במערכת פוטו-וולטאית חיצונית, נתיך צריך להיות חשוף לחום, לחות, אור אולטרה סגול, חול ואבק במשך זמן רב. המאפיינים עמידים למים, עמידים בפני אבק ועמידות UV-משפיעים ישירות על הבטיחות והאמינות של המערכת. להלן האמצעים הטכניים העיקריים ועקרונות התכנון כדי למנוע כשל עקב גורמים סביבתיים:
I. עיצוב עמיד למים: מונע כניסת לחות, קצר חשמלי או כשל בידוד
אופטימיזציה של חומרי מעטפת ומבנים
מעטפת אטימה גבוהה: עשויה מפלסטיק הנדסי עמיד בפני מזג אוויר (למשל סגסוגות PC/ABS) או חומרים מתכתיים (למשל נירוסטה), המפרק מצטמצם על ידי הזרקה משולבת או יציקת תבנית מדויקת- ומשולב עם טבעות איטום מגומי סיליקון כדי להשיג הגנה של IP65 ומעלה (עמידות בפני אבק ומים).
עיצוב שסתום אוורור: התקן ממברנה נושמת (כגון GORE-TEX) בחלק העליון או בצדו של הנתיך כדי לאזן את הפרשי הלחץ הפנימיים והחיצוניים, למנוע ממי עיבוי להצטבר בפנים ולמנוע גשם ואבק מלהיכנס.
תעלות ניקוז והתקנה משופעת: ניקוזים מתוכננים בתחתית המעטפת בזווית זווית נטייה של 5 מעלות -10 מעלות כדי למנוע הצטברות מים.
חיזוק בידוד פנימי
תהליך עטיפה: יש למרוח שרף אפוקסי או סיליקון על חלקי מפתח (כגון מגעים, תאי כיבוי קשת וכו') בתוך הנתיך ליצירת שכבה אטומה לחלוטין למניעת כניסת לחות.
מבנה בידוד כפול: תותב בידוד או שלוש שכבות של צבע (לחות, מלח, עמידות בפני עובש) מתווספות בין הרכיבים המוליכים והבית כדי להגדיל את מרחק הזחילה והמרווח החשמלי.
ii. עיצוב הגנה מפני אבק: מונע כניסת אבק ומשפיע על אמינות המגע
שילוב של סינון ואיטום
מסנן אבק: התקנה של רשת מסנן אבק מתכת/ניילון נשלפת עם פתח קטן או שווה ל-0.5 מ"מ בכניסת האוויר או חור הקירור. יש לשטוף באופן קבוע כדי לשמור על יעילות האוורור.
איטום מסוג-מבוך: באמצעות עיצוב של תעלות מעוקלות בתוך המעטפת, אבק לא יכול להגיע לחלקי הליבה ישירות לאחר שבירה מרובות, והוא משולב עם טבעת האיטום כדי לחסום את נתיב הפלישה הישירה.
עיצוב ממשק עמיד-ללבוש
מגעי כסף: משטח מגע עם כסף או סגסוגות כסף כדי לשפר מוליכות ולהפחית חמצון, להפחית את הסיכון להתנגדות מוגברת למגע עקב הידבקות אבק.
מבנה -לניקוי עצמי: עיצוב מגעים קפיציים או מגעים הזזה. במהלך פעולת הפתיל, הוא מסיר אוטומטית לכלוך משטח באמצעות חיכוך מכני.
III. עיצוב עמיד בפני UV-: הזדקנות אטית של חומרים וירידה בביצועים
שיפורים מהותיים בדיור
תוספת של מייצב UV: פחמן שחור, תחמוצת אבץ או בנזודיאזול בנזוטריאזול-מוסיפים למארז הפלסטיק בולמי UV כדי לספוג או להחזיר אור אולטרה סגול ולבלום שבירת שרשרת מולקולרית.
טיפול חיצוני ממתכת: החלק החיצוני מנירוסטה מלוטש או משייף כדי להפחית את השתקפות האור; דיור מסגסוגת אלומיניום עובר אנודייז ליצירת סרט תחמוצת צפוף החוסם אור אולטרה סגול.
הגן על רכיבים שקופים
זכוכית/מחשב עמיד בפני UV-: אם לנתיך יש חלון תצפית או נורית חיווי, חומרים שקופים המכילים מעכבי UV- עם שידור aa גדול מ-85% או שווה ל-85% וחוסמים יותר מ-99% מ-UV-A/B.
עיצוב שמשייה: התקן שמשייה מעל חלון התצפית כדי להפחית את כמות אור השמש הישיר.
IV. מבוא עיצוב התאמה סביבתית מקיפה
טמפרטורת עבודה-בטווח רחב
חומרים עמידים-לטמפרטורות גבוהות: בחר אטמי פלסטיק או סיליקון עם דרגת עמידות בטמפרטורה גדולה מ-125 מעלות או שווה ל-125 מעלות כדי להבטיח שאין עיוותים או סדקים בטמפרטורות קיצוניות שנעות בין -40 מעלות ל-+85 מעלות.
פיצוי התפשטות תרמית: באמצעות טבעות איטום אלסטיות או מבנה מפוח סופג את התרחבות חום החומר והתכווצות הלחץ, ומונע כשל באיטום.
תרסיס מלח והגנה מפני קורוזיה
ציפוי הגנה משולש-: ציפוי הגנה משולש אפוקסי או פוליאוריטן משולש- מרוסס על רכיבי מתכת ליצירת שכבת הגנה צפופה מפני תרסיס מלח וקורוזיה של גשם חומצי.
חומר פלדת אל חלד: קונכיות נירוסטה 316L מועדפות באזורי חוף או אזורים מזוהמים מאוד. הגידול בתכולת המוליבדן משפר את עמידותם בפני קורוזיה של יוני כלור.
הגנה מכנית
מארז עמיד בפני פגיעות-: הגדלת עובי הקירות או עיצוב צלעות חיזוק כדי לשפר את העמידות בפני סופות ברד ואבק.
כיסוי נגד-פעולה שגויה: התקן כיסוי מגן הניתן לנעילה כדי למנוע גישה בלתי מורשית לנתיכים, נשיכות של בעלי חיים או חפצים זרים.
