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Impatto del vento su un impianto solare

Ottimizzare la progettazione di un impianto solare utilizzando uno studio CFD delle pressioni generate dal vento

È stato condotto uno studio approfondito sulla pressione del vento su un impianto solare, con l’obiettivo di ottimizzare il design dei pannelli e ridurre il tonnellaggio di acciaio utilizzato, rispettando i requisiti locali.
Utilizzando l’esperienza di EOLIOS nella CFD (fluidodinamica computazionale), sono state effettuate simulazioni avanzate per valutare le forze esercitate dal vento in diverse configurazioni.

Questa analisi dettagliata ci ha permesso di proporre soluzioni su misura che garantiscono un’ottima resistenza e stabilità dei pannelli solari, ottimizzando l’uso delle risorse e rispettando le norme locali in vigore.
Lo studio della pressione del vento è un passo fondamentale per migliorare l’efficienza degli impianti solari, ridurre i costi, garantire la sostenibilità e minimizzare l’impatto ambientale.

Aria e vento

Studio dell'impatto del vento su una centrale solare

Anno

2024

Cliente

Posizione

Montpellier

Tipologia

Aria e vento

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Modellazione numerica del vento nella centrale solare

Modelli di vento utilizzati

basato sullo standard EN 1991-1-4 dell’Eurocodice 1.
Questo approccio permette di determinare le sollecitazioni massime a cui sarebbero sottoposte le strutture in caso di vento forte, in modo da poter dimensionare i componenti dell’impianto solare di conseguenza, limitando così il rischio di danni in caso di condizioni meteorologiche avverse.
Il modello di vento utilizzato prende in considerazione la variabilità del vento in funzione dell’altitudine, tenendo conto di fattori come la posizione geografica, l’orografia locale, i coefficienti stagionali e direzionali, il tipo di terreno circostante e l’intensità della turbolenza.

Questo modello multifattoriale basato sui dati dell’Eurocodice 1 garantisce risultati accurati e conformi ai requisiti normativi.
Per ottenere un quadro completo dei carichi esercitati dal vento sui pannelli solari, nello studio sono state prese in considerazione diverse direzioni del vento.
Analizzando queste diverse configurazioni, è stato possibile identificare lo scenario più critico in termini di pressione del vento, in modo da adattare la progettazione delle strutture di conseguenza.

Geometria e modellazione della centrale fotovoltaica

Per garantire simulazioni accurate, la geometria di ogni pannello solare dell’impianto fotovoltaico è stata modellata meticolosamente in 3D.
In questo modo è stato possibile eseguire simulazioni che rispecchiassero fedelmente la realtà, tenendo conto della posizione di ogni pannello rispetto agli altri.
In questo modo è stato possibile visualizzare e analizzare le maschere aerauliche formate dalla disposizione dei pannelli, ossia le aree in cui il vento viene disturbato o ostacolato dalla presenza dei pannelli.

Studio CFD per la progettazione di una centrale elettrica fotovoltaica

Effettuare uno studio CFD (fluidodinamica computazionale) su un impianto fotovoltaico offre una serie di vantaggi significativi.
In primo luogo, la CFD fornisce un’analisi dettagliata dei flussi di vento intorno ai pannelli solari, essenziale per comprendere le forze esercitate sulle strutture.
Ottenendo una rappresentazione accurata delle condizioni aerologiche, la CFD permette di valutare le sollecitazioni meccaniche subite dai pannelli solari e dai componenti circostanti.

Inoltre, sebbene sia possibile ottenere valori standard approssimativi per geometrie semplici da serie di dati come l’Eurocodice 1, spesso è necessario prendere in considerazione una geometria più precisa. geometria più precisal’impatto di numero e disposizione dei pannellie altri parametri specifici del caso in questione.

L’approccio CFD permette quindi di comprendere meglio l’influenza di questi fattori sui flussi d’aria e quindi sulle pressioni generate.

Infine, lo studio CFD ci permette diottimizzare il progetto della centrale fotovoltaica identificando le aree di maggior caricoproponendo soluzioni appropriate per rinforzare la struttura e aiutandoci a dimensionare i componenti per ottimizzare la durata e le prestazioni..

Risultati degli studi CFD sulla centrale solare

Calcolo delle forze e delle pressioni generate dal vento

Nell’ambito di questo studio CFD di una centrale elettrica fotovoltaica, è stato possibile ottenere dati precisi sulle pressioni esercitate in tutti i punti delle strutture.
Grazie a queste informazioni, è stata generata una mappa dettagliata delle pressioni medie per zona sui pannelli solari.
Sono stati inoltre calcolati i coefficienti di pressione per ciascuna di queste zone, consentendo di ottenere le variazioni della pressione media in funzione della velocità del vento.

Sono state calcolate anche le forze complessive esercitate su ogni struttura a causa delle pressioni generate dal vento.
A tal fine, sono stati presi in considerazione gli effetti delle pressioni sulle superfici inferiori e superiori dei pannelli solari, combinati e integrati sulle superfici per ottenere una forza complessiva.
È stato inoltre determinato il punto di applicazione di questa forza, fondamentale per capire come queste forze vengono trasferite e sostenute dai piedi dei pannelli solari.

Queste informazioni sulla forza e sulla pressione forniscono informazioni preziose per dimensionare le strutture e gli elementi di supporto in base alle sollecitazioni meccaniche indotte dalla pressione del vento, al fine di garantire la stabilità e la durata dell’intera struttura.

Impatto della posizione del pannello solare e della direzione del vento

Studio meccanico per ottimizzare la progettazione di strutture solari

Grazie a dati precisi sulle forze e le pressioni generate dal vento sull’impianto solare, è possibile effettuare studi meccanici per ottimizzare la progettazione delle strutture.
In particolare, questi studi possono essere utilizzati per determinare lospessore ottimale del supporto dei pannelli solari o dei piedini, o il numero ottimale di piedini, garantendo al tempo stesso una rigidità sufficiente a sopportare i carichi indotti dal vento.

Ottimizzando questi parametri, ci assicuriamo innanzitutto che l’impianto fotovoltaico sia in grado di resistere ai venti più forti, garantendo la sicurezza e la durata dell’installazione.
Inoltre, riducendo al minimo la quantità di materie prime necessarie senza compromettere la qualità dell’impianto. robustezza e funzionalità della strutturastruttura, possiamo anche ottenere un significativo significativi risparmi.

Questo si traduce non solo in vantaggi economici per gli operatori dell’impianto solare, ma anche in vantaggi ambientali grazie a riduzione dell’impronta di carbonio associata ai materiali utilizzati.

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