Hurrikánbiztos Napelemes Rendszer
Tartószerkezet Közzétéve: 2022.06.14.
Az egyenlítői régió hozam szempontjából ideális helyszín a napenergia termelésre, mert a Földön itt a legmagasabb a napsütés órák száma és a napfény intenzitása. Sajnos a trópusi övezet azonban nem mentes a hátrányoktól: nyár végén és ősszel a rendszeresen előforduló hurrikánok — amelyek szélsebessége meghaladja a 200 km/h-t — alaposan próbára teszik a napelemes rendszereket, sok esetben súlyos és költséges károkat okozva.
Költséges javítás helyett hurrikánálló tartószerkezet, lehetséges?
Igen!
A bal oldali kép az Irma hurrikán áthaladása után készült a Holland Antillákon. A vihar által kicsavart fák és megrongálódott épületek mellett a napelemes erőmű teljesen sértetlen maradt.
A jobb oldali képen pedig a 60 MW-os „Monte Christi” erőmű látható a Dominikai Köztársaságban egy hurrikán elvonulása után. A heves esőzések miatt talajerózió lépett fel, de az erőműben nem keletkezett viharkár.
(Fotó: P&S Solar)
Mindkét rendszer esetében Schletter tartószerkezetre telepítették a napelemeket.
Dr.-Ing. Cedrik Zapfe, a Schletter csoport szakértője és technológiai igazgatója az alábbi pontokban összegezte a hurrikánbiztos napelemes rendszer feltételeit:
1. A helyi szabványok betartása
Országonként eltérőek a szabványok, amelyek többek között a régióban ható szélterhelésekre vonatkoznak. Ezek a szabványok a napelemes rendszer statikai számításának alapjául szolgálnak, melyek meghatározzák az olyan paramétereket, mint az oszlopok távolsága és a modul rögzítőkkel szembeni követelmények. Egy esetleges erős szélterhelés az alapzatra és az oszlopokra is fokozott nyomást gyakorol.
2. A talajviszonyok ellenőrzése
Egy földre telepített napelemes rendszer esetén azonban hiábavaló a precíz statikai számítás, ha a rendszer szó szerint homokra épül.
Fontos szempont ugyanis, hogy a létesítményre ható összes erőt az oszlopoknak fel kell fognia és el kell oszlatnia a talajban annak érdekében, hogy az ne okozzon problémát. A talaj pedig gyakran a leggyengébb láncszem, amikor erős szélről van szó. Ha egy hurrikán végigsöpör a napelem modulokon, felhajtó hatás lép fel – hasonlóan egy repülőgép szárnyához. Hatalmas húzó- és emelőerők hatnak a rendszer alapjaira, ami miatt azok meglazulhatnak vagy akár ki is csúszhatnak a talajból.
Földre telepített rendszerek esetén tehát a komoly tervezés alapja a talajviszonyok pontos vizsgálata. Ehhez általában geológiai felmérésre van szükség, amely többek között a talaj szerkezetét, összetételét és porozitását elemzi. A talaj tesztelésével meghatározható a megfelelő alapozás és alapmélység.
3. Statikai számítás
A rendszer statikai számításánál legelőször fontos megérteni, mit jelent pontosan a terhelési hatás: hol és hogyan hatnak a szélterhelések. A szél várható sebessége csak az egyik oldala az érmének, mert csak az erőhatások esetleges fellépéséről szólnak, arról viszont nem, hogy ezek az erők hogyan hatnak az egyes elemekre. Ennek vizsgálata a gyártó feladata.
A Schletter termékfejlesztésének szerves részét képezik a széleskörű szélcsatorna-tesztek, ezzel garantálva a gyártó termékeinek minőségét és tartósságát. A szélcsatorna-tesztek alapján már egészen pontos statikai számítások végezhetőek.
Fontos minden összetevőt figyelembe venni!
Egyes gyártóknál előfordul, hogy például csak a profilok terhelését vizsgálják, más alkatrészeket, mint a kötőanyagokat és a modul rögzítőket figyelmen kívül hagyják.
Pedig fontos paraméter az egyes alkatrészek teherbíró képessége. Itt sem elegendőek a puszta számítások; tesztelés is szükséges. Ennek oka, hogy az építőiparban általánosan használt szabványok és számítási módszerek a fotovoltaikus rendszerek tervezése esetén korlátokba ütköznek. Például az egyenetlen terepen történő alapozáskor alkalmazott tűréshatárok egy földre telepített napelemes rendszernél mindenképpen nagyobbak, mint az épületek esetében.
Magas minőségű napelem-tartószerkezetek gyártójaként a Schletter termékfejlesztése során nagy figyelmet fordít az egyes alkatrészek alapos tesztelésére, pl. a fizikai terheléssel szembeni ellenállást először szimulálják, számításokat végeznek, majd ezeket valós terhelési tesztekkel egészítik ki.
A fejlesztésekbe való fokozott erőbefektetésnek köszönhető, hogy a napelemes tartószerkezet extrém körülmények között is hozza a tervezett 25, 30 vagy akár 40 éves élettartamot.
4. A pontos összeszerelési instrukciók meghatározása
Ahhoz, hogy a számítások a gyakorlatban is működjenek, a rendszert természetesen szakszerűen kell összeszerelni a telepítéskor. Ehhez elengedhetetlen a pontos és átfogó dokumentáció és összeszerelési útmutató a megfelelő műszaki rajzokkal, melyek a hibaforrásokra is — például a csavarok megfelelő meghúzási nyomatéka — felhívják a figyelmet, hiszen az összeszerelést általában független kivitelező cégek végzik.
5. Szakértelem és rugalmasság a napelemes rendszer helyszíni telepítésekor
Ritka az olyan napelemes rendszer, mely egy-az-egyben, a papíron szereplő tervekkel 100%-ban megegyező módon valósítható meg a helyszínen. Szinte mindig adódnak olyan beláthatatlan nehézségek, amelyek a tervtől való eltérésre kényszerítenek bizonyos részletekben.
Ezért fontos az improvizációs képesség a kivitelezéskor – de úgy, hogy a statika továbbra is garantált!
6. A korrózió megelőzése
A tengerparti területek levegőjének magas kloridtartalma nagymértékben elősegíti és felgyorsítja a korróziót. A helyzetet tovább rontja az esetleges magas páratartalom és a reggeli-esti páralecsapódás a napelemes rendszer elemein. Tengerparti helyeken fokozott a korrózióveszély, mert mindkét jelenség egyidejűleg fordul elő, ez pedig rendkívüli igénybevételt jelent a fém alkatrészeknek.
Fontos megelőzni korróziót, mert statikai problémát is okozhat!
A hagyományos korrózióvédelem csak néhány évig tart ilyen extrém körülmények között. Ha a bevonat lekopik, fennáll annak a veszélye, hogy az egyes alkatrészek meghibásodnak. A fent leírt kondíciók mellett elengedhetetlen a fokozottan tartós korrózióvédelem, amely képes megbirkózni az ilyen agresszív körülményekkel is.
De miért beszélünk erről itt, a „biztonságos” kontinentális éghajlaton?
Meglepő, de még a mérsékelt égövi területeken is gyakorta előfordulnak szerkezeti meghibásodások a nagy szélterhelés miatt.
Ráadásul megfigyelhető, hogy az időjárás évről-évre egyre szeszélyesebb a világ minden országában. Láthatjuk, hogy európa-szerte szaporodnak a heves esőzések következtében kialakuló árvizek, a jégesővel és erős széllel járó viharok, de még hazánkban, a Kárpát-medence „biztonságában” is tapasztaljuk az utóbbi évek szélsőséges időjárási viszontagságait.
Az elővigyázatosság tehát elengedhetetlen szempont, amikor az ember napelemes beruházáson gondolkodik: mind az anyagi kár, mind a balesetek megelőzése szempontjából fontos, hogy napelemes rendszerünket ne fújja el a szél!
Nem is gondolta volna?
A napelemes rendszer teljes árának mintegy 10%-át teszi ki tartószerkezet költsége, míg a moduloké mintegy 70%-át. Érdemes ezt is figyelembe venni, amikor prioritásokat állítunk fel, hogy ne kockáztassunk feleslegesen!
A Schletter Group a piacon egyedülálló módon 25 év gyártói garanciát biztosít termékeire.
25 év garancia
Cikkünk forrása: Schletter Group: „How do you build a “hurricane-proof” PV system, Dr. Zapfe?”
Kérdése van vagy ajánlatot kérne?
Tekintse meg kínálatunkat, használja gyors és egyszerű napelem kalkulátorunkat vagy forduljon hozzánk bizalommal! Szakértő kollégáink díjmentesen konzultálnak Önnel telefonon (+36 70 314 1527) vagy e-mailben (info@wagnersolar.hu).
Hasznos cikkek
Böngésszen további cikkeink között napelem, inverter, tartószerkezet, hőszivattyú, környezettudatosság és zöld energia témákban.