Forrás: megújulóenergia-világ
Számos iparági tisztviselő szerint a szél az egyik leggyakoribb oka a napelemeknek. Dan Shugar, a kaliforniai Fremontban székhellyel rendelkező NEXTracker ügyvezető igazgatója szerint Spanyolországban az elmúlt évtized közepén több nagy kéttengelyű napenergia-követő szél okozta kudarcot. "De a vízszintes nyomkövető mint kategória azóta nagyon megbízható volt, tehát a napenergia-ipar a vízszintes pályán konvergált az energianyereség elérésének legjobb gyakorlati módjaként, elkerülve az összes acélt, amely a kéttengelyes védelemhez szükséges" - mondta. .
Tervezés, hogy ellenálljon a nagy szélnek
A szél eltérítése a napkollektorokon lehet a legbonyolultabb tervezési számítás a termék megalkotásakor, mivel a nyomkövető alkatrészek több irányba mozognak egyidejűleg. "Ha nincs enyhítő rendszere, például torziós korlátozó vagy csappantyú, akkor a szél vadászul oszlopot okozhat a tömbben" - jegyezte meg John Williamson, az Arbu Technologies mérnöki igazgatója, az Albuquerque-ben székhellyel.
A SunLink precíziós moduláris RMS alumínium rendszer 60 és 72 cellás modulokhoz és 10 fokos döntéshez kapható. Hitel: SunLink.
Különböző konstrukciók próbálják korlátozni a szél hatását a nyomkövetőkre. "A kerek csőhöz mentünk, a legtöbb gyártóktól eltérően, amelyek négyszögletes vagy más alakú acélt használnak - tehát 30% -kal nagyobb torziós szilárdságot veszünk fel" - mondta Shugar. "Mi is kiegyensúlyozott kialakítással mentünk" - mondta, megjegyezve, hogy a tömeg gravitáció hatására visszatér rakodási vagy lapos helyzetbe. "És a rakási sebességünk gyors - a teljes forgástól egy perc alatt a rakásig" - mondta. "Mivel a szél gyorsan épül, gyorsan meg akarunk állni" - tette hozzá.
Több DuraTrack HZ v3 nyomkövető sorot egy forgó hajtótengely köti össze, és egyetlen ipari 2 LE, háromfázisú légkondicionáló motor hajtja. Minden v3 motor akár 28 sor, 80 modulból állhat. Hitel: Array Technologies.
Fontos megjegyezni, hogy a tárolás előírt válasz lehet a szélre a mező szélén, és nem szükséges a védett központban. Valójában a napelemek tárolása nem feltétlenül a legjobb megoldás a gyors felépítéshez - állítják mások. "Soha nem támaszkodtunk a tárolásra rendszerünkben; úgy terveztük, hogy nincs tárolása. A nulla fokos helyzetben lévő nyomkövető széljei továbbra is jelentős terhelést gyakorolhatnak a tömbre és a csúcshoz közeli nyomatékot a rendszerre" - mutatta Array A technológia Williamson. "Új V3-as kialakításunkkal passzív raklaptervet dolgoztunk ki, és hozzáadottunk egy torziós korlátozó eszközt, amely lehetővé teszi annak mozgatását olyan helyzetbe, ahol a torzítás kevesebb a tömbön" - mondta. "Az előző generációnkat általában 115 km / h sebességre építettük, de a legrosszabb esetben a 175 km / h sebességű kiszolgálásra építettük. Ezt a helyszínen több helyszínen bebizonyították, ideértve a NREL Wind Technology Centerben található létesítményt is, a boulder, Colorado Az új verzió képes 135 mph normál sebességgel kezelni, és hasonlóan konfigurálható a nagyobb sebesség ellenállására is "- mondta. A szél mikrobörzsei vagy aluljárások szárazföldön akár 175 mérföld / órás szeleket okozhatnak, tehát a szélnek való kitettség adott helytől függetlenül.
Mivel a szél sokkal intenzívebben befolyásolhatja a napsugárzás mező külső széleit, a külső sorokat merevebb és erősebbnek kell építeni. A NEXTracker például vastagabb acélt használ a külső sorokon ennek a hatásnak a megtervezéséhez. Ennek ellenére a szél nehéz megjósolni. "Amit egyes napelemes vállalatok feltételezik, hogy a szél tovább csökken, amíg tovább jut egy tömbbe, ami nem feltétlenül így van. A tömbök a légkör turbulens rétegében vannak, és a szél nagyon véletlenszerű és kaotikus jellegű" - mondta. Williamson.
Tesztelés és elemzés
Az ilyen szélváltozók számának összenyomása olyan eszközkészletet igényel, amely magában foglalja mind a számítógépes, mind a teljes méretű modelleket. "A számítási folyadékdinamika kiszámítja a szélterhelést, de semmi sem veri a szélcsatornát azon szempontból, hogy egy méretarányos modellt tesztelsz" - mondta Shugar.
Az AllEarth Renewables alagútban teljes (kettős) tracker szélterhelési tesztet hajtott végre. Hitel: AllEarth Renewables.
Számos szélcsatorna-vizsgáló létesítmény, beleértve a kormányzati laboratóriumokat, az Egyesült Államokban és Kanadában lehetővé teszi egy teljes körű napenergia-elemzés elemzését, hogy megfeleljenek a tanúsítási vagy építési szabályzat követelményeinek. Egyes vállalatok széles körben használják ki őket. "Az iparágban vezető 120 km / h szélenergia-besorolással rendelkezik és az egyetlen gyártó, akiről tudunk, hogy elvégezzünk egy alagútban lévő, teljes (kettős) tracker szélterhelési tesztet. Szeretnénk demonstrálni az ipar számára tervezési erősségünket és elkötelezettségünket egy nyomkövető, amely ellenáll az elemeknek "- jegyezte meg Andrew Savage, az AllEarth Renewables stratégiai vezetője, amely a Williston-ben található.
Az Array Technologies kiterjedt szélcsatorna-teszteket is végzett, ideértve a teszteket a Langley teljes skálájú szélcsatornájában, Hampton, VA, amely azóta bezárt. Az ottani munkát a Old Dominion Egyetem Frank Batten Mérnöki és Technológiai Főiskola vállalta, Norfolk, VA.
A PV szél normái továbbra is kialakulnak
Ugyanakkor nem minden joghatóság fogadja el a szélcsatorna vizsgálatát elegendőnek. 2013-ig Los Angeles városa hagyományos, rögzített megoldásokat igényelt a háztetőkre, nem pedig áthatoló ballasztos tervek helyett, mivel az LA Építési és Biztonsági Tanszéke nem fogadta el a szélcsatorna adatait az alacsonyabb előtét-követelmények igazolására. A szabályozás csak a PanelClaw lett az első szerelőrendszer-társaság számára, amely teljes szélerőségi alapadatait jóváhagyta és engedélyezte a LADBS által az előtét-tervezetekben történő felhasználásra. Az észak-andover-i, az MA székhelyű vállalat Polar Bear Gen III előtéttel ellátott kialakítása 120 mph-ot meghaladó szélnek fog ellenállni, ami megegyezik a 3. kategóriába tartozó hurrikánnal.
Napelem modulok, amelyek a szél hatására elmozdulnak. Hitel: CASE Foresnics.
A napenergia-ipar követi a szélterhelésről szóló rendelkezéseket, amelyeket jelenleg az Amerikai Építőmérnökök Szövetsége (ACSE) hirdeti ki, a székhely: Reston, VA. A legújabb szabvány a 2013-as ASCE / SEI 7-10. De ez a szabvány inkább épületekre vonatkozik, mint napkollektoros tömbökre - több gyártó panaszkodik. A SunLink vezérigazgatója, Christopher Tilley a megújuló energia világának szóló 2012. évi nyilatkozatában kijelentette: "Noha vannak olyan hó- és szeizmikus terhelési szabványok, amelyeket meglehetősen egyszerű módon lehet alkalmazni a fotovoltaikus rendszerekre, nagyon kevés útmutatás van a szélterhelésről. A tisztviselőknek ezért megválasztották, hogy az építési szabályzatot nem szándékosan alkalmazzák-e, vagy elfogadják-e a szélcsatorna vizsgálatán alapuló terveket szabványos eszközök nélkül a tesztelési megközelítés vagy az eredmények validálására. Egyik módszer sem biztosítja, hogy a megfelelő szél-tervezési értékeket használják. "
Az Underbroriters laboratórium, Northbrook (Illinois) székhelye, az UL 2703 2015-ös verziójában névlegesen lefedi a fotovillamos létesítmények szélterhelését, ám kritikája az is, hogy hiányos. "Az UL 2703 jót tett az ipar számára, de ez nem abszolút szabvány. Valódi kód helyett a versenyfeltételeket egyenlővé tenné azáltal, hogy megsemmisítjük azokat a vállalatokat, amelyek nem foglalkoznak olyan fontos biztonsági és teljesítménytényezőkkel, mint a szél és a hóterhelés tesztelés, korrózióvizsgálat és tűzállóság "- mondta John Klinkman, az Applied Energy Technologies mérnökének alelnöke, MI, Clinton Township.
Napelem modulok, amelyek a szél hatására elmozdulnak. Hitel: CASE Foresnics.
A kaliforniai Sacramentóban található székhelyű építészmérnökök szövetsége (SEAOC) nagy erőfeszítéseket tett annak érdekében, hogy elősegítse az ipari szabvány meghatározását a fotovillamos szélterhelési követelmények vonatkozásában - mondta Rob Ward, a SunLink fő építőmérnöke. A SEAOC PV bizottság folyamatosan dolgozik az ASCE széltervezési rendelkezéseinek kódváltoztatási javaslatainak kidolgozásában. A csoport elkészítette saját irányelveit a szélterhelés és a napkollektor számára, ideértve a legfrissebb SEAOC PV2-2012 széltervezést alacsony profilú napelemes fotovoltaikus rácsokhoz lapos tetőkön.
A SunLink 2006-ban megkezdte a PV-termékek sorozatának vizsgálatát a londoni székhelyű, ONT-ban található Nyugat-Ontario Egyetem Határokon átnyúló Szélcsatorna Laboratóriumának (BLWTL) segítségével. A BLWTL a közelmúltban négy új szélcsatorna-vezérlő és adatgyűjtő rendszerrel korszerűsítette létesítményeit, amelyek lehetővé teszik teljesen automatizált teszteket, amelyek az adatok rögzítését másodpercenként akár 100 000 mintának teszik lehetővé.
A SunLink 70 modellt és konfigurációt futtatott több mint 1000 teszten keresztül a BLWTL laboratóriumban, egy egyedi adatbázist fejlesztve. A tesztek tartalmazták a dőlésszög, a tetőmagasság, a sorok közötti távolságot, az épületmagasságot, a háttámlákat a tető szélétől és a szél által befolyásolt különböző terelő / borító stratégiákat. A vállalat megosztotta ezt az adatbázist a SEAOC-tal, és ennek eredményeként a szervezet közelebb áll a szélerőmű-normák kidolgozásához széles körű ipari konszenzussal - mondta Ward.
A SunLink együtt dolgozott a BLWTL-rel és a Rutherford & Chekene mérnöki cégével is, amelynek székhelye a kaliforniai San Francisco-ban található, és olyan szoftvert fejlesztett ki, amely segítséget nyújt a terméktervezőknek az ACSE 7-10 szabványoknak megfelelő tesztelésében.
Noha állandóan erős, erős szél áldás a szélerőműparkok tulajdonosai számára, ugyanez nem igaz a PV rendszerek tulajdonosaira és üzemeltetőire. Átfogó tervezési megfontolásokkal, fokozott figyelmet fordítva a szélterhelésre jól reagáló szabványokra és technológiára, a PV-telepítő társaságok biztosíthatják, hogy tömbjeik nem kerülnek elfújásra.
