Izvor: obnovljivi izvori energije
Vjetar je jedan od najčešćih uzroka oštećenja solarnih niza, rekli su nekoliko zvaničnika ove industrije. U Španjolskoj, sredinom prošle decenije, nekoliko velikih dvoosnih solarnih pratilaca nije uspjelo kao posljedica vjetra, izjavio je Dan Shugar, izvršni direktor NEXTracker-a, sa sjedištem u Fremontu, CA. "Ali horizontalni trackeri kao kategorija su od tada bili vrlo pouzdani, pa se solarna industrija pretvorila u vodoravnu stazu kao najbolji praktični način da se dobije energetska dobit, izbjegavajući sav čelik koji je potreban za zaštitu dvoosne", rekao je .
Dizajn za izdržavanje jakih vjetrova
Otkrivanje vjetra na solarnim trackerima može biti najsloženiji izračun dizajna prilikom izrade proizvoda jer se dijelovi tragača istovremeno kreću u različitim smjerovima. "Ako nemate sustav ublažavanja, kao što su torzijski graničnik ili prigušivač, vjetar može natjerati niz da divlje oscilira", primijetio je John Williamson, direktor inženjeringa tvrtke Array Technologies, sa sjedištem u Albuquerqueu.
SunLink Precision-Modularni RMS aluminijumski sistem dostupan je za 60 i 72-ćelijske module i nagib od 10 stepeni. Kredit: SunLink.
Različiti dizajni pokušavaju ograničiti utjecaj vjetra na tragače. "Otišli smo do okrugle cijevi za razliku od većine drugih proizvođača koji koriste kvadratni ili drugi oblik čelika - tako da pokupimo 30 posto više torzijske čvrstoće", rekao je Šugar. "Također smo prošli s uravnoteženim dizajnom", rekao je, napominjući da će se niz vratiti gravitacijom u stojeći ili ravni položaj. "A naša brzina pomicanja je brza - od pune rotacije do zaustavljanja u jednoj minuti", rekao je on. "S obzirom na to da se vjetar brzo gradi, želimo da ga brzo zaustavimo", dodao je.
Višestruki redovi pratilaca DuraTrack HZ v3 povezani su rotirajućim pogonskim osovinom, a pokreće ih jedan industrijski 2-fazni A / C motor. Svaki v3 motor može pokretati do 28 redova od 80 modula svaki. Kredit: Array Technologies.
Važno je napomenuti da skladištenje može biti propisani odgovor na vjetar na ivici polja, a ne mora biti potrebno u zaštićenijem centru. Zapravo, spremanje solarne ploče nije nužno najbolje rješenje za brzu izgradnju, tvrde drugi. "Nikada se nismo oslanjali na stow za naše sisteme; ne dizajniramo bez zastoja. Sila vjetra na trackeru na položaju nula stupnjeva i dalje može imati veliko opterećenje na polju i skoro vršni zakretni moment na sustavu", istaknuo je Array Tehnologija Williamson. "S našim novim V3 dizajnom osmislili smo pasivni dizajn stola i dodali uređaj za ograničavanje torzije koji mu omogućava pomicanje do položaja na kojem je na torn polju manja torzija", rekao je. "Naša prethodna generacija obično je građena na 115 mph, ali najgora instalacija izgrađena je za rad do 175 mph. To je dokazano na terenu na više lokacija, uključujući instalaciju u NREL Centru za tehnologiju vetra, u Boulderu, Colorado "Nova verzija mogla bi podnijeti standard sa 135 mph i slično se može konfigurirati da izdrži veće brzine," rekao je. Vjetrovni mikropusti ili pljuskovi mogu izazvati vjetrove i do 175 km / h na suhom zemljištu, tako da je izloženost vjetru određena bez obzira na lokaciju.
Budući da vjetar može mnogo intenzivnije utjecati na vanjske rubove polja solarne matrice, potrebno je izgraditi vanjske redove kako bi bili čvršći i jači. Na primjer, NEXTracker koristi deblji čelik na vanjskim redovima kako bi dizajnirao ovaj efekt. Ipak, vjetar je teško predvidjeti. "Ono što neke solarne kompanije pretpostavljaju je da vjetar nastavlja da smanjuje dalje kako biste ušli u niz, što nije nužno slučaj. Nizovi su u turbulentnom sloju atmosfere, a vjetar je po prirodi vrlo slučajan i haotičan", rekao je Williamson.
Ispitivanje i analiza
Propadanje brojeva za takve varijable vjetra zahtijeva skup alata koji uključuje i računalne modele i modele pune razmjere. "Računalna dinamika tečnosti izračunaće opterećenje vetra, ali ništa ne pobedi u tunelu sa stanovišta da testirate model skale", rekao je Šugar.
AllEarth Renewables proveo je unutarnji tunel, potpuno (dual) test praćenja opterećenja vjetra. Kredit: AllEarth obnovljivi izvori energije.
Mnoštvo postrojenja za ispitivanje vjetroelektrana, uključujući vladine laboratorije, u Sjedinjenim Državama i Kanadi, dozvoljavaju analizu solarne armature u cijelom razmjeru kako bi se zadovoljili zahtjevi za certificiranjem ili građevinskim kodom. Neke kompanije ih mnogo koriste. "Imamo vodeću ocjenu vjetra od 120 mph i jedini su proizvođač kojeg poznajemo da obavi unutarnji tunel, potpuno (dvostruko) ispitivanje opterećenja vjetra na traktoru. Željeli smo demonstrirati industriji našu dizajnersku snagu i predanost inženjeringu tragač koji će izdržati elemente ", primijetio je Andrew Savage, glavni službenik strategije za AllEarth Obnovljive izvore sa sjedištem u Willistonu, VT.
Tvrtka Array Technologies također je provela opsežno testiranje vjetroenergetskih tunela, uključujući ispitivanja na Langley-ovom full-Scale wind Tunel-u u Hamptonu, VA, koji se od tada zatvorio. Posao je preuzeo Inženjerski i tehnološki fakultet Sveučilišta Old Dominion, Frank Batten, Norfolk, VA.
Standardi za vjetar se još uvijek pojavljuju
Međutim, sve jurisdikcije ne prihvaćaju testiranje vjetrenjača kao dovoljno. Do 2013. godine, grad Los Angeles zahtijevao je tradicionalna rješenja za montažu na krovove umjesto krovova neprobojnih dizajna, jer odjel za izgradnju i sigurnost LA-a nije prihvatio podatke o tunelima za opravdavanje nižih zahtjeva za balast. Tek kada je PanelClaw postala prva kompanija za sistem montiranja koja je svoje rezultate punih podataka o tunelima za vjetrenjače odobrila i LADBS odobrila za upotrebu u dizajnu balasta, uredba se promijenila. Sjeverni Andover, kompanija kompanije Polar Bear III iz Polar Bear Bear-a, izdržat će vjetrove iznad 120 mph, što je uragan kategorije 3.
Moduli solarne ploče premješteni silama vjetra. Kredit: CASE Forenzike.
Solarna industrija slijedi odredbe o opterećenju vjetrom koje trenutno donosi Američko udruženje inženjera građevine (ACSE) sa sjedištem u Restonu, VA. Najnoviji standard je ASCE / SEI iz 2013. godine 7-10. No, taj se standard više odnosi na zgrade nego na solarne sustave, žali se nekoliko proizvođača. U izjavi za svijet obnovljivih izvora energije Christopher Tilley iz 2012., rekao je, „dok su uspostavljeni standardi snijega i seizmičkog opterećenja koji se na PV sustave mogu primijeniti na sasvim jednostavan način, vrlo je malo smjernica o opterećenju vjetrova. Inženjeri i dozvole zvaničnici su stoga ostavili mogućnost primjene građevinskog kodeksa na načine koji nisu predviđeni ili nisu prihvatili nacrte koji se temelje na ispitivanju vjetroelektrana bez standardnih sredstava za vrednovanje pristupa ispitivanja ili rezultata. Nijedna metoda ne osigurava da se koriste odgovarajuće vrijednosti dizajna vjetra. "
Laboratorija Underwriters sa sjedištem u Northbrook-u, Ill., Nominalno je pokrila vjetrovno opterećenje za PV instalacije u verziji UL 2703 iz 2015, ali je i kritikovana zbog nedostatka. "UL 2703 je dobar za ovu industriju, ali nije apsolutni standard. Postojanje istinitog koda izjednačilo bi igralište istrebljujući kompanije koje se ne bave važnim faktorima sigurnosti i performansi, kao što su opterećenje vetra i snega ispitivanje, ispitivanje korozije i otpornost na požar, "rekao je John Klinkman, potpredsjednik odjela za inženjering u kompaniji Applied Energy Technologies, u Clinton Township, MI.
Moduli solarne ploče premješteni silama vjetra. Kredit: CASE Forenzike.
Udruženje građevinskih inženjera iz Kalifornije (SEAOC) sa sjedištem u Sacramentu učinilo je mnogo posla na tome da pomogne u postavljanju industrijskog standarda za potrebe opterećenja od PV vjetra, rekao je Rob Ward, glavni strukturni inženjer za SunLink. SEAOC PV odbor provodi stalni rad na izradi prijedloga za promjenu koda prema odredbama o dizajnu vjetra u ASCE. Grupa je izradila vlastite smjernice za opterećenje vjetra i solarnu energiju, uključujući najnoviji SEAOC PV2-2012, dizajn vjetra za niskoprofilne solarne fotonaponske sklopove na ravnim krovovima.
SunLink je počeo testirati svoju liniju PV proizvoda 2006. godine uz pomoć laboratorija za probijanje vetra na granici sloja (BLWTL) na Univerzitetu Western Ontario sa sjedištem u Londonu, ONT. BLWTL je nedavno nadogradio svoje pogone sa četiri nova sistema za kontrolu tunela i za prikupljanje podataka koji omogućavaju potpuno automatizirane testove koji bilježe podatke brzinom do 100 000 uzoraka u sekundi svaki.
SunLink je vodio 70 modela i konfiguracija kroz više od 1.000 testova u BLWTL laboratoriji, razvijajući jedinstvenu bazu podataka. Testovi su uključivali varijacije ugla nagiba, visine krova, razmaka redova, visine zgrade, zaostajanja od ruba krova i razne strategije deflektora / prekrivanja pod utjecajem vjetra. Kompanija je ovu bazu podataka podijelila sa SEAOC-om, i kao rezultat, organizacija je bliža razvoju norme opterećenja vjetra sa širokim industrijskim konsenzusom, rekao je Ward.
SunLink je također surađivao s BLWTL-om i inženjerskom firmom Rutherford & Chekene, sa sjedištem u San Franciscu, Kalifornija, na razvoju softvera koji će pomoći dizajnerima proizvoda da testiraju svoj dizajn prema standardima ACSE 7-10.
Iako su neprekidno jaki, jaki vjetrovi blagoslov za vlasnike vjetroelektrana, isto ne vrijedi i za vlasnike i operatore PV sistema. Ali uz pažljivo razmatranje dizajna, povećane usredotočenosti na standarde i tehnologiju koja dobro reagira na sva opterećenja vjetrom, kompanije za instaliranje na PV uređaju mogu osigurati da njihovi nizovi neće biti ispuhani.
