, na uwezo wa kulehemu yote ni mifano ya uwezo mzuri wa kufanya kazi. Alumini inayotumika katika miundo ya chuma ya photovoltaic haipaswi tu kutengenezwa kwa urahisi katika miundo na vipengele mbalimbali, lakini pia lazima itengenezwe kwa njia ambayo nguvu, unyumbufu, uthabiti, na upinzani wa uchovu haviathiriwi.
4). Muda wa huduma. Kwa sababu muda wa usanifu wa mfumo wa PV wa jua ni zaidi ya miaka 20, utendaji mzuri wa kuzuia kutu pia ni kiashiria muhimu cha ubora wa mfumo wa kupachika. Ikiwa muda wa usaidizi ni mfupi sana, utaharibu uthabiti wa jumla wa muundo, na kuongeza muda wa malipo na kupunguza faida ya jumla ya kiuchumi ya mradi.
5). Kwa mujibu wa masharti yaliyotangulia, chuma cha muundo wa chuma cha jua kinapaswa kuwa rahisi kununua, kutengeneza, na kuuza.
3. Tathmini ya kiufundi ya vifaa vya ujenzi vya chuma cha jua vya kizazi kipya
Matumizi ya usaidizi wa nishati ya jua ya chuma cha pembe kwa sasa yanakabiliwa na hali zaidi na zaidi, sababu muhimu zaidi ikiwa ni kwamba ubora wa chuma hauna usawa kwa sasa, usakinishaji unahitaji idadi kubwa ya kuchimba visima mahali hapo, lakini baada ya kuchimba chuma ni rahisi kutu, kwa hivyo aina mpya ya mabano inahitajika ili kubadilisha mabano haya ya chuma cha pembe ili kupunguza kasi ya kutu na kuongeza muda wa matumizi.
Muundo mkuu wa usaidizi mpya wa nishati ya jua ni kama ifuatavyo:
1). Mfumo wa miundo ya chuma chembamba chenye umbo maalum la baridi. Chuma chembamba chenye umbo maalum la baridi ni mfumo wa kimuundo wa chuma chenye kipimo kidogo ambao unaweza kutengenezwa kwa makundi, kujengwa haraka, na kufanya kazi kikamilifu. Kibandiko cha muundo wa chuma cha mfumo wa muundo wa chuma chembamba chenye umbo maalum la baridi ni aina ya fremu ya muundo wa chuma iliyotengenezwa kwa chuma chembamba chenye umbo baridi kilichotengenezwa tayari ambacho kimeunganishwa pamoja kwenye eneo la kazi.
2). Mfumo wa kupachika chuma cha monolithic uliotengenezwa kiwandani. Fremu ya chuma iliyotengenezwa tayari yenye purlini inaweza kujengwa na kuwekwa mahali pake kabla ya kuunganishwa na paneli ili kuunda safu nzima ya PV. Mahitaji ya usakinishaji wa mabano haya ya muundo wa chuma ni ya juu sana, chuma kinachotumika ni cha ubora wa juu zaidi, mchakato wa matibabu ya uso ni mzuri, na mawasiliano ya mapema na watengenezaji wa vipengele vya fotovoltaic yanahitajika ili kuhakikisha usanidi unafanikiwa.
3). Mfumo wa muundo wa usaidizi wa volteji ya mwanga wa ukuta wenye fremu ya nguzo ya boriti. Inafaa kutumia suluhisho la kuweka muundo wa chuma wa fremu ya nguzo ya boriti kwa kuta za pazia la PV. Kwa sababu ya ugumu wake mdogo wa pembeni, wakati urefu wa muundo au ghorofa ni mrefu, vishikio vya pembeni vinapaswa kuwekwa ili kuunda muundo wa fremu inayounga mkono. Muundo wa chuma na vipengele vilivyowekwa ndani ya pazia hutumiwa mara nyingi kutengeneza muundo mseto katika muundo wa ukuta wa pazia la volteji ya mwanga wa juu, ambao unaweza kuboresha uwezo wa kupambana na pembeni wa muundo mzima huku ukipunguza kiasi cha chuma kinachohitajika na hivyo kupunguza gharama ya jumla.
4. Ufungaji wa vipengele vipya vya usaidizi wa nishati ya jua vyenye ukuta mwembamba uliotengenezwa kwa baridi:
1). Usaidizi bunifu wa nishati ya jua yenye ukuta mwembamba wenye umbo la baridi kwa ajili ya viungo vya miundo ya chuma umejengwa kiwandani kwa kutumia viunganishi mbalimbali vya chuma-plastiki. Kuna aina kadhaa za viunganishi vilivyochanganywa vya chuma-plastiki ambavyo vinaweza kuzoea hali tofauti za usakinishaji.
2). Usaidizi mpya wa nishati ya jua yenye ukuta mwembamba uliotengenezwa kwa baridi una uzito mwepesi na una mashimo zaidi ya kupachika. Kwa ujumla, Msingi Huru ndio msingi mkuu, huku boriti ya muunganisho wa zege iliyoimarishwa ikiongezwa inapohitajika. Misingi ya ukanda au Misingi ya Msalaba inaweza kutumika katika maeneo yenye hali mbaya ya kijiolojia, lakini Misingi ya Raft inapaswa kuepukwa iwezekanavyo. Misingi ya safu wima ya juu yote imeunganishwa kwa bawaba, huku vipengele vilivyopachikwa vikiwa ni besi za safu wima zilizoingizwa au boliti zilizopachikwa zilizofunikwa kwa zege isiyopitisha maji. Aina zote mbili ni rahisi kusindika, rahisi kujenga, na zimeunganishwa vizuri.
