Klíčové environmentální zatížení ovlivňující fotovoltaické systémy
Při navrhování fotovoltaických systémů, zejména těch, které jsou instalovány na střechách nebo integrovány do velkých projektů, je jedním z nejdůležitějších faktorů pochopení environmentálních zatížení, kterým musí odolávat. Mezi tato zatížení obvykle patří vítr, sníh a seismické síly, které se velmi liší v závislosti na geografické poloze systému. Pro inženýry je přesné posouzení těchto sil zásadní pro zajištění dlouhodobé bezpečnosti, stability a spolehlivosti solární instalace.
Přesné stanovení těchto zatížení není jednoduchý úkol, protože zahrnuje řadu proměnných ovlivněných místními povětrnostními podmínkami, terénem a dalšími vnějšími faktory. Například tlak větru na fotovoltaický systém závisí do značné míry na rychlosti a směru větru a geometrii střechy. Hromadění sněhu se může lišit v závislosti na regionálním klimatu a typu sněhu, zatímco seismická zatížení jsou určována místní seismickou aktivitou. Všechny tyto faktory je třeba pečlivě zohlednit při procesu návrhu konstrukce.
Proč je zatížení větrem důležité pro budoucnost solárního průmyslu
Zatížení větrem je jednou z nejvýznamnějších sil ovlivňujících výkon a bezpečnost solárních panelů. S pokračujícím rozvojem solárního průmyslu se instalace stávají většími a rozmanitějšími, od malých střešních instalací na obytných domech až po rozsáhlé průmyslové solární systémy. Ve všech těchto případech představuje vítr neustálou výzvu. Silné poryvy, turbulentní proudění kolem budov a extrémní bouřky mohou vyvolat značný vztlak a tlak na fotovoltaické panely, což může ohrozit jejich stabilitu, pokud se s tímto jevem náležitě nepočítá.
Použití nástroje Dlubal pro stanovení oblastí zatížení pro přesné údaje o zatížení
Aby pomohl inženýrům tyto výzvy zvládnout, nabízí Dlubal nástroj pro stanovení oblastí zatížení, online službu, která poskytuje přesné a aktuální údaje o rychlosti větru, zatížení sněhem a seizmické aktivitě pro jakékoli místo. Pomocí tohoto nástroje, který je k dispozici na webových stránkách Dlubal (odkaz níže), mohou inženýři rychle určit relevantní environmentální zatížení pro svůj projekt a zajistit tak efektivní a bezpečné pracovní postupy při navrhování.
Po zadání umístění projektu – pomocí PSČ, názvu města nebo přímého zadání na mapě – nástroj poskytne všechny potřebné informace (obrázek 1). Chcete-li například určit zatížení větrem pro fotovoltaický systém, stačí:
- Otevřít nástroj pro stanovení oblastí zatížení na webových stránkách společnosti Dlubal.
- Zadat údaje o umístění pomocí PSČ, města nebo GPS souřadnic.
- Načtěte údaje o větru, jako jsou základní hodnoty rychlosti větru pro 50- nebo 100leté periodické opakování.
Kromě ručního použití nabízí nástroj také webovou službu (API) pro hladkou integraci do externích programů. To je užitečné zejména pro projekty, jako jsou solární panely pro průmyslové budovy nebo větší průmyslové solární energetické systémy, kde je rozhodující přesnost a efektivita.
Integrace s RFEM 6 a RSTAB 9 pro statické výpočty
Kromě online platformy integrují nástroj pro stanovení oblastí zatížení přímo také programy pro statické výpočty RFEM 6 a RSTAB 9 od společnosti Dlubal, což ještě více zefektivňuje proces analýzy a návrhu. Pro lepší ilustraci si uveďme příklad fotovoltaického systému namontovaného na střeše budovy, jak je znázorněno na obrázku 2.
1. Načtení údajů o zatížení větrem pomocí nástroje pro stanovení oblastí zatížení
Proces začíná otevřením modelu v programu RFEM 6 a přechodem do dialogového okna Základní data – Parametry modelu. Zde můžete zadat umístění budovy, na které má být fotovoltaický systém instalován (obrázek 3). Poté software automaticky načte všechna potřebná data o zatížení pro danou oblast. Díky přímému propojení programu s nástrojem pro stanovení oblastí zatížení nemusí inženýři ručně importovat nebo ověřovat externí data, což zaručuje, že návrh je založen na přesných podmínkách specifických pro danou lokalitu.
2. Generování zatížení větrem pomocí průvodce zatížením
Dalším krokem je definování samotného zatížení větrem, které RFEM 6 výrazně zjednodušuje pomocí průvodce zatížením. V našem příkladu pracujeme se sedlovou střechou. Pouhým výběrem typu střechy a označením příslušných rohových uzlů v modelu (obrázek 4) program automaticky rozpozná geometrii střechy, včetně detailů, jako je plocha, sklon a výška. V této fázi jsou automaticky zahrnuty parametry zatížení větrem získané z nástroje pro stanovení oblastí zatížení, takže není třeba provádět další ruční úpravy (obrázek 5).
3. Přiřazení zatížení větrem k zatěžovacím případům
Nakonec lze vygenerované zatížení přiřadit přímo k příslušným zatěžovacím případům v modelu (obrázky 6 a 7). Tato funkce nejen zajišťuje konzistenci dat, ale také šetří značné množství času. Poté můžete pokračovat v celkovém procesu návrhu konstrukce s jistotou, že větrné zatížení bylo pro danou lokalitu správně definováno.
Tímto způsobem integrace nástroje pro stanovení oblastí zatížení do RFEM 6 a RSTAB 9 transformuje úkol, který by jinak mohl být složitý a časově náročný, na přímočarý pracovní postup. Díky kombinaci automatického načítání zatížení s intuitivními modelovacími nástroji se inženýři mohou soustředit na analýzu a optimalizaci konstrukčního výkonu solární instalace, místo aby trávili drahocenný čas sběrem dat.
Závěr: Spolehlivý konstrukční návrh fotovoltaických systémů a průmyslových solárních projektů
Nástroj pro stanovení oblastí zatížení od společnosti Dlubal je neocenitelným zdrojem pro inženýry, kteří pracují na budoucnosti solárního průmyslu. Poskytuje komplexní data o zatížení větrem, sněhem a seismickými vlivy a umožňuje tak bezpečný a efektivní návrh projektů od malých střešních panelů až po velké průmyslové solární systémy.
Při použití společně s RFEM 6 nebo RSTAB 9 nástroj pro stanovení oblastí zatížení nejen zvyšuje efektivitu, ale také zlepšuje bezpečnost a spolehlivost při návrhu solárních konstrukcí. Díky přesným údajům o zatížení specifickým pro danou lokalitu mohou inženýři s jistotou navrhovat fotovoltaické systémy, které pod místními podmínkami fungují optimálně. To v konečném důsledku zajišťuje, že instalace – ať už se jedná o střešní panely na obytných domech nebo solární panely na průmyslových budovách – přispívají k dlouhodobému úspěchu a udržitelnosti projektů v oblasti obnovitelné energie.