Módulos com resistência mecânica elevada, alto desempenho de isolamento elétrico e excelente performance anti-PID: a DAH Solar vem ofertando também para seus clientes na América Latina a opção de módulos com frame de compósito.
Hoje a situação atual do frame de alumínio de módulos fotovoltaicos é influenciada pelo aumento dos preços do alumínio, que pode ter variações significativas no preço por tonelada, levando ao aumento dos custos do produto final. A redução do peso do frame de alumínio pode diminuir diretamente os custos de material, reduzindo assim o custo total do módulo.
Entretanto, ofertar para o mercado um produto deste tipo pode ser perigoso. Após a redução do peso do frame de alumínio, a estrutura não será capaz de resistir de forma eficaz a vendavais e neve, bem como às tensões mecânicas que podem ocorrer durante a instalação e manutenção.
Neste sentido, a ideia não é deixar de trabalhar com módulos com frame de alumínio e sim oferecer como alternativa um produto mais competitivo com excelentes características mecânicas e elétricas, sendo esta alternativa os módulos com frame de compósito.
Materiais compósitos são produtos modernos obtidos pela combinação controlada de dois ou mais materiais com propriedades distintas, resultando em um material final com características superiores. Esses compósitos são formados, em geral, por três componentes principais: matriz, reforço e adesivo:
- Matriz: pode ser constituída por metais, ligas metálicas, borracha, plásticos, resinas ou cerâmicas;
- Reforço: inclui fibras de vidro, fibras de carbono, fibras de boro, whiskers e outros elementos que conferem resistência mecânica e estabilidade;
- Adesivo: responsável pela união dos componentes, podendo ser volátil ou autoadesivo.
Portanto, compósitos são materiais formados pela combinação de uma matriz (fase contínua) com um reforço (fibras, partículas) para criar propriedades melhoradas e a aplicação destes materiais é amplamente difundida em outros setores, como aeroespacial e automotivo, freio e peças de motor e produtos que muitas vezes são submetidos às altas temperaturas.
Os materiais de compósito trazem vantagens como economia, produtos com material leve e de alta resistência, design flexível, isolamento de elevado grau elétrico, excelente resistência à corrosão e baixas emissões de carbono para serem produzidos, tornando a cadeia de fornecimento ainda mais sustentável.
Os frames de compósito podem ser compostos por fibra de vidro de alta resistência, resina acrílica modificada, poliamida modificada (revestimento) e óxido de polifenileno de alta resistência (cantos do frame).
Estes elementos combinados proporcionam alta resistência e resistência à corrosão, elevada resistência à tração e elevada temperatura de distorção térmica, melhor desempenho reduzindo a absorção de água e alta resistência às intempéries.
Ainda, como vantagens de desempenho do frame de compósito dos módulos fotovoltaicos tem-se que:
- A resistência à tração da estrutura de material compósito é 6 vezes maior que a da estrutura tradicional de alumínio, atingindo 1600 MPa; a resistência à flexão é 5 vezes maior que a da estrutura tradicional de alumínio, atingindo 1500 MPa;
- A estrutura de material compósito já passou por testes de resistência ao envelhecimento, retardância à chama, propriedades mecânicas, etc.;
- Após a otimização, o material composto da estrutura apresenta excelente resistência aos raios UV e é adequado para exposição prolongada à luz solar.
O frame composto apresenta resistência muito superior a cargas estáticas e dinâmicas em comparação com a norma IEC, com 100% de resiliência e sem deformação irreversível. Seu fator de segurança sob corrosão por névoa salina é superior ao de estruturas metálicas.
Além disso, tanto os materiais quanto os módulos fotovoltaicos com frame de compósito estão em conformidade com as normativas relevantes.
Alguns testes realizados para a certificação e que podem ser destacados neste artigo:
- Teste de envelhecimento acelerado;
- Temperatura de deflexão térmica;
- Resistência à tração;
- Resistência ao impacto;
- Teste de dióxido de enxofre;
- Teste de resistência à amônia;
- Taxa de absorção de água;
- Teste de névoa salina;
- Teste de compatibilidade entre o frame e o silicone;
- Damp heat test;
Em resumo, as vantagens de desempenho do frame de compósito dos módulos fotovoltaicos são:
- Flexão, que é mais de 6 vezes superior à da liga de alumínio, e sua resistência à tração axial atinge mais de 7 vezes a dos materiais tradicionais de liga de alumínio;
- Resistência às intempéries, uma vez que o frame composto possui alta resistência à umidade e ao calor, a ácidos e álcalis, e à névoa salina.
- Mantém um desempenho estável em ambientes agressivos, sendo, portanto, aplicável a áreas costeiras, ambientes com alta umidade e névoa salina;
- Alto desempenho de isolamento, já que a estrutura composta possui propriedades isolantes, com uma resistividade volumétrica de até 1×10^14 Ω·cm, dispensando o aterramento dos módulos após a instalação;
- Desempenho anti-PID, pois o frame composto resiste ao fenômeno PID (Degradação Induzida por Potencial), o que ajuda a reduzir a degradação do desempenho do módulo e a melhorar sua eficiência de geração de energia a longo prazo;
- Desempenho de resistência ao fogo do frame composto atende aos requisitos de retardamento de chama da classe B1, aumentando o desempenho de segurança do módulo.
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