Izvor: obnovljivi izvori energije
Vjetar je jedan od najčešćih uzroka oštećenja solarnih polja, rekli su nekoliko dužnosnika industrije. U Španjolskoj, sredinom prošlog desetljeća, nekoliko velikih dvoosnih solarnih pratilaca nije uspjelo kao posljedica vjetra, izjavio je Dan Shugar, predsjednik Uprave NEXTracker sa sjedištem u Fremontu, CA. "Ali vodoravni traktori kao kategorija bili su od tada vrlo pouzdani, pa se solarna industrija pretvorila u vodoravnu stazu kao najbolji praktični način da se dobije energetska dobit, izbjegavajući sav čelik koji bi bio potreban za zaštitu dvoosne", rekao je ,
Projektiranje za izdržavanje jakih vjetrova
Odbojnost vjetra na solarnim traktorima može biti najsloženiji izračun dizajna u izradi proizvoda jer se dijelovi tragača istovremeno kreću u različitim smjerovima. "Ako nemate sustav ublažavanja, kao što su torzijski graničnik ili prigušivači, vjetar može natjerati niz da divlje oscilira", primijetio je John Williamson, direktor inženjeringa tvrtke Array Technologies, sa sjedištem u Albuquerqueu.
SunLink Precision-Modularni RMS aluminijski sustav dostupan je za 60 i 72-ćelijske module i nagib od 10 stupnjeva. Zasluga: SunLink.
Razni 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 vraćati u stožerni ili ravni položaj pod gravitacijom. "A naša brzina spremanja je brza - od potpune rotacije do zaustavljanja u jednoj minuti", rekao je. "Budući da se vjetar brzo gradi, želimo se brzo zaustaviti", dodao je.
Višestruki redovi pratilaca DuraTrack HZ v3 povezani su rotacijskim pogonskim osovinom, a pokreće ih jedan industrijski 2-fazni, 3-fazni A / C motor. Svaki v3 motor može pokretati do 28 redaka od 80 modula svaki. Zasluge: Array Technologies.
Važno je napomenuti da skladištenje može biti propisani odgovor na vjetar na rubu polja, a neće biti potrebno u zaštićenijem središtu. Zapravo, spremanje solarne ploče nije nužno najbolje rješenje za brzu izgradnju, tvrde drugi. "Nikada se nismo oslanjali na stow za naše sustave; dizajnirali smo da nema zastoja. Sila vjetra na trackeru na položaju nula stupnjeva i dalje može imati veliko opterećenje na polju i skoro vršni zakretni moment u 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 u kojem je na torn polju manje torzije", rekao je. "Naša prethodna generacija obično je građena na 115 mph, ali najgori slučaj je ugrađen za rad do 175 mph. To je dokazano na terenu na više mjesta, uključujući instalaciju smještenu u NREL Centru za tehnologiju vjetra, u Boulderu, Colorado "Nova verzija mogla bi se nositi sa standardom od 135 km / h i slično se može prilagoditi kako bi izdržala veće brzine", rekao je. Vjetar mikro pucanja ili pljuskovi mogu izazvati vjetrove i do 175 km / h na suhom zemljištu, tako da je izloženost vjetru dana bez obzira na mjesto.
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 učinak. Vjetar je, međutim, teško predvidjeti. "Ono što neke solarne tvrtke pretpostavljaju je da se vjetar i dalje smanjuje dalje kad uđete u niz, što nije nužno slučaj. Nizovi su u turbulentnom sloju atmosfere, a vjetar je po prirodi vrlo slučajan i kaotičan", rekao je Williamson.
Ispitivanje i analiza
Propadanje brojeva takvih varijabli vjetra zahtijeva skup alata koji uključuje i računalne modele i modele pune razmjere. "Računalna dinamika fluida izračunavat će opterećenje vjetra, ali ništa ne pobjeđuje od tunela sa stajališta koje testirate model razmjera", rekao je Šugar.
AllEarth Renewables proveo je unutarnji tunel, cjeloviti (dual) test praćenja opterećenja vjetra. Zasluge: AllEarth obnovljivi izvori energije.
Mnoštvo objekata za ispitivanje vjetroelektrana, uključujući vladine laboratorije, u Sjedinjenim Državama i Kanadi, dopuštaju analizu solarne armature u cijelom razmjeru kako bi se zadovoljili zahtjevi certifikata ili građevinskog koda. Neke tvrtke ih mnogo koriste. "Imamo vodeću ocjenu vjetra od 120 mph i jedini su proizvođač kojeg poznajemo da obavi unutarnji tunel, potpuni (dvostruki) test za praćenje vjetra za praćenje vjetra. Htjeli smo pokazati industriji našu dizajnersku snagu i predanost inženjeringu tragač koji će izdržati elemente ", primijetio je Andrew Savage, glavni službenik strategije za AllEarth Renewables sa sjedištem u Willistonu, VT.
Tvrtka Array Technologies također je provela opsežno testiranje tunela na vetrove, uključujući ispitivanja na Langley-ovom cjelovitom vjetroenergetskom tunelu, u Hamptonu, VA, koji se od tada zatvorio. Posao je preuzeo Inženjerski i tehnološki fakultet Sveučilišta Old Dominion, Sveučilište Frank Batten, Norfolk, VA.
Standardi za vjetar koji se još uvijek pojavljuju
Međutim, sve jurisdikcije ne prihvaćaju testiranje vjetrenjača kao dovoljno. Do 2013. godine, grad Los Angeles zahtijevao je tradicionalna rješenja za pričvršćivanje za krovove, a ne neprobojne dizajnirane podove, jer odjel za izgradnju i sigurnost LA-a nije prihvaćao podatke o vjetrovima kako bi opravdao niže zahtjeve za balast. Tek kad je PanelClaw postala prva tvrtka za sustav montaže koja je svoje podatke o cijelosti vjetroelektrana odobrila i LADBS odobrila za upotrebu u dizajnu balasta, propisi su se promijenili. Sjeverni Andover, tvrtka sa zasađenim polarnim medvjeđom, polastičnim dizajnom Gen III, izdržat će vjetrove veće od 120 km / h, što je uragan kategorije 3.
Moduli solarne ploče koje su izmještene od vjetra. Zasluge: CASE Forenzike.
Solarna industrija slijedi odredbe o opterećenju vjetrom koje trenutno objavljuje 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 snježnog i seizmičkog opterećenja koji se na PV sustave mogu primijeniti na sasvim jednostavan način, vrlo je malo smjernica o opterećenju vjetrova. Inženjeri i dozvole dužnosnici su stoga ostavili mogućnost primjene građevinskog zakona na načine koji nisu predviđeni ili nisu prihvatili nacrte temeljene na ispitivanju vjetroelektrana bez standardnih sredstava za vrednovanje pristupa ispitivanja ili rezultata. Nijedna metoda ne osigurava da se koriste odgovarajuće vrijednosti dizajna vjetra. "
The Underwriters Laboratory sa sjedištem u Northbrook-u, Ill., Nominalno je pokrio vjetrovno opterećenje za PV instalacije u verziji UL 2703 iz 2015., ali je i kritiziran zbog nedostatka. "UL 2703 je dobar za ovu industriju, ali nije apsolutni standard. Postojanje istinitog koda izjednačilo bi igralište otpuštanjem tvrtki koje se ne bave važnim faktorima sigurnosti i performansi, kao što su opterećenje vjetra i snijega 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 koje su izmještene od vjetra. Zasluge: CASE Forenzike.
Kalifornijsko udruženje inženjera građevine (SEAOC) sa sjedištem u Sacramentu učinilo je mnogo posla kako bi pomoglo u postavljanju industrijskog standarda za potrebe opterećenja na PV vjetar, rekao je Rob Ward, glavni građevinski inženjer za SunLink. SEAOC PV odbor provodi stalni rad na razvoju 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 Sveučilištu Western Ontario sa sjedištem u Londonu, ONT. BLWTL je nedavno nadogradio svoje pogone sa četiri nova sustava za nadzor i za prikupljanje podataka vjetroelektrana koji omogućuju potpuno automatizirana ispitivanja hvatanja podataka brzinom do 100 000 uzoraka u sekundi svaki.
SunLink je vodio 70 modela i konfiguracija kroz više od 1.000 testova u BLWTL laboratoriju, razvijajući jedinstvenu bazu podataka. Ispitivanja su uključivala varijacije ugla nagiba, visine krova, razmaka redova, visine zgrade, zaostajanja od ruba krova i različitih strategija odbijanja / prekrivanja pod utjecajem vjetra. Tvrtka je ovu bazu dijelila sa SEAOC-om, i kao rezultat, organizacija je bliža razvoju norme za vjetar pri širokom industrijskom konsenzusu, rekao je Ward.
SunLink je također surađivao s BLWTL-om i inženjerskom tvrtkom 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 stalno jaki, jaki vjetrovi blagoslov za vlasnike vjetroelektrana, isto ne vrijedi i za vlasnike i operatore PV sustava. Ali uz pažljivo razmatranje dizajna, povećane usredotočenosti na standarde i tehnologiju koja dobro reagira na sva opterećenja od vjetra, tvrtke za instaliranje na PV uređaju mogu osigurati da njihovi nizovi neće biti ispuhani.