એ જ BIPV છત સિસ્ટમ ત્રણ અલગ-અલગ સ્થળોએ ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે ત્યારે ત્રણ સંપૂર્ણપણે અલગ રીતે નિષ્ફળ થઈ શકે છે.
દરિયાકાંઠાના સ્થળો પર, કાટ એ પ્રાથમિક જોખમ છે. રણમાં, ઉચ્ચ તાપમાન અને ધૂળ તેમના ટોલ લે છે. ઉચ્ચ ઊંચાઈએ, તીવ્ર યુવી કિરણોત્સર્ગ અને બરફનો ભાર મુખ્ય ચિંતા બની જાય છે. આ વાતાવરણ સ્ટ્રક્ચર, બિલ્ડીંગ એન્વલપ અને પીવી મોડ્યુલો પર અલગ-અને ક્યારેક વિરોધાભાસી-માગણીઓ મૂકે છે.
ઘણા પ્રોજેક્ટ્સ હજુ પણ સ્થાનને ધ્યાનમાં લીધા વિના સમાન પરંપરાગત છત ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરે છે. તે અભિગમ હળવા અંતર્દેશીય આબોહવામાં સારી રીતે કામ કરી શકે છે, પરંતુ કઠોર વાતાવરણમાં તે અનેક નબળાઈઓને ધ્યાન વગર છોડી શકે છે. આ લેખ દરેક સેટિંગ માટે મુખ્ય પર્યાવરણીય તાણ, નિષ્ફળતાની પદ્ધતિઓ અને ન્યૂનતમ ડિઝાઇન વિચારણાઓની તપાસ કરે છે.
BIPV અને પરંપરાગત રૂફિંગ વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત એ છે કે PV મોડ્યુલો પોતે બિલ્ડિંગ પરબિડીયુંનો ભાગ બનાવે છે. આનો અર્થ એ છે કે તેઓએ એક સાથે ત્રણ કાર્યો કરવા જોઈએ: પાવર જનરેશન, વોટરપ્રૂફિંગ અને લોડ-બેરિંગ. આમાંના કોઈપણ એક ક્ષેત્રમાં નિષ્ફળતા અન્ય બે સાથે સમાધાન કરી શકે છે.
કાટ પ્રથમ ફાસ્ટનર્સ અને કનેક્શન પ્લેટો પર હુમલો કરે છે, ત્યારબાદ મોડ્યુલ ફ્રેમ્સ અને જંકશન બોક્સ. ઉચ્ચ તાપમાન વીજ ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતા ઘટાડે છે જ્યારે એન્કેપ્સ્યુલેશન સામગ્રીના વૃદ્ધત્વને વેગ આપે છે. યુવી કિરણોત્સર્ગ પહેલા બેકશીટ અને એન્કેપ્સ્યુલન્ટને ડિગ્રેડ કરે છે, જે સંભવિતપણે સમય જતાં ઇન્સ્યુલેશનની નિષ્ફળતા તરફ દોરી જાય છે.
ત્રણેય નિષ્ફળતા માર્ગોમાં સામાન્ય પેટર્ન તે છે નિષ્ફળતા ભાગ્યે જ અચાનક થાય છે. તેના બદલે, પ્રથમ પાંચ વર્ષ દરમિયાન ધીમે ધીમે નુકસાન એકઠું થાય છે, પાંચ અને આઠ વર્ષની વચ્ચે સમસ્યાઓ વધુ સ્પષ્ટ થાય છે.

પરંપરાગત છત ડિઝાઇનના પ્રાથમિક ઉદ્દેશ્યો વોટરપ્રૂફિંગ અને માળખાકીય લોડ-બેરિંગ ક્ષમતા છે. કાટ સંરક્ષણ અને સામગ્રી વૃદ્ધત્વનું મૂલ્યાંકન ઘણીવાર "સામાન્ય ઔદ્યોગિક વાતાવરણ" ની ધારણાના આધારે કરવામાં આવે છે.
કઠોર વાતાવરણને અલગ અભિગમની જરૂર હોય છે. દરિયાકાંઠાના વિસ્તારોને ઉદાહરણ તરીકે લો: સમાન સ્ટીલના ઘટક માટે, C3 અથવા C4 કાટ સંરક્ષણ એક અંતર્દેશીય પ્રોજેક્ટ માટે પૂરતું હોઈ શકે છે, જ્યારે દરિયાકિનારાના 500 મીટરની અંદરના પ્રોજેક્ટને વાસ્તવિક એક્સપોઝરની સ્થિતિ અને લાગુ ધોરણોને આધારે C5-M સંરક્ષણની જરૂર પડી શકે છે. આવશ્યક કોટિંગની જાડાઈ બમણા કરતાં વધુ અલગ હોઈ શકે છે, જે નોંધપાત્ર ખર્ચ તફાવત તરફ દોરી જાય છે.
| પર્યાવરણ | પ્રાથમિક તાણના પરિબળો | લાક્ષણિક નિષ્ફળતા મોડ્સ | મુખ્ય ડિઝાઇન વિચારણાઓ |
| કોસ્ટલ | મીઠું સ્પ્રે, ક્લોરાઇડ આયનો, ઉચ્ચ ભેજ | ફાસ્ટનર કાટ, કનેક્શન પ્લેટ કાટ, મોડ્યુલ ફ્રેમ્સ પર સફેદ કાટ ફોલ્લીઓ | કાટ સંરક્ષણ શ્રેણી, કોટિંગની જાડાઈ, ભિન્ન ધાતુઓની અલગતા |
| રણ | ઉચ્ચ તાપમાન, રેતી અને ધૂળ, તીવ્ર પવન, મોટા તાપમાનની વધઘટ | પાવર આઉટપુટ ડિગ્રેડેશન, કાચ પર ધૂળનું સંચય, પવન ઉત્થાનને નુકસાન | તાપમાન ગુણાંક, પવન ઉત્થાન-પ્રતિરોધક વિગતો, સફાઈ ઍક્સેસ |
| ઉચ્ચ ઊંચાઈ | તીવ્ર યુવી કિરણોત્સર્ગ, નીચું તાપમાન, બરફનો ભાર, મોટા દિવસ-રાતના તાપમાનમાં વધઘટ | બેકશીટ ક્રેકીંગ, એન્કેપ્સ્યુલન્ટ પીળી, સ્નો-લોડ નુકસાન | સામગ્રી હવામાન પ્રતિકાર, બરફ-લોડ ગણતરીઓ, ડ્રેનેજ માર્ગો |
ISO 12944-2 માં વાતાવરણીય કાટના વર્ગીકરણ મુજબ, તૂટતા મોજાના 500 મીટરની અંદર સ્થિત દરિયાકાંઠાની જગ્યાઓ C5-M શ્રેણીમાં આવી શકે છે, જે વાસ્તવિક પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓના આધારે ખૂબ જ ઊંચી કાટરોધકતા દર્શાવે છે.
આ માત્ર થોડી કડક સુરક્ષા લાગુ કરવાની બાબત નથી. C5-M વાતાવરણમાં, કાર્બન સ્ટીલનો વાર્ષિક કાટ દર C3 વાતાવરણ કરતાં પાંચથી દસ ગણો વધારે હોઈ શકે છે. પર્યાપ્ત સુરક્ષા વિના સ્ટીલના ઘટકો ત્રણથી પાંચ વર્ષમાં નોંધપાત્ર કાટ અને ક્રોસ-વિભાગીય નુકસાન વિકસાવી શકે છે.
C5-M વાતાવરણમાં, હોટ-ડીપ ગેલ્વેનાઇઝિંગ માટે નોંધપાત્ર રીતે વધુ કોટિંગ જાડાઈની જરૂર પડે છે:
| કાટ શ્રેણી | લાક્ષણિક પર્યાવરણ | સ્ટીલ કોટિંગ જાડાઈ જરૂરીયાતો | ભલામણ કરેલ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમ |
| C3 | અંતરિયાળ શહેરો; સામાન્ય ઔદ્યોગિક વાતાવરણ | 55–70 μm | હોટ-ડિપ ગેલ્વેનાઇઝિંગ અથવા પ્રાઇમર + ટોપકોટ |
| C4 | ઔદ્યોગિક વિસ્તારો, હળવા કાટ લાગતા દરિયાકાંઠાના વાતાવરણ | 70–85 μm | હોટ-ડિપ ગેલ્વેનાઇઝિંગ + ઇપોક્સી ઇન્ટરમીડિયેટ કોટ + પોલીયુરેથીન ટોપકોટ |
| C5-M | દરિયાકાંઠાના 500 મીટરની અંદર, અપતટીય વાતાવરણ | 85–100 μm (6 mm કરતાં વધુ જાડા ઘટકો માટે); દરિયાઈ ઈજનેરી ઘટકો માટે ≥120 μm | હોટ-ડીપ ગેલ્વેનાઇઝિંગ + ડુપ્લેક્સ કોટિંગ સિસ્ટમ, ≥300 μm ની કુલ ડ્રાય ફિલ્મ જાડાઈ સાથે |
ફાસ્ટનર્સ એ બીજી વિગત છે જે ઘણીવાર અવગણવામાં આવે છે. C5-M વાતાવરણમાં, સામાન્ય ઝીંક-પ્લેટેડ બોલ્ટ્સ બે થી ત્રણ વર્ષમાં રસ્ટ સ્પોટ વિકસાવી શકે છે. 316 સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ફાસ્ટનર્સ ધ્યાનમાં લેવા યોગ્ય છે, અથવા ગેલ્વેનિક કાટને રોકવામાં મદદ કરવા માટે અલગ-અલગ-ધાતુના સંપર્ક બિંદુઓ પર ઇન્સ્યુલેટીંગ વોશર ઇન્સ્ટોલ કરી શકાય છે.
પીવી મોડ્યુલની પણ ચોક્કસ જરૂરિયાતો હોય છે. એલ્યુમિનિયમ ફ્રેમ્સનું અપૂરતું એનોડાઇઝિંગ અથવા અપૂરતી જંકશન-બોક્સ સીલિંગ બે થી ત્રણ વર્ષમાં સફેદ કાટના થાપણો અથવા પાણીના પ્રવેશ તરફ દોરી શકે છે.

રણના વાતાવરણમાં, PV મોડ્યુલનું સંચાલન તાપમાન 65-70°C સુધી પહોંચી શકે છે. સ્ફટિકીય સિલિકોન મોડ્યુલોમાં નકારાત્મક શક્તિ તાપમાન ગુણાંક હોય છે, જે સામાન્ય રીતે મુખ્ય પ્રવાહના ઉત્પાદનો માટે −0.25% થી −0.35%/°C સુધીની હોય છે.
−0.3%/°C ના તાપમાન ગુણાંકનો ઉપયોગ કરીને, મોડ્યુલનું તાપમાન 25°C સ્ટાન્ડર્ડ ટેસ્ટ કન્ડીશન (STC) થી વધીને 65°C થવાના કારણે સંબંધિત પાવર આઉટપુટ લગભગ 12% ઘટે છે. 70 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર, ઘટાડો 14% સુધી પહોંચે છે.
| મોડ્યુલ તાપમાન | સંબંધિત રેટેડ પાવર (−0.3%/°C પર) | વર્ણન |
| 25°C | 100% | માનક પરીક્ષણ શરતો (STC) |
| 45°C | 94% | સમશીતોષ્ણ આબોહવામાં સની ઉનાળાની સ્થિતિ |
| 55°C | 91% | મધ્ય એશિયા અને મધ્ય પૂર્વમાં ઉનાળાની સામાન્ય સ્થિતિ |
| 65°C | 88% | રણના વાતાવરણમાં તીવ્ર મધ્યાહન સૌર વિકિરણ |
| 70°C | 86.5% | આત્યંતિક ઓપરેટિંગ શરતો |
મોડ્યુલો પસંદ કરતી વખતે, એન-ટાઈપ TOPCon અને HJT ટેક્નોલોજીઓ સામાન્ય રીતે પરંપરાગત PERC મોડ્યુલો કરતાં નીચા તાપમાન ગુણાંક પ્રદાન કરે છે, જે સંભવિત રીતે રણની સ્થિતિમાં વાસ્તવિક ઉર્જા ઉપજમાં લાભ પ્રદાન કરે છે.

રણના વાતાવરણમાં બીજો પડકાર ધૂળનું સંચય છે. જ્યારે માટીની ઘનતા 20 g/m² સુધી પહોંચે છે, ત્યારે મોડ્યુલની કાર્યક્ષમતા 15-35% ઘટી શકે છે. મધ્ય પૂર્વમાં વાર્ષિક માટીનું નુકસાન 12% થી 25% સુધીની હોઈ શકે છે, જ્યારે સહારાના કિનારે આવેલા વિસ્તારોમાં 15-30% નું નુકસાન થઈ શકે છે.
આનો અર્થ એ છે કે સફાઈ વૈકલ્પિક નથી; તે રિકરિંગ ઓપરેટિંગ ખર્ચ છે. સફાઈના પ્રવેશ માર્ગો, જાળવણી માટેના રસ્તાઓ, પાણી પુરવઠાના સ્થળો અથવા ડ્રાય-બ્રશિંગ સિસ્ટમ્સ તમામને શરૂઆતથી જ ડિઝાઇનમાં સમાવિષ્ટ કરવા જોઈએ.
પવન ઉત્થાન એ ત્રીજો પડકાર છે. રેતીના વાવાઝોડા સાથે સંકળાયેલા ક્ષણિક પવનના દબાણો સામાન્ય પવનની પરિસ્થિતિઓમાં આવતા દબાણ કરતાં વધુ ગંભીર હોઈ શકે છે. ફાસ્ટનર સ્પેસિંગ, સ્ટેન્ડિંગ-સીમની વિગતો અને મોડ્યુલ ક્લેમ્પ્સના વિન્ડ-અપલિફ્ટ રેઝિસ્ટન્સની ગણતરી સ્થાનિક વિન્ડ લોડના આધારે થવી જોઈએ.
ઊંચાઈમાં દર 1,000-મીટરના વધારા માટે, યુવી કિરણોત્સર્ગનું વાતાવરણીય ફિલ્ટરિંગ ઘટે છે, પરિણામે યુવી કિરણોત્સર્ગમાં અંદાજે 10-12% વધારો થાય છે.
પીવી મોડ્યુલો પરની મુખ્ય અસર બિન-સિલિકોન સામગ્રીને અસર કરે છે, જેમાં બેકશીટ્સ, એન્કેપ્સ્યુલન્ટ ફિલ્મો, જંકશન-બોક્સ પ્લાસ્ટિક અને કેબલ ઇન્સ્યુલેશનનો સમાવેશ થાય છે.
ઉચ્ચ-ઉંચાઈવાળા પ્રોજેક્ટ્સ માટે, ઉચ્ચ હવામાન-પ્રતિરોધક રેટિંગવાળી બેકશીટ્સની ભલામણ કરવામાં આવે છે. મોડ્યુલ ડિઝાઇન અને પર્યાવરણીય જરૂરિયાતોને આધારે પરંપરાગત ઇવીએ કરતાં POE અથવા TPO એન્કેપ્સ્યુલન્ટ્સને પ્રાધાન્ય આપી શકાય છે. તીવ્ર યુવી એક્સપોઝર હેઠળ, ઇવીએ પીળી અને એસિડ રચના માટે વધુ સંવેદનશીલ હોઈ શકે છે.
નીચા તાપમાનથી વીજ ઉત્પાદનને ફાયદો થઈ શકે છે. કારણ કે PV મોડ્યુલો નકારાત્મક તાપમાન ગુણાંક ધરાવે છે, નીચા ઓપરેટિંગ તાપમાન રેટેડ સ્તરથી ઉપર પાવર આઉટપુટમાં પરિણમી શકે છે. ઉચ્ચ ઊંચાઈ પર સન્ની દિવસોમાં, મોડ્યુલ આઉટપુટ 10% થી વધુ રેટેડ પાવરને ઓળંગી શકે છે.
સૌથી વધુ જોખમ બરફ લોડિંગ છે. ઊંચાઈવાળા પ્રદેશોમાં બરફના ભારને ઘણી વખત ઓછો અંદાજવામાં આવે છે, ખાસ કરીને પેરાપેટ્સ, ગટર અને છતની ઊંચાઈમાં ફેરફારની નજીકના સંચય ઝોનમાં. સ્થાનિક બરફનો ભાર સરેરાશ મૂલ્ય કરતાં બમણા સુધી પહોંચી શકે છે.
બિલ્ડિંગ પરબિડીયું અને સહાયક માળખું બંને માટે સ્નો-લોડ ડિઝાઇન મૂલ્યો ઓછી ઊંચાઈવાળા પ્રોજેક્ટ્સમાંથી પ્રમાણભૂત મૂલ્યોને અપનાવવાને બદલે સ્થાનિક હવામાનશાસ્ત્રીય ડેટાનો ઉપયોગ કરીને પુનઃગણતરી કરવી આવશ્યક છે.
જો કોઈ પ્રોજેક્ટ દરિયાકાંઠાની પરિસ્થિતિઓ અને ઔદ્યોગિક પ્રદૂષણ બંનેના સંપર્કમાં આવે છે, તો ડિઝાઇનને વધુ કડક લાગુ કાટ-સંરક્ષણ આવશ્યકતાઓને અનુસરવી જોઈએ. બે એક્સપોઝર લેવલની સરેરાશ કરીને સમાધાન કરશો નહીં.
ખર્ચ અને જોખમ વચ્ચેનો સંબંધ સ્પષ્ટ છે: કાટ-સંરક્ષણ શ્રેણીને અપગ્રેડ કરવામાં સામાન્ય રીતે વ્યવસ્થિત વધારાના ખર્ચનો સમાવેશ થાય છે, જ્યારે કાટ નિષ્ફળતાને કારણે પુનઃકાર્ય અને ઉત્પાદન ડાઉનટાઇમ અનેક ગણું વધારે નુકસાનમાં પરિણમી શકે છે.
BIPV રૂફિંગ સિસ્ટમ્સ સામાન્ય રીતે લગભગ 25 વર્ષની સર્વિસ લાઇફ માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે, અને PV મોડ્યુલ વોરંટી સામાન્ય રીતે 25 વર્ષ સુધી લંબાય છે.
જો બિલ્ડિંગ પરબિડીયું માત્ર 15 વર્ષનું વાસ્તવિક સર્વિસ લાઇફ ધરાવે છે, તો PV મોડ્યુલ્સને દૂર કરવાની જરૂર પડી શકે છે જેથી પ્રોજેક્ટના એકંદર આર્થિક મોડલને નબળી પાડતા, છતને વર્ષ 16 માં બદલી શકાય.
આથી રૂફિંગ સિસ્ટમની પસંદગી ફક્ત સૌથી સસ્તો કાર્યક્ષમ વિકલ્પ પસંદ કરવાને બદલે, પીવી મોડ્યુલ્સની અપેક્ષિત સેવા જીવન સાથે સંરેખિત થવી જોઈએ.
ત્રણ ક્ષેત્રો ખાસ કરીને સમસ્યાઓ માટે સંવેદનશીલ છે:

C5-M સુરક્ષા સિસ્ટમ લાગુ ધોરણો અનુસાર ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે (હોટ-ડીપ ગેલ્વેનાઇઝિંગ + ડુપ્લેક્સ કોટિંગ, ≥300 μm ની કુલ ડ્રાય ફિલ્મ જાડાઈ સાથે) 15-25 વર્ષની ડિઝાઇન ટકાઉપણું પ્રાપ્ત કરી શકે છે (ISO 12944-5 માં વ્યાખ્યાયિત “ખૂબ જ ઉચ્ચ” ટકાઉપણું શ્રેણી). વાસ્તવિક સેવા જીવન જાળવણી પર આધાર રાખે છે. દર 3-5 વર્ષે કોટિંગની તપાસ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.
જરૂરી નથી, પરંતુ પસંદગીના માપદંડો અલગ છે. નીચા તાપમાન ગુણાંક (N-type TOPCon/HJT), પવનથી ઉડી ગયેલી રેતી માટે વધુ સારી પ્રતિકાર માટે જાડા કાચ, પરંપરાગત EVA ને બદલે કઠોર વાતાવરણ માટે યોગ્ય એન્કેપ્સ્યુલન્ટ્સ અને સમર્પિત સફાઈ ઍક્સેસ રૂટ સાથેના મોડ્યુલોને પ્રાધાન્ય આપો.
સામાન્ય રીતે, ના. પીવી મોડ્યુલ ગ્લાસ વાસ્તવમાં નીચા તાપમાને ઊંચી યાંત્રિક શક્તિ ધરાવી શકે છે. વાસ્તવિક જોખમો બરફના લોડ અને બરફ ઓગળ્યા પછી ઠંડું છે, જે ડ્રેનેજ આઉટલેટ્સ પર બરફના અવરોધનું કારણ બની શકે છે.
કાટ સંરક્ષણને C3 થી C5-M સુધી અપગ્રેડ કરવાથી, ઘટકોની સપાટીના વિસ્તાર અને કોટિંગ સિસ્ટમના આધારે સ્ટીલવર્ક ખર્ચમાં લગભગ 8%-15% વધારો થઈ શકે છે. અપગ્રેડેડ ફાસ્ટનર્સ અને મોડ્યુલ પસંદગીમાં તફાવત સહિત, એકંદર પ્રોજેક્ટ ખર્ચ સામાન્ય રીતે લગભગ 10%–20% વધે છે. આ આંકડા સૂચક છે અને વાસ્તવિક પ્રોજેક્ટ શરતો અને અવતરણો સામે ચકાસવા જોઈએ.
આ આગ્રહણીય નથી. BIPV સિસ્ટમ્સમાં, PV મોડ્યુલ્સ બિલ્ડિંગ પરબિડીયુંનો ભાગ બનાવે છે, અને તેને બદલવામાં લગભગ છતને ફરીથી બાંધવા જેટલો ખર્ચ થઈ શકે છે. કાટ અને ભૌતિક વૃદ્ધત્વ ધીમે ધીમે વિકસે છે અને પ્રથમ પાંચ વર્ષ દરમિયાન અદ્રશ્ય રહી શકે છે. સમસ્યાઓ સ્પષ્ટ થાય ત્યાં સુધીમાં, માળખાકીય અખંડિતતા અને વોટરપ્રૂફિંગ પહેલાથી જ પ્રભાવિત થઈ શકે છે.
તમારા પ્રોજેક્ટની પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓને અનુરૂપ રૂફિંગ સોલ્યુશનની જરૂર છે? ઈમેલ: info@xzbesta.com
BIPV રૂફના ફાયદા: પરંપરાને બદલો...
BIPV રૂફના ફાયદા: પરંપરાને બદલો...