Solar Somunların Açıklaması: Solar Panel Kurulumunuz için Bunları Nasıl Seçersiniz, Kullanırsınız ve Torklanırsınız

Solar somunlar, fotovoltaik kurulumda en çok gözden kaçırılan bileşenlerden biridir, ancak panellerinizin onlarca yıllık rüzgar, yağmur, termal döngü ve mekanik strese karşı korunmasından doğrudan sorumludurlar. İster çatı üstü bir konut dizisi, ister zemine monte bir ticari sistem veya bir otopark yapısı kuruyor olun, seçtiğiniz somunlar ve bunları nasıl kurduğunuz, raf sisteminizin 25 yıl boyunca sıkı mı kalacağını yoksa birkaç sezon içinde gevşeyip kaymaya mı başlayacağını belirler. Bu kılavuz, solar somunların neler olduğu, modern raf sistemlerinde hangi türlerin kullanıldığı, malzeme seçimi, tork gereksinimleri ve montajcılar işin kolayına kaçtığında neyin yanlış gittiği gibi pratik her şeyi kapsar.

Güneş Enerjili Fındıklar Nedir ve Neden Önemlidir?

Solar somunlar, güneş paneli montajı ve raf sistemlerinde kullanılmak üzere özel olarak seçilmiş veya tasarlanmış dişli sabitleme bileşenleridir. Bu terim, standart altıgen somunlar ve flanş somunlarından, alüminyum ray tabanlı raf sistemlerine entegre olan özel T-yuvalı somunlara, kanal somunlarına ve yaylı konumlandırma somunlarına kadar çeşitli somun türlerini kapsar. Modül çerçevelerini, orta kelepçeleri, uç kelepçeleri, ray bağlantılarını ve montaj ayaklarını birleşik bir yapısal montaj halinde bir araya getirmek için cıvatalar, taşıyıcı cıvatalar ve makine vidalarıyla birlikte çalışırlar.

Güneş paneli somunlarının genel bir bağlantı elemanı kutusundan donanım kapmak yerine özel ilgiyi hak etmesinin nedeni üç faktöre dayanmaktadır: korozyon direnci, galvanik uyumluluk ve titreşim direnci. Bir güneş panelinin dış ortamda 25 ila 30 yıl boyunca performans göstermesi bekleniyor. Standart çinko kaplamalı veya kaplamasız karbon çeliği somunlar, özellikle kıyı ortamlarında veya yüksek neme, donma-çözünme döngüsüne veya asidik yağışa sahip bölgelerde, bu maruz kalma penceresinde hızla paslanacaktır. Aşınmış bağlantı elemanları sıkışarak gelecekteki bakım ve panel değişimini son derece zorlaştırır ve ciddi durumlarda yapısal bütünlüğünü tamamen kaybeder.

Galvanik uyumluluk da aynı derecede önemlidir. Güneş enerjisi raf raylarının çoğu anodize alüminyumdan yapılmıştır. Alüminyumun karbon çeliği bağlantı elemanlarıyla eşleştirilmesi, daha az asal olan metalin (bu durumda çelik) korozyonunu hızlandıran galvanik bir çift oluşturur ve bağlantı elemanı ömrünü önemli ölçüde kısaltır. Bu nedenle neredeyse tüm profesyonel sınıf güneş enerjisi montaj donanımları, alüminyum raf sistemlerinde kullanılmak üzere paslanmaz çelik veya alüminyum bağlantı elemanları belirtir.

Montaj Sistemlerinde Kullanılan Solar Somun Çeşitleri

Modern güneş enerjisi raf sistemleri, her biri belirli bir yapısal veya kurulum işlevine hizmet eden birkaç farklı somun tipi kullanır. Her türün ne işe yaradığını anlamak, doğru donanımı sipariş etmenize ve doğru şekilde kurmanıza yardımcı olur.

T Kanallı Somunlar (Kanal Somunları)

Kanal somunları veya T somunları olarak da adlandırılan T kanallı somunlar, Unirac, IronRidge, Schletter ve K2 gibi üreticilerin raylı raf sistemlerinde en yaygın kullanılan güneş paneli montaj somunlarıdır. Montaj rayının üst yüzündeki açık T şeklindeki kanala kayacak şekilde tasarlanmış olup, orta kelepçelerin, uç kelepçelerin ve birleştirme donanımının, cıvatayı sıkarak yerine kilitlenmeden önce ray uzunluğu boyunca herhangi bir yere konumlandırılmasına olanak tanır. Bu ayarlanabilirlik, değişen modül çerçeve genişliklerine, ray bağlantı konumlarına ve çatı geçiş aralıklarına uyum sağlamak için gereklidir.

Güneş enerjisi uygulamalarına yönelik T kanallı somunlar genellikle paslanmaz çelikten (en yaygın olanı) veya anodize alüminyumdan yapılır ve iki çeşidi bulunur: somunun rayın ucundan takılmasını gerektiren standart kayan T kanallı somunlar ve herhangi bir noktada kanal yuvasına yukarıdan düşürülebilen ve cıvata sıkıldığında kilitli konuma döndürülebilen yaylı T kanallı somunlar. Yaylı modeller, özellikle uzun ticari dizilerde kurulumu önemli ölçüde hızlandırır.

Altıgen Somunlar ve Naylon Uçlu Kilit Somunları (Nyloc)

M6, M8, M10 veya 1/4"-20 ve 5/16"-18 boyutlarında standart altıgen somunlar, montaj ayaklarını çatı bağlantılarına bağlamak, ray bağlantılarını sabitlemek ve topraklama pabuçlarını ve bağlantı köprülerini takmak için güneş enerjisi raf düzenekleri boyunca kullanılır. Titreşime maruz kalan herhangi bir konumda - özellikle metal çatı sistemlerinde veya rüzgarın neden olduğu salınımlara maruz kalan zemine monte sistemlerde - naylon geçmeli kilit somunları (genellikle Nyloc somunları olarak adlandırılır) tercih edilir çünkü naylon ek parça cıvata dişini kavrar ve diş kilitleme bileşikleri gerektirmeden titreşim altında gevşemeye karşı direnç gösterir.

Flanş Somunları

Flanş somunları, kelepçeleme yükünü daha geniş bir yüzey alanına dağıtan tabanda geniş, tırtıklı veya pürüzsüz dairesel bir flanş içerir. Güneş enerjisiyle montajda, tırtıklı flanş somunları alüminyum ray bölümleri ile montaj donanımı arasında elektriksel bağlantı kurmak için sıklıkla kullanılır, çünkü tırtıklar alüminyumun anodize yüzeyine kenetlenir ve iletken olmayan oksit katmanını keserek metalden metale elektrik kontağı oluşturur. Bu işlev onları çift amaçlı bir bileşen haline getirir: mekanik sabitleme ve topraklama/bağlama.

Meşe Palamudu Somunları ve Başlık Somunları

Meşe palamudu somunları (kubbe başlık somunları), güneş enerjisi kurulumlarında öncelikle uç kelepçeler ve ray sonlandırmalarındaki açıkta kalan cıvata uçlarında kullanılır; burada çıkıntılı dişli cıvata ucu, aksi takdirde bakım personeli için yaralanma tehlikesi oluşturabilir veya çatı kaplama membranlarında aşınma hasarına neden olabilir. Ayrıca cıvata dişini doğrudan neme maruz kalmaktan korur ve kritik bağlantı noktalarında diş korozyonu riskini azaltır.

Kaplin Somunları (Altıgen Ayırıcılar)

Altıgen ayırıcılar veya uzatma somunları olarak da bilinen kaplin somunları, iki dişli çubuğu uçtan uca birleştirmek veya bir cıvata dişini uzatmak için kullanılan uzun biçimli altıgen somunlardır. Güneş enerjisi kurulumlarında, balastlı düz çatı raf sistemlerinde ve engebeli arazide diziyi dengelemek için yükseklik ayarının gerekli olduğu zemine monte yapılar için ayarlanabilir bacak düzeneklerinde görünürler.

Malzeme Seçimi: Paslanmaz Çelik vs. Alüminyum vs. Diğer Seçenekler

Güneş enerjili sabitleme somunlarınızın malzemesi, uzun vadeli korozyon performansını ve raf sisteminin geri kalanıyla uyumluluğunu belirler. Güneş paneli montaj somunları için en yaygın olarak belirtilen malzemelerin doğrudan karşılaştırmasını burada bulabilirsiniz:

Alüminyum raf kullanan çoğu konut ve hafif ticari çatı üstü güneş enerjisi sistemi için 304 paslanmaz çelik güneş paneli somunları standart ve uygun seçimdir. Tuzlu suya bir mil mesafedeki projeler baştan sona 316 paslanmaz çeliğe yükseltilmelidir. Tüm bileşenlerin çelik olduğu çelik zemine monte yapılarda, sıcak daldırma galvanizli somunlar kabul edilebilir ancak çinko kaplama kalınlığının, dış mekana maruz kalma için ASTM A153 Sınıf C veya D minimumlarını karşıladığını doğrulayın.

Solar Montaj Somunları için Tork Özellikleri

Doğru tork, güneş enerjisi kurulumunda en sık atlanan adımlardan biridir, ancak dizinin mekanik ve elektriksel bütünlüğünün hizmet ömrü boyunca korunup korunmadığını doğrudan belirler. Düşük torklu güneş fındık kelepçelerin rüzgar yükü altında kaymasına, panelin hareketten dolayı mikro çatlama riskini almasına ve bağlantı noktalarında yüksek dirençli elektrik bağlantıları oluşturmasına olanak tanır. Aşırı torklu somunlar raydaki alüminyum dişleri soyar, anodize yüzeyi çatlatır ve panel çerçevesi çıkıntılarını kırabilir.

Tork özellikleri bağlantı elemanı boyutuna, raf üreticisine ve bağlantı türüne göre değişir. Yetkili kaynak olarak daima raf sistemi üreticisinin kurulum kılavuzunu takip edin. Aşağıdaki tablo, yaygın olarak kullanılan güneş enerjili montaj somunu boyutları için temsili tork değerlerini göstermektedir:

Tüm güneş enerjili bağlantı elemanları bağlantıları için kalibre edilmiş bir tork anahtarı veya tork tornavidası kullanın; "hissetme" yaklaşımına ayarlanmış bir darbe sürücüsü değil. Darbeli sürücüler, bağlantı elemanlarının hızlı bir şekilde çalıştırılması için uygundur ancak güneş enerjisi raf donanımında asla son tork adımı olarak kullanılmamalıdır. İlk tork uygulandıktan sonra, her bir somunu bir tork şeridiyle (boya kalemi ile somun ve cıvatanın üzerine çizilen bir çizgi) işaretleyin, böylece gevşemeden kaynaklanan sonraki dönüşler inceleme sırasında hemen görülebilir.

Ray Tabanlı Raf Sistemlerinde Solar T-Slot Somunları Nasıl Çalışır?

T kanallı somunlar en yaygın olarak kullanılan güneş montaj somunları olduğundan ve ilk kez kurulum yapanlar tarafından sıklıkla yanlış anlaşıldığından, bu bölümde bunların mekaniği ve kurulumu ayrıntılı olarak ele alınmaktadır.

Standart Kayar T Kanallı Somun Kurulumu

Herhangi bir uç kapağı veya ray durdurucusu takılmadan önce standart T-kanallı somunlar rayın açık ucundan ray kanalına yüklenmelidir. Takılan kelepçe veya donanım aracılığıyla yukarıdan bir cıvata takılana, T somununa takılana ve aşağı doğru torklanana kadar kanal boyunca serbestçe kayarlar. Cıvata sıkıldığında, T somunun kanatları kanal dudaklarının alt tarafına aynı hizada çekilerek somunu konumunda kilitler. Bu tipin sınırlaması, ray uçları kapatıldığında veya tıkandığında, sökmeden ilave T somun eklenememesidir.

Yaylı T-Yuvalı Somun Kurulumu

Yaylı T-kanallı somunlar (aynı zamanda gömme T-somunlar veya çeyrek dönüşlü T-somunlar olarak da adlandırılır) somun gövdesini 45 derecelik bir açıyla tutan ve yukarıdan dar yuva açıklığından yerleştirilmesine olanak tanıyan bir yaya sahiptir. Yerleştirildikten sonra yay somunu düz bir şekilde döndürür ve kanatlar kanal dudaklarının alt tarafına geçer. Bu tasarım, kurulum sırasında herhangi bir noktada önceden monte edilmiş ray boyunca herhangi bir yere T-somunlarının eklenmesine olanak tanır ve kurulum ortasında yerleşim düzenlemelerini çok daha kolay hale getirir. Büyük ticari projelerde, standart kayar T-somunlar yerine yaylı kanal somunlarının kullanılmasıyla iş gücü tasarrufu önemli düzeydedir.

Nihai Torktan Önce T-Somun Bağlantısının Doğrulanması

Herhangi bir T-kanallı somun bağlantısına son torku uygulamadan önce, cıvataya hafif bir el basıncı uygulayarak donanımı ray boyunca yavaşça kaydırmaya çalışarak somunun tamamen yerine oturduğunu doğrulayın. Donanım serbestçe kayıyorsa somun yerine oturmamıştır; yanlış hizalanmış, ters dönmüş veya kanal dudağının altında değil üstünde duruyor olabilir. Yerleştirilmemiş bir T somunu doğru şekilde tork veriyormuş gibi görünecek ancak yük altında dışarı çekilecektir. Bu arıza modu, şiddetli rüzgar olayları sırasında güneş paneli yapısal arızalarının anlamlı bir oranından sorumludur.

Solar Somun Boyutlandırma: Doğru Somunu Raf Sisteminizle Eşleştirme

Güneş paneli montaj somunları hem cıvatanın diş özelliklerine hem de ray kanalının yuva boyutlarına uygun olmalıdır. Farklı tedarikçilerden gelen donanımları karıştırırken yaygın bir hata olan metrik ve İngiliz dişli bağlantı elemanlarını karıştırmak, monte edilmiş gibi görünen ancak minimum diş bağlantısına sahip olan ve yük altında başarısız olan bağlantılar üretir.

• Diş adımı cıvatayla tam olarak eşleşmelidir. M8 x 1,25 cıvata, M8 x 1,0 ince hatveli somun değil, M8 x 1,25 somun gerektirir. Hatve uyumsuz olduğunda çapraz diş açma mümkündür, bu da yanlış tork okumalarına ve ihmal edilebilir sıkma kuvvetine neden olur.
• T kanallı somun gövde boyutları ray kanalı profiline uygun olmalıdır. Farklı raf üreticileri farklı kanal genişlikleri ve derinlikleri kullanır. IronRidge XR10 rayı için boyutlandırılmış bir T somunu, Unirac SolarMount rayına doğru şekilde uymayacaktır. T kanallı somunları daima raf sistemi üreticisinden veya doğrulanmış uyumlu bir satış sonrası tedarikçiden temin edin.
• İnce kesit uygulamalarında somun yüksekliği önemlidir. Somun ile kanalın içi arasındaki boşluğun dar olduğu uygulamalarda, aşırı büyük somun gövdesi yüksekliği, somun kanatlarının tam olarak birbirine geçmesini önleyerek çekme mukavemetini azaltabilir.
• Yıkayıcı kullanımı üreticinin talimatlarına uygun olmalıdır. Bazı raf sistemlerinde yükü dağıtmak için somunun altında düz rondelalar bulunur; diğerleri olmadan kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Kurulum kılavuzunda belirtilmeyen rondelaların eklenmesi, kenetleme geometrisini değiştirebilir ve modül çerçevesindeki etkili kenetleme kuvvetini azaltabilir.

Elektriksel Bağlama ve Topraklama: Güneş Somunlarının Sistem Güvenliğindeki Rolü

Güneş paneli montaj somunları, mekanik fonksiyonlarının yanı sıra, fotovoltaik sistemin elektriksel güvenliğinde doğrudan rol oynar. NEC Madde 690 ve IEC 62548, modül çerçeveleri, raf rayları ve montaj yapıları dahil olmak üzere bir PV dizisinin açıkta kalan tüm metal parçalarının birbirine bağlanmasını ve bir topraklama elektrot sistemine bağlanmasını gerektirir. Bu eşpotansiyel bağlama, topraklama arızası durumunda iletken yüzeyler arasındaki tehlikeli voltaj farklılıklarını önler.

Bu bağlanmayı sağlamanın çeşitli yöntemleri, her bağlantı noktasındaki güneş enerjisi somunlarına ve donanımına doğrudan dayanır. Tırtıklı flanş somunları, bağlantı rondelaları (Wiley Electronics WEEB rondelaları gibi) ve listelenen bağlantı orta kelepçelerinin tümü, alüminyum bileşenler üzerindeki anodize katmana nüfuz etmek ve düşük dirençli bir metalden metale elektrik yolu oluşturmak için bağlantı elemanının mekanik kuvvetini kullanır. Bu bağlantı elemanlarına düşük tork uygulanırsa, çentikler veya bağlantı dişleri oksit tabakasına tam olarak nüfuz etmez ve bağlantı bağlantısı aşırı derecede yüksek dirence sahiptir; bu direnç standart bir süreklilik testi sırasında yakalanamayabilir ancak gerçek bir toprak arızası olayı sırasında arıza akımını güvenli bir şekilde taşıyamayabilir.

Bağlama amacıyla kullanılan güneş enerjili somunları takarken, montaj öncesinde doğru torkun uygulandığından ve temas yüzeylerinin kir, nem ve aşırı oksidasyondan arınmış olduğundan emin olun. Bağlama donanımının çıkarılıp yeniden takıldığı yenileme veya bakım durumlarında, orijinalleri yeniden kullanmak yerine yeni tırtıklı somunlar kullanın; tırtıklı dişler ilk kurulum sırasında deforme olur ve yeniden kurulumda oksit tabakasına etkili bir şekilde nüfuz etmez.

Yanlış veya Kötü Takılmış Solar Somunların Neden Olduğu Yaygın Sorunlar

Özellikle 2010'larda endüstrinin hızlı büyümesi sırasında kurulan güneş enerjisi panellerinin saha incelemeleri, yapısal bütünlüğü, elektrik güvenliğini ve uzun vadeli sistem performansını tehlikeye atan bağlantı elemanlarıyla ilgili sorunları sürekli olarak ortaya koyuyor. Bunlar en sık belgelenen sorunlardır:

• Aşınmış veya ele geçirilmiş bağlantı elemanları: Karbon çeliği veya çinko kaplı somunlar, dış ortamlarda beş ila on yıl içinde korozyona uğrar ve cıvatalara yapışır, bu da panelin bakım veya değiştirme için çıkarılmasını son derece zorlaştırır ve bu süreçte raf donanımına zarar verir.
• Gevşek orta kelepçeler ve vites değiştirme panelleri: Düşük torklu T-yuvası somunları, orta kelepçelerin tekrarlanan rüzgar yüklemesi altında kaymasına izin vererek panellerin tasarlanan konumlarının dışına çıkmasına, kablolar ve konektörler üzerindeki baskının artmasına ve ciddi durumlarda panellerin montaj sisteminden kısmen kalkmasına neden olur.
• Soyulmuş ray dişleri: Alüminyum ray kanallarındaki aşırı torklu somunlar alüminyumdaki diş formunu sıyırarak çekilme direncini neredeyse sıfıra indirir. Bu hasar dışarıdan görülemez ve şiddetli bir rüzgar olayına kadar fark edilmeyebilir.
• Başarısız topraklama sürekliliği: Yanlış somunlarla veya yetersiz torkla takılan birleştirme donanımı, dizi boyunca uygun elektriksel sürekliliği sağlayamaz, bu da bir kod ihlaline ve özel düşük dirençli test ekipmanı olmadan tespit edilmesi zor olan gerçek bir güvenlik tehlikesine neden olur.
• Karışık metal arayüzlerinde galvanik korozyon: Alüminyum raflara karşı karbon çeliği veya çinko kaplamalı somunların kullanılması, beyaz tozlu korozyon (alüminyum oksit) ve kırmızı pas kirliliği oluşturarak zamanla hem bağlantı elemanını hem de temas noktasındaki rayı zayıflatır.

Solar Fındık Satın Alma: Sipariş Vermeden Önce Neleri Kontrol Etmelisiniz?

Yeni bir kurulum veya bakım projesi için güneş paneli somunları ve donanımı alırken, doğru ürünü sipariş ettiğinizden emin olmak için bu kontrol listesini kullanın:

• Raf sistemi markasını ve ray profilini doğrulayın: T kanallı somunlar raya özeldir. Sipariş vermeden önce ray üreticinizi ve modelinizi belirtin. Ray kanalı çizimine göre boyutsal özellikleri doğrulamadan üçüncü bir tarafa ait evrensel veya "uyumlu" bir T-somunun kullanılması, montaj sorunlarının yaygın bir kaynağıdır.
• İplik boyutunu ve adımını doğrulayın: Raf sisteminizin metrik (M6, M8, M10) veya İngiliz (1/4"-20, 5/16"-18, 3/8"-16) bağlantı elemanları kullanıp kullanmadığını kontrol edin. Çoğu Kuzey Amerika konut rafı emperyal sistemi kullanır; birçok Avrupa ve bazı ticari sistemler metrik kullanır.
• Malzeme kalitesini belirtin: Alüminyum raflar için 304 veya 316 paslanmaz çelik sipariş edin. Malzeme sertifikası isteyin veya en azından ürün listesindeki kaliteyi onaylayın. Doğrulanmamış kaynaklardan gelen genel "paslanmaz" donanım bazen 200 serisi paslanmazdır ve bu, 304 veya 316'ya göre önemli ölçüde daha düşük korozyon direncine sahiptir.
• Kelepçelere donanım kitlerinin dahil olup olmadığını kontrol edin: Birçok raf üreticisi, T kanallı somunlar ve cıvatalarla birlikte orta kelepçeler ve uç kelepçeler sağlar. Bu bileşenler için ek gevşek somunların sipariş edilmesi, uyumsuz donanımın karıştırılması riskini oluşturur. Ek bağlantı elemanları sipariş etmeden önce kelepçe kitinizde neler bulunduğunu sayın.
• %10-15 oranında fazlalık sipariş edin: Küçük bağlantı elemanları çatılara kolayca düşürülür veya kurulum sırasında yanlış yerleştirilir. Tampon miktarına sahip olmak, kurulum gününde belirli bir somun boyutunun bulunmamasından kaynaklanan proje gecikmelerini önler.