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Problemas no transporte de módulos fotovoltaicos de grandes dimensões

Taxa de quebra do módulo bifacial Hi-MO 5 é geralmente menor em comparação com a de módulos maiores

Autor: 29 de dezembro de 2021janeiro 3rd, 2022Módulos
Problemas no transporte de módulos fotovoltaicos de grandes dimensões

Produtos Hi-MO 5 da Longi são projetados para apresentar uma margem operacional de 10 cm para carga e descarga de contêineres

A China é amplamente reconhecida como o centro mundial de fabricação de módulos fotovoltaicos, enviando para todos os cantos do globo por via marítima, rodoviária, ferroviária e aérea. 

Com fatores como ciclo de entrega, capacidade e custo a serem considerados, o transporte marítimo tornou-se o modo preferido para embarque e, sendo este o caso, maximizar a utilização da capacidade do contêiner é agora um assunto que recebe grande atenção do mercado. 

1) Métodos de embalagem para módulos fotovoltaicos

A embalagem vertical é comumente vista como o método ideal, devido a problemas com a alternativa de empilhamento horizontal. 

A embalagem vertical resolve os três problemas principais do empilhamento horizontal, ou seja, deformação do quadro do módulo, quebra do vidro e rachaduras invisíveis causadas no trânsito e a solução vertical da paisagem tornou-se a escolha comum em vez da alternativa do retrato.

Figura 1. Três métodos de embalagem para módulos fotovoltaicos: a) A embalagem vertical em paisagem é reconhecida como ótima; b) O empilhamento horizontal foi eliminado; c) A embalagem vertical no modo retrato é aplicada para módulos fotovoltaicos maiores

Figura 1 – Três métodos de embalagem para módulos fotovoltaicos: a) A embalagem vertical em paisagem é reconhecida como ótima; b) O empilhamento horizontal foi eliminado; c) A embalagem vertical no modo retrato é aplicada para módulos fotovoltaicos maiores.

2) Máximo tamanho permitido com o empacotamento vertical

Atendendo ao objetivo final de reduzir a proporção de produtos quebrados ou com fissuras invisíveis na chegada, a embalagem vertical em paisagem tem um baricentro inferior com o consequente menor risco de tombamento dos módulos durante a embalagem e desembalagem, devido à sua vantagem de design para desempenho de segurança operacional. 

Esse é o principal motivo do seu status preferencial, atendendo melhor aos requisitos de confiabilidade no transporte marítimo, estabilidade da embalagem e segurança dos colaboradores envolvidos. De acordo com a altura da porta de um contêiner, a altura máxima permitida para embalagem ideal pode ser determinada. A relação lógica é mostrada abaixo:

Figura 2. Imagens do transporte do módulo fotovoltaico, localização da carga e descarga: a) O produto Hi-MO 5 é carregado no contêiner na fábrica, com uma margem de operação da empilhadeira de cerca de 10 cm; b) o contêiner é entregue em um local com terreno irregular; c) os módulos empilhados verticalmente com a orientação paisagem podem ser colocados de forma estável em diferentes situações

Figura 2 – Imagens do transporte do módulo fotovoltaico, localização da carga e descarga: a) O produto Hi-MO 5 é carregado no contêiner na fábrica, com uma margem de operação da empilhadeira de cerca de 10 cm; b) o contêiner é entregue em um local com terreno irregular; c) os módulos empilhados verticalmente com a orientação paisagem podem ser colocados de forma estável em diferentes situações.

3) Questões sobre o empilhamento vertical no modo retrato para módulos grandes

A margem operacional para carga e descarga de contêineres é extremamente limitada, teoricamente com apenas cerca de 7 cm disponíveis. Os produtos Hi-MO 5 da Longi são projetados para apresentar uma margem operacional de 10 cm para carga e descarga de contêineres.

No entanto, essa redundância na altura de operação para módulos maiores em um cenário de embalagem vertical é reduzida para cerca de 7 cm, uma vez que a altura, a espessura do papel de embalagem e a altura do palete são levadas em consideração, o que significa que a altura total excederá 2,5 m – e a porta do contêiner tem 2,575m. 

Embora as mercadorias embaladas firmemente possam ser carregadas e descarregadas por trabalhadores qualificados em um ambiente de fábrica com equipamentos como uma plataforma de carga, não existem tais instalações disponíveis em armazéns no exterior ou em locais de projeto.

Os trabalhadores correm maior risco de ferimentos ao virar pacotes com peso maior e baricentro mais elevado. Em comparação com o peso do Hi-MO 5 bifacial de 32,3 kg, o peso de um módulo maior excede 38,7 kg, um aumento de quase 20%. 

Módulos maiores também são embalados através do método vertical no formato retrato, o que significa que a altura do pacote excederá 2,5 m (consulte a Figura 5a). A altura do baricentro é quase o dobro em comparação com o Hi-MO 5, aumentando a possibilidade de tombamento e subsequente lesão.

Figura 3. Para evitar o tombamento da embalagem vertical, é necessário um suporte anti-capotamento e centenas de quilogramas de contrapeso, o que é difícil de obter no local do projeto

Figura 3 – Para evitar o tombamento da embalagem vertical, é necessário um suporte anti-capotamento e centenas de quilogramas de contrapeso, o que é difícil de obter no local do projeto

Considerando um ângulo de inclinação inicial de 75 ° como exemplo, o peso do módulo maior é 38,7 kg, com um palete de 31 unidades tendo uma gravidade geral conforme mostrado abaixo:

G = 38,7 × 31 × 9,8 ≈ 11760 N

A pressão no lado chanfrado do suporte:

F = G × cos 75 ° ≈ 3043 N

O coeficiente de atrito estático entre o suporte e a areia é considerado 0,4, com sua relação de equilíbrio com a força horizontal da seguinte forma:

Fmáx = (Msuporte × 9,8 + F × cos 75 °) × 0,4 ≥ F × sen 75 °

De acordo com o exposto acima, o peso do suporte deve chegar a mais de 660 kg para manter o status antiderrapante, com o uso de um suporte com esse peso em um projeto com módulos maiores sendo um desafio durante as fases de construção e instalação.

O peso do suporte também pode ser calculado sob diferentes ângulos de inclinação. Quanto menor o ângulo de desembalagem, maior o risco de escorregamento do suporte.

Se um instalador estiver desempacotando, os módulos também podem ser virados pelo vento atingindo a quinta escala quando o número a ser desempacotado for inferior a 10 unidades e o ângulo de inclinação superior a 85 ° (por exemplo, figura 4.)

Em resumo, módulos maiores embalados empilhados na vertical com a orientação retrato correm maior risco de segurança, com limitações adicionais em termos de desempacotamento em plantas fotovoltaicas montadas no solo.

Figura 4. Diagrama esquemático de desempacotamento dos módulos no método vertical na orientação retrato, com suporte contra vento

Figura 4 – Diagrama esquemático de desempacotamento dos módulos no método vertical na orientação retrato, com suporte contra vento

Durante o estágio inicial de construção de uma usina fotovoltaica em grande escala montada no solo, deve-se tomar cuidado para posicionar os módulos embalados de modo a evitar que tombem, o que torna a tração mais difícil em terreno irregular.

Comparado com o peso por palete dos módulos bifaciais Hi-MO 5, o dos módulos maiores apresenta um aumento de 20%, resultando em um peso líquido de mais de 1,2 tonelada.

Por esse motivo, uma empilhadeira ou maquinário de içamento com grande capacidade de carga é necessária para um transporte seguro, aumentando os custos de mão de obra e equipamentos para completar a instalação dentro do período de construção. Para a instalação de módulos maiores, também existe a possibilidade de menor eficiência e maior taxa de trincas invisíveis.

Conforme mostrado na Figura 5b, pode ser difícil para os trabalhadores manusearem um módulo maior, precisando colocar um canto no solo, com a preocupação adicional de ultrapassar o peso máximo recomendado de pouco menos de 35 kg para manuseio por duas pessoas (o peso máximo para o manuseio por uma pessoa é de 20 kg a 25 kg, com o coeficiente para duas pessoas 0,666, ou seja, 25 × 2 × 0,666 = 33,3 kg – consulte o Guia HSL para Limite de Peso no Manuseio Manual).

Figura 5. Desembalagem e instalação de módulos maiores: a) A altura da embalagem é muito maior do que a do instalador; b) O tamanho é muito grande e largo, levando a uma menor eficiência de instalação e uma taxa de quebra potencialmente maior

Figura 5 – Desembalagem e instalação de módulos maiores: a) A altura da embalagem é muito maior do que a do instalador; b) O tamanho é muito grande e largo, levando a uma menor eficiência de instalação e uma taxa de quebra potencialmente maior.

De acordo com pesquisas, a taxa de quebra do módulo bifacial Hi-MO 5 é geralmente menor em comparação com a de módulos maiores durante a instalação, enquanto a taxa de rachadura invisível para módulos maiores aumenta em mais de cinco vezes.

Em conclusão, a LONGi adere à confiabilidade comprovada da solução de embalagem vertical em paisagem para seus módulos Hi-MO 5, isso minimizando os custos de transporte marítimo e tornando a desembalagem e instalação mais convenientes para os trabalhadores no local.

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