102 호실, 건물 13, 지역 A, Wanyang Zhongchuang Park, Ganyao Town, Jiashan County, Zhejiang China.
태양광 볼트 태양광 패널, 장착 레일, 랙 프레임 및 접지 앵커를 완전하고 구조적으로 건전한 PV 시스템에 고정하는 패스너입니다. 일반적인 철물점 볼트가 아닙니다. 태양광 설치물이 작동하는 실외 환경(UV 복사, -40°C에서 85°C까지의 열 순환, 해안 염수 분무 또는 산업 오염)은 일반 탄소강이 25~30년의 시스템 수명을 충족할 수 없는 패스너에 대한 요구 사항을 제시합니다.
잘못된 볼트 등급이나 재료를 선택하면 갈바닉 부식, 풍하중 시 느슨해짐 또는 장비 보증이 무효화되고 안전 위험을 야기하는 구조적 결함이 발생할 수 있습니다. 이 가이드는 실제 PV 설치에서 가장 중요한 유형, 재료, 표준, 토크 요구 사항 및 선택 기준을 다룹니다.
일반적인 옥상 또는 지상 장착형 PV 시스템은 각각 서로 다른 하중 요구 사항과 노출 조건을 갖는 여러 구조 접합부에 패스너를 사용합니다.
PV 랙 제조업체는 얇은 알루미늄 프로파일에 과도한 토크를 가하지 않고도 빠른 설치와 안정적인 클램핑이 가능한 특정 볼트 형상을 중심으로 시스템을 설계합니다. 가장 일반적인 유형은 다음과 같습니다.
| 볼트 종류 | 일반적인 크기 | 기본 애플리케이션 | 주요 특징 |
|---|---|---|---|
| T-헤드 볼트(해머 헤드) | M8, M10 | 클램프를 부착하기 위해 알루미늄 레일 채널에 밀어 넣습니다. | 도구 없이 레일을 따라 위치 지정; 채널의 90° 회전 잠금 |
| 육각 머리 볼트 | M8~M16 | 레일 스플라이스, 브래킷 연결, 구조 조인트 | 표준 렌치/소켓 드라이브; 높은 클램핑력 |
| 플랜지 볼트(톱니 모양) | M8, M10 | 알루미늄 레일 표면의 접지 본드 | 전기 접촉을 생성하기 위해 톱니 모양의 피어싱으로 양극 처리 처리됨 |
| 캐리지 볼트 | M10, M12 | 그라운드 마운트 프레임-포스트 연결 | 돔 헤드는 회전에 저항합니다. 사각형 구멍에 자동 잠금 |
| 래그 볼트 / 래그 나사 | 직경 5/16"~1/2" | 서까래에 지붕 침투 | 나무실 맞물림; 파일럿 구멍이 필요합니다 |
| 앵커볼트(J볼트 / L볼트) | M16~M24 | 지상 설치를 위해 콘크리트 기초에 내장됨 | 구부러진 끝은 콘크리트 내에서 기계적 잠금 기능을 제공합니다. |
광전지 볼트의 가장 중요한 재료 결정은 내식성입니다. 태양광 시스템은 다음을 위해 설계되었습니다. 25~30년의 작동 수명 , 패스너는 녹으로 인한 풀림, 고착 또는 구조적 저하 없이 전체 기간을 견뎌야 합니다.
대부분의 PV 랙킹 시스템은 A2 또는 A4 스테인레스 스틸 볼트를 지정합니다. 실질적인 차이점은 몰리브덴 함량입니다. A4(316) 스테인리스에는 2~3%의 몰리브덴이 포함되어 있습니다. 이는 해안 및 해양 환경의 특정 고장 모드인 염화물 유발 공식 부식에 대한 저항성을 획기적으로 향상시킵니다. A2(304)는 내륙 설치에 적합합니다. A4(316)는 다음 범위 내에서 사용해야 합니다. 해안선 1~5km 또는 공기 중 염화물이 있는 산업 지역.
대규모 지상 장착 설치, 특히 유틸리티 규모의 태양광 발전소에서는 앵커 볼트 및 기본 프레임 연결에 HDG(용융 아연 도금) 구조 볼트를 사용하는 경우가 많습니다. HDG 코팅 두께 85 µm 이상(ASTM A153 또는 ISO 1461에 따름) 대규모의 전체 스테인레스 하드웨어보다 훨씬 저렴한 비용으로 대부분의 토양 환경에서 30~50년 동안 부식 방지 기능을 제공합니다. 갈바니 부식 위험으로 인해 알루미늄 랙과 직접 접촉하는 경우 HDG는 권장되지 않습니다.
거의 모든 PV 랙킹 레일은 압출 알루미늄(6005-T5 또는 6061-T6)입니다. 스테인레스 스틸 볼트가 습한 환경에서 알루미늄과 접촉하면 갈바니 전지가 형성됩니다. 스테인리스 스틸과 알루미늄은 갈바니 시리즈에서 0.25~0.50V 떨어져 있습니다. — A2/A4 볼트가 일반적으로 이 쌍에서 허용되는 것으로 간주될 만큼 충분히 가깝습니다. 그러나 알루미늄과 직접 접촉하는 탄소강 또는 HDG 볼트는 문제가 있습니다. 전위차로 인해 접합부에서 알루미늄 부식이 가속화됩니다. 알루미늄과 패스너 인터페이스에는 항상 스테인리스 또는 알루미늄 호환 하드웨어를 사용하십시오.
PV 볼트는 수십 년에 걸쳐 지속적인 바람 들어올림 하중, 눈 하중 및 지진력을 견뎌야 합니다. 볼트 강도는 속성 클래스(미터법) 또는 등급(인치)으로 정의됩니다.
| 부동산 종류/등급 | 인장강도 | 증명 하중 | PV에서의 일반적인 사용 |
|---|---|---|---|
| A2-70 / A4-70 | 700MPa | 450MPa | 표준 패널 클램프, 레일 연결, 대부분의 옥상 시스템 |
| A2-80 / A4-80 | 800MPa | 600MPa | 강풍 구역, 대형 지상 장착 기본 구조물 |
| 클래스 8.8(HDG) | 800MPa | 640MPa | 강철 대 강철 지면 장착 구조 조인트 |
| SAE 등급 5(인치) | 120ksi(827MPa) | 92ksi | 미국 시장 루프 래그 볼트 및 앵커 하드웨어 |
대부분의 주거용 및 상업용 옥상 시스템의 경우, A2-70 스테인레스가 표준 사양입니다. . 해안 지역, 바람이 많이 부는 지역(ASCE 7 풍속 ≥ 130mph) 또는 랙킹 엔지니어의 구조 계산에서 더 높은 볼트 예압이 필요한 모든 설치의 경우 A4-80으로 업그레이드하는 것이 좋습니다.
광전지 볼트의 토크 사양은 대부분의 설치자가 기대하는 것보다 엄격합니다. 태양광 랙에 사용되는 알루미늄 압출재는 상대적으로 부드럽습니다. 6005-T5 알루미늄의 항복 강도는 240MPa에 불과합니다. 스테인리스 볼트의 나사산이 700MPa인 것과 비교됩니다. 과도한 토크로 인해 알루미늄 너트 또는 레일 채널의 나사산이 벗겨져 전체 레일 섹션을 교체해야 합니다.
토크가 부족하면 조인트에 예압이 충분하지 않아 바람 진동 하에서 움직임이 허용되어 프레팅 피로와 점진적인 풀림을 유발합니다. 일반적인 PV 볼트 크기에 대한 일반적인 제조업체 지정 토크 값:
| 볼트 크기 | 패널 클램프(Nm) | 레일-브래킷(Nm) | 강철 대 강철(Nm) |
|---|---|---|---|
| M6 | 5~7 | 8~10 | 10~12 |
| M8 | 14~16 | 18~22 | 25~30 |
| M10 | 25~30 | 35~40 | 50~60 |
| M12 | — | 55~65 | 80–100 |
최종 조임에는 항상 보정된 토크 렌치를 사용하십시오. 최대 토크로 설정된 임팩트 드라이버는 PV 패널 클램프 볼트에 허용되지 않습니다. 이는 일반적으로 제조업체 제한을 초과합니다. 많은 랙 제조업체는 건식(윤활유 없음) 토크 값을 지정합니다. 고착 방지제나 나사산 윤활제를 바르면 동일한 조임력을 얻기 위해 토크를 약 20-25% 줄이십시오.
태양광 설비는 바람과 알루미늄 레일의 일일 열팽창 및 수축으로 인해 지속적으로 낮은 진폭의 진동을 경험합니다(알루미늄은 23.6μm/m·°C — 6미터 레일 섹션은 겨울 밤 -10°C와 여름 패널 표면 온도 60°C 사이에서 약 12mm만큼 늘어나고 줄어듭니다. 이 움직임을 통해 풀림 방지 장치가 부족한 볼트를 점차적으로 되돌릴 수 있습니다.
PV 시스템에 사용되는 일반적인 풀림 방지 솔루션은 다음과 같습니다.
PV 시스템 인증 및 구조 허가에서는 패스너가 문서화된 재료 및 치수 표준을 충족하도록 점점 더 요구하고 있습니다. 가장 많이 참조되는 표준은 다음과 같습니다.
허가가 필요한 설치의 경우, 이러한 표준을 참조하는 볼트 공급업체로부터 재료 시험 보고서(MTR) 또는 적합성 인증서를 요청하십시오. 허위 속성 등급 표시가 표시된 위조 또는 표준 이하의 패스너는 문서화된 문제입니다. 저비용 공급망에서 - 기존 유통 채널 외부에서 하드웨어를 소싱하는 대규모 프로젝트의 경우 제3자 화학 성분 및 경도 검증이 권장됩니다.
PV 프로젝트용 패스너를 지정하거나 조달할 때 다음 체크리스트를 사용하십시오.
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