Como funcionam os sistemas de estantes com lastro em telhados planos?

Lastrado Sistemas de racks solares para telhados revolucionaram a instalação de painéis fotovoltaicos (PV) em ambientes comerciais e industriais telhados planos . O seu design oferece uma solução não penetrante, crucial para preservar a integridade e garantia da cobertura.

O princípio fundamental: usar peso, não penetração

O conceito fundamental por trás de um lastro Sistema de rack solar para telhado é simples: gravidade . Em vez de perfurar a estrutura do telhado, o sistema utiliza peso inerte – o lastro – para neutralizar as forças da natureza, principalmente a elevação do vento e, em menor grau, as forças sísmicas.

Esses sistemas consistem em vários componentes principais:

• Estrutura de estantes/montagem: Estruturas leves e resistentes à corrosão (geralmente alumínio ou aço galvanizado) que mantêm os painéis solares no ângulo de inclinação desejado. Essas estruturas são projetadas para distribuir a carga uniformemente pelo telhado.
• Bandejas/recipientes de lastro: Compartimentos integrados ou separados dentro da estrutura de estantes projetados para armazenar o material de lastro.
• Material de lastro: Normalmente blocos de concreto, pavimentação ou, menos comumente, cascalho. O peso deste material é calculado com precisão.
• Tapetes/almofadas de proteção: Almofadas de borracha ou espuma de alta densidade colocadas abaixo das estantes e do lastro para proteger a membrana do telhado contra abrasão e carga pontual.

A estabilidade estrutural de todo o painel solar depende da peso do lastro sendo maior do que a força de elevação máxima esperada do vento.

Engenharia para Estabilidade: Cálculos de Vento e Carga

A engenharia de um lastro Sistema de rack solar para telhado é um processo meticuloso que vai muito além de simplesmente colocar pesos no telhado. Envolve cálculos complexos baseados em códigos e padrões de construção locais.

1. Análise da elevação do vento

O vento é o principal inimigo de qualquer instalação solar no telhado. As forças de elevação criadas pelo vento que flui sobre e ao redor de um edifício são altamente dependentes de:

• Altura e localização do edifício: Edifícios mais altos e aqueles em áreas abertas sofrem pressões de vento mais elevadas.
• Borda do telhado e zonas de canto: A velocidade do vento e a pressão ascendente são significativamente maiores no perímetro e nos cantos de um telhado em comparação com a área do campo. A necessidade de lastro será frequentemente mais elevada nestas zonas.
• Inclinação e orientação do painel: Ângulos de inclinação mais altos do painel geralmente captam mais vento, aumentando o lastro necessário.

Software sofisticado e dados de túnel de vento são usados ​​para determinar o lastro exato necessário para cada local específico no telhado, garantindo que o conjunto permaneça estável sob condições climáticas extremas.

2. Revisão de Carga Estrutural

Embora não seja penetrante, o sistema com lastro adiciona peso significativo ao telhado. Um engenheiro estrutural deve verificar se a estrutura existente do telhado – incluindo o tabuleiro, vigas e colunas – pode suportar com segurança o conjunto combinado. carga morta (o peso das estantes, painéis e lastro) e o tempo temporário carga ao vivo (neve, gelo ou pessoal de manutenção).

O desenho do Sistemas de racks solares para telhados é crucial aqui, pois visa distribuir a carga sobre uma área de superfície maior para manter as libras por pé quadrado (PSF) dentro do limite permitido do telhado.

Instalação e Manutenção

O processo de instalação de sistemas com lastro é geralmente mais rápido e menos invasivo do que os sistemas penetrantes.

1. Preparação do telhado: A área é limpa e tapetes de proteção são dispostos para proteger a membrana do telhado.
2. Conjunto de estantes: As estruturas leves das estantes são montadas nas esteiras.
3. Integração do painel: Os painéis solares são fixados às estruturas.
4. Colocação de lastro: A quantidade calculada de blocos de concreto ou outro material de lastro é colocada nas bandejas designadas. Esta é uma etapa crítica, pois a distribuição correta do peso é essencial para a integridade do sistema.

Como não há penetrações no telhado, a manutenção normalmente se concentra na limpeza do painel e na inspeção das estantes e do lastro para detectar qualquer deslocamento, embora o movimento seja raro quando o sistema é projetado e instalado corretamente.

Principais vantagens dos sistemas lastrados

Lastrado Sistemas de racks solares para telhados tornaram-se a solução preferida para telhados planos devido a vários benefícios atraentes:

Em resumo, um lastro Sistema de rack solar para telhado funciona efetivamente substituindo âncoras estruturais por massa inerte cuidadosamente calculada (lastro) para resistir às forças do vento. Esta elegante solução de engenharia fornece uma maneira segura, confiável e amigável de aproveitar a energia solar em telhados comerciais planos.