Khung giá đỡ (mounting structure) là thành phần quan trọng quyết định độ bền và an toàn của hệ thống điện mặt trời. Bài viết này cung cấp các tiêu chuẩn kỹ thuật chi tiết về vật liệu, tải trọng và quy trình lắp đặt khung giá đỡ theo quy định mới nhất của Việt Nam và quốc tế.
1. Vật Liệu Chế Tạo Khung Giá Đỡ /Solar Mounting Structure Materials
1.1. Khung Nhôm (Aluminum Frames)
-
Tiêu chuẩn: EN AW-6063 T5 (theo EN 573-3)
-
Ưu điểm:
-
Nhẹ (1/3 trọng lượng thép)
-
Chống ăn mòn (corrosion resistance)
-
Độ bền > 25 năm
-
-
Yêu cầu kỹ thuật:
-
Độ dày ≥ 2mm
-
Lớp anodized ≥ 15μm
-
1.2. Khung Thép (Steel Frames)
-
Tiêu chuẩn:
-
Thép mạ kẽm: ASTM A123
-
Thép không gỉ: SUS 304 (ASTM A240)
-
-
Ứng dụng:
-
Dự án công nghiệp (industrial solar farms)
-
Vùng có gió bão mạnh
-
1.3. Phụ Kiện Đi Kèm
| Phụ Kiện | Tiêu Chuẩn | Yêu Cầu |
|---|---|---|
| Bulong neo | ISO 898-1 Grade 8.8 | Chống rỉ (stainless coating) |
| Kẹp giữ panel | TUV 2PfG 2769 | Lực kẹp ≥ 2000N |
| Ray dẫn hướng | EN 10143 | Độ cứng ≥ 150 HB |
2. Tiêu Chuẩn Tải Trọng & Tính Toán Kết Cấu /Load Standards & Structural Calculations
2.1. Tải Trọng Gió (Wind Load)
-
Tiêu chuẩn áp dụng: TCVN 2737:1995 (Việt Nam), ASCE 7-16 (Mỹ)
-
Công thức tính:
F = 0.5 × ρ × V² × Cp × A
-
ρ: Khối lượng không khí (1.225 kg/m³)
-
V: Vận tốc gió (m/s)
-
Cp: Hệ số áp lực (theo hình dạng mái)
-
A: Diện tích bề mặt (m²)
-
-
Ví dụ: Với gió 200km/h (55.6m/s), hệ số an toàn 1.5 → Tải trọng thiết kế ≥ 2,500 Pa
2.2. Tải Trọng Tuyết (Snow Load)
-
Tiêu chuẩn: EN 1991-1-3 (EU)
-
Khu vực miền Bắc Việt Nam: Thiết kế chịu tải ≥ 1.5 kN/m²
2.3. Hệ Số An Toàn
| Yếu Tố | Hệ Số | Ghi Chú |
|---|---|---|
| Tải thường xuyên | 1.35 | Trọng lượng tấm pin, khung |
| Tải tạm thời | 1.5 | Gió, tuyết, bão |
| Độ bền vật liệu | 1.1 | Theo Eurocode 9 |
3. Tiêu Chuẩn Lắp Đặt /Installation Standards
3.1. Trên Mái Tôn (Metal Roof Mounting)
-
Bước 1: Xác định vị trí xà gồ (purlin location)
-
Bước 2: Dùng máy dò kim loại (metal detector) tránh khoan trúng điện
-
Bước 3: Lắp sealant chống thấm (butyl rubber sealant) quanh chân vít
3.2. Trên Mái Bê Tông (Concrete Roof)
-
Yêu cầu:
-
Độ sâu neo ≥ 70mm
-
Khoảng cách giữa các chân đế ≤ 1.5m
-
Dùng epoxy anchor bolt M10 trở lên
-
3.3. Mặt Đất (Ground Mount)
-
Tiêu chuẩn móng:
-
Móng bê tông đổ sẵn: Kích thước ≥ 400×400×600mm
-
Móng cọc: Độ sâu ≥ 1.2m (vùng gió mạnh)
-
4. Các Tiêu Chuẩn Quốc Tế Áp Dụng /International Standards
| Tiêu Chuẩn | Nội Dung | Quốc Gia |
|---|---|---|
| AS/NZS 1170 | Tải trọng gió & kết cấu | Úc/NZ |
| UL 2703 | Khung giá đỡ & hệ thống nối đất | Mỹ |
| DIN 1055-4 | Tải trọng gió | Đức |
| JIS C 8955 | Tiêu chuẩn khung giá đỡ | Nhật |
5. Kiểm Định & Bảo Trì /Inspection & Maintenance
5.1. Kiểm Tra Định Kỳ
-
6 tháng/lần:
-
Siết lại bulong (torque check)
-
Kiểm tra ăn mòn (corrosion inspection)
-
-
Sau bão:
-
Đo độ lệch khung (≤ 3°)
-
Kiểm tra biến dạng (deformation check)
-
5.2. Bảo Trì Phòng Ngừa
-
Vệ sinh: Loại bỏ lá cây, rác quanh khung
-
Sơn phủ: Tái ứng dụng lớp phủ chống gỉ mỗi 5 năm
6. Bảng So Sánh Vật Liệu
| Vật Liệu | Tuổi Thọ | Chi Phí | Ứng Dụng |
|---|---|---|---|
| Nhôm | 25-30 năm | Cao | Mái nhà dân dụng |
| Thép mạ kẽm | 15-20 năm | Trung bình | Trang trại solar |
| Thép không gỉ | 30+ năm | Rất cao | Vùng biển mặn |
Kết Luận
Khung giá đỡ đạt chuẩn giúp:
✅ Chịu được bão cấp 12-14
✅ Giảm rủi ro hư hỏng tấm pin
✅ Đáp ứng yêu cầu bảo hiểm công trình