Основные экологические нагрузки, влияющие на фотоэлектрические системы
При проектировании фотоэлектрических систем, особенно установленных на крышах или интегрированных в крупные проекты, одним из самых критичных аспектов является понимание экологических нагрузок, которые они должны выдерживать. Эти нагрузки обычно включают в себя ветер, снег и сейсмические силы, которые значительно варьируются в зависимости от географического положения системы. Для инженеров точная оценка этих сил необходима для обеспечения долгосрочной безопасности, стабильности и надежности солнечной установки.
Точное определение этих нагрузок — это не простая задача, поскольку она включает в себя множество переменных, зависящих от местных погодных условий, рельефа и других внешних факторов. Например, давление ветра на фотоэлектрическую систему сильно зависит от скорости ветра, его направления и геометрии крыши. Снеговое накопление может отличаться в зависимости от регионального климата и типа снега, тогда как сейсмические нагрузки определяются местной сейсмической активностью. Все эти факторы должны быть тщательно учтены в процессе проектирования конструкции.
Почему ветровая нагрузка имеет значение в будущем солнечной энергетики
Ветровая нагрузка является одной из самых значительных сил, влияющих на производительность и безопасность солнечных панелей. По мере того как будущее солнечной энергетики продолжает расширяться, установки становятся более крупными и разнообразными, варьируясь от небольших жилых крыш до обширных промышленных солнечных систем. Во всех этих случаях ветер представляет собой постоянную задачу. Сильные порывы, турбулентное течение вокруг зданий и экстремальные штормы могут создать значительную подъемную силу и давление на фотоэлектрические панели, потенциально угрожая их стабильности, если на это не будет дано должное внимание.
Использование инструмента Гео-зона Dlubal для точных данных о нагрузке
Чтобы помочь инженерам справляться с этими вызовами, Dlubal предлагает инструмент Гео-зона, онлайн-сервис, предоставляющий точные и актуальные данные о скоростях ветра, снеговых нагрузках и сейсмической активности для любого местоположения. Используя этот инструмент, доступный на сайте Dlubal (ссылка ниже), инженеры могут быстро определить соответствующие экологические нагрузки для своего проекта, обеспечивая эффективные и безопасные рабочие потоки проектирования.
После ввода местоположения проекта — через почтовый индекс, название города или прямой ввод на карте — инструмент предоставляет всю необходимую информацию (Изображение 1). Например, для определения ветровой нагрузки на фотоэлектрическую систему достаточно:
- Доступ к инструменту Гео-зона на сайте Dlubal.
- Ввод данных о местоположении по почтовому индексу, городу или GPS-координатам.
- Получение данных о ветре, таких как значения базовой скорости ветра за 50- или 100-летние периоды повторяемости.
Кроме ручного использования, инструмент предлагает веб-сервис (API) для бесшовной интеграции в внешние программы. Это особенно полезно для проектов, таких как солнечные панели для промышленных зданий или более крупные промышленные солнечные системы, где точность и эффективность имеют критическое значение.
Интеграция с RFEM 6 и RSTAB 9 для проектирования конструкций
В дополнение к онлайн-платформе, программы для расчета конструкций Dlubal RFEM 6 и RSTAB 9 также интегрируют инструмент Гео-зона напрямую, делая процесс анализа и проектирования еще более эффективным. Чтобы лучше это проиллюстрировать, рассмотрим пример фотоэлектрической системы, установленной на крыше здания, показанный на Изображении 2.
1. Получение данных о ветровой нагрузке с помощью инструмента Гео-зона
Процесс начинается с открытия модели в RFEM 6 и перехода к диалогу Параметры модели — Основные данные. Здесь можно ввести местоположение здания, где будет установлена фотоэлектрическая система (Изображение 3). Как только это сделано, программное обеспечение автоматически получает все необходимые данные о нагрузке для этого конкретного региона. Эта прямая связь между программой и инструментом Гео-зона избавляет инженеров от необходимости вручную импортировать или проверять внешние данные, гарантируя, что проектирование основано на точных и специфичных для местоположения условиях.
2. Генерация ветровой нагрузки с помощником по нагрузкам
Следующий шаг — определение самой ветровой нагрузки, что значительно упрощается в RFEM 6 с помощью Помощника по нагрузкам. Для нашего примера мы работаем с двускатной крышей. Простым выбором типа крыши и указанием соответствующих угловых узлов в модели (Изображение 4), программа автоматически распознает геометрию крыши, включая такие детали, как площадь, угол наклона и подъем. На этом этапе параметры ветровой нагрузки, полученные из инструмента Гео-зона, добавляются автоматически, поэтому дополнительные ручные корректировки не требуются (Изображение 5).
3. Назначение ветровых нагрузок к случаям нагрузки
Наконец, сгенерированная нагрузка может быть назначена непосредственно к соответствующим случаям нагрузки в модели (Изображения 6 и 7). Эта возможность не только обеспечивает согласованность данных, но и позволяет сэкономить значительное количество времени. Затем можно продолжать общий процесс проектирования конструкции, будучи уверенным в том, что ветровая нагрузка была правильно определена для данного местоположения.
Таким образом, интеграция инструмента Гео-зона в RFEM 6 и RSTAB 9 превращает то, что в противном случае могло бы быть сложной и трудоемкой задачей, в простой рабочий процесс. Комбинируя автоматическое получение нагрузок с интуитивными инструментами моделирования, инженеры могут сосредоточиться на анализе и оптимизации структурной производительности солнечной установки, а не тратить ценное время на сбор данных.
Заключение: Надежное проектирование конструкций для фотоэлектрических систем и промышленных солнечных проектов
Инструмент Гео-зона от Dlubal — это неоценимый ресурс для инженеров, работающих над будущим солнечной энергетики. Предоставляя комплексные данные о ветре, снеге и сейсмических нагрузках, он позволяет безопасно и эффективно проектировать проекты, варьирующиеся от небольших панелей на крышах до крупных промышленных солнечных систем.
При использовании совместно с RFEM 6 или RSTAB 9, инструмент Гео-зона не только улучшает эффективность, но и повышает безопасность и надежность проектирования солнечных конструкций. С точными, специфичными для местоположения данными о нагрузках, инженеры могут уверенно разрабатывать фотоэлектрические системы, которые оптимально функционируют в местных условиях. В конечном итоге это гарантирует, что установки — будь то жилые крыши или солнечные панели для промышленных зданий — способствуют долгосрочному успеху и устойчивости проектов возобновляемой энергии.