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组件边框与支架

边框位于有效区域(即包含电池、玻璃、EVA、背板的区域)的外侧。 添加边框会按边框尺寸增大组件的外形尺寸。

边框由其宽度高度唇边(正面悬伸)尺寸定义,而支架代表组件边缘下方的安装结构。 两者共同组成围绕组件的 L 形截面,如下图所示。

用于定义组件边框和支架的几何参数(Xf、Yf、Zf、Zl、Xb、Yb、Zb)示意图。

边框与支架定义,显示的是组件左侧边缘。

边框和支架可使用三种对称选项进行配置,不同的选项决定了显示哪些输入字段:

  • 对称(Symmetric): 四条边(左、右、上、下)的尺寸完全相同。这是最简单的选项,适用于所有边缘边框均匀的组件。

  • 半对称(Half-symmetric): 两对相对边共享相同尺寸。左右边缘的尺寸为 XfX_f,上下边缘的尺寸为 YfY_f。通常用于长边和短边尺寸不同的矩形组件。

  • 非对称(Asymmetric): 每条边可以独立定义不同的尺寸(Xf1X_{f1}Xf2X_{f2}Yf1Y_{f1}Yf2Y_{f2})。为非标准边框设计的组件提供最大灵活性。

对称选项可在用户界面的 Frame symmetry 下拉菜单中选择。更改此选项将更新显示的输入字段。

边框和支架尺寸使用统一的坐标系:

  • X 方向: 左右方向(从正面看组件时的水平方向)
  • Y 方向: 下上方向(从正面看组件时的垂直方向)
  • Z 方向: 垂直于组件表面(高度/深度方向)

对于非对称配置,下标编号遵循以下约定:

  • 下标 1:左侧边缘(Xf1X_{f1})或下侧边缘(Yf1Y_{f1}
  • 下标 2:右侧边缘(Xf2X_{f2})或上侧边缘(Yf2Y_{f2}

边框尺寸定义了围绕组件有效区域的外部结构。所有尺寸均从有效区域的边缘开始测量。

边框的水平宽度取决于所选的对称选项:

对称类型输入字段符号说明
对称WidthWfW_f单个值应用于所有四条边(左、右、上、下)
半对称Left/rightXfX_f左右边框边缘的宽度
Top/bottomYfY_f上下边框边缘的宽度
非对称LeftXf1X_{f1}左侧边框边缘的宽度
RightXf2X_{f2}右侧边框边缘的宽度
BottomYf1Y_{f1}下侧边框边缘的宽度
TopYf2Y_{f2}上侧边框边缘的宽度

典型边框宽度范围为 8–15 mm,具体取决于组件尺寸和制造商。

高度ZfZ_f):边框垂直于组件表面测量的高度。此参数适用于所有对称选项。典型值为 30–40 mm,最常见为 35 mm。

约束条件: 边框高度必须足够大,以容纳支架高度、组件层厚度(不含边框)和唇边高度。具体而言:

ZfZb+tmodule+ZlZ_f \geq Z_b + t_{\mathrm{module}} + Z_l

其中 tmodulet_{\mathrm{module}} 为组件各层(玻璃、封装材料、电池、背板)的总厚度。如果违反此约束,SunSolve 将显示警告。

唇边ZlZ_l):边框延伸到组件玻璃表面上方的高度。此悬伸部分保护玻璃边缘并提供密封作用。此参数适用于所有对称选项。典型值为 0–2 mm,通常为 2 mm。

支架尺寸定义了从边框内侧向内延伸、位于组件下方或后方的安装结构。 支架是边框中用于将组件固定到安装系统上的部分。

移除支架: 如需模拟没有支架的组件,请将所有支架尺寸(宽度和高度)设为零。

支架的水平延伸量(从边框内侧边缘向组件中心测量)取决于所选的对称选项:

对称类型输入字段符号说明
对称WidthWbW_b单个值应用于所有四条边
半对称Left/rightXbX_b左右边缘的支架延伸量
Top/bottomYbY_b上下边缘的支架延伸量
非对称Left widthXb1X_{b1}左侧边缘的支架延伸量
Right widthXb2X_{b2}右侧边缘的支架延伸量
Bottom widthYb1Y_{b1}下侧边缘的支架延伸量
Top widthYb2Y_{b2}上侧边缘的支架延伸量

支架尺寸通常在 5–25 mm 范围内,具体取决于安装系统。组件通常在长边(安装夹具固定处)有较大的支架,在短边有较小的支架或没有支架。

约束条件: 每个支架宽度必须小于对应组件尺寸(不含边框)的一半。例如,对于半对称配置:

Xb<Wmodule2,Yb<Lmodule2X_b < \frac{W_{\mathrm{module}}}{2}, \quad Y_b < \frac{L_{\mathrm{module}}}{2}

其中 WmoduleW_{\mathrm{module}}LmoduleL_{\mathrm{module}} 分别为不含边框的组件宽度和长度。如果违反此约束,SunSolve 将显示警告。

高度ZbZ_b):支架垂直于组件表面测量的厚度。此参数适用于所有对称选项。典型值为 1–3 mm,通常为 2 mm。

重要说明: 支架高度与边框高度相互独立。支架高度仅指支架本身的厚度。边框总高度(ZfZ_f)需单独设置,且必须足够大以容纳支架高度、组件各层和边框唇边(参见上方”边框高度”中的约束条件)。

以下三个截图展示了不同对称选项下输入字段的变化:

对称边框输入,显示 Width(W_f=11mm)、Height(Z_f=35mm)、Lip(Z_l=4mm)和支架尺寸(W_b=19mm,Z_b=2mm)。 对称边框配置:单一宽度值 WfW_f 应用于所有四条边。

半对称边框输入,显示分别的 Left/right(X_f=8mm)和 Top/bottom(Y_f=8mm)尺寸。 半对称边框配置:XfX_f 用于左右边缘,YfY_f 用于上下边缘。

非对称边框输入,显示 Left(X_f1=11mm)、Right(X_f2=11mm)、Bottom(Y_f1=11mm)和 Top(Y_f2=11mm)的独立尺寸。 非对称边框配置:每条边具有独立的边框和支架尺寸。

  • 当所有边的边框均匀时使用对称(常见于较早期的组件)
  • 当矩形组件的长边与短边有不同边框/支架尺寸时使用半对称(最常见)
  • 当边框设计为非标准且每条边尺寸不同时使用非对称

边框材料定义了边框表面的光学特性,包括反射、吸收和散射特性。这些特性影响光线追迹仿真中光与边框的相互作用。

默认材料: 阳极氧化铝合金是太阳能组件最常用的默认边框材料。SunSolve 中的光学数据代表 2019 年从太阳能行业获得的典型银色/灰色阳极氧化铝合金边框材料,由新南威尔士大学(UNSW)使用带 150 mm 直径积分球的分光光度计(Perkin Elmer 1050)在空气中测量。

默认阳极氧化铝合金边框材料的光谱反射率随波长的变化。 默认阳极氧化铝合金边框材料的光谱反射率和吸收率。

光学行为: 边框材料定义了边框的表面光学特性。在光线追迹过程中,打到边框表面的光线根据材料的光学特性被反射或吸收。 边框被视为不透明的——没有光透过边框材料本身。

默认的散射设置使用朗伯分布,散射分数为 50%(即一半的反射光被散射)。