Fonte: nef.org.uk
Il carico del vento deve considerare la massima velocità del vento ricorrente e non, come viene utilizzato per le micro turbine eoliche, le velocità medie. Questa mappa mostra le velocità massime del Regno Unito in metri al secondo e, in termini generali, nessun normale pannello solare installato correttamente è in grado di aggiungere un carico di vento pericoloso a un tipico tetto del Regno Unito nelle zone da I a III, quindi è possibile utilizzare un metodo di calcolo semplificato. Un'attenzione particolare deve essere prestata nelle zone IV e V, principalmente nella Scozia settentrionale e occidentale e nelle isole settentrionali e occidentali.
Laddove sono richiesti calcoli più dettagliati, è necessario utilizzare l'Eurocodice [Nota 1] per il carico del vento sulle strutture degli edifici e il relativo allegato nazionale del Regno Unito. Il processo di calcolo ha sei passaggi:
Determina la velocità del vento del sito Vs
Determina la velocità del vento effettiva Ve
Determinare la pressione dinamica qs = 0,613 Ve2
Determinare la pressione superficiale esterna pe
Determina la pressione superficiale interna pi
Determinare il carico netto sul modulo PV P = (pe - pi) A
Questa pagina non tenterà di mostrare tutti i fattori introdotti, ma le informazioni richieste includono l'altezza dell'edificio, l'altitudine, la distanza dal mare, la distanza dal bordo della città, l'altitudine del sito, la topografia, la distanza e l'altezza degli edifici circostanti e altri fattori per tutte le 12 direzioni del vento. BRE Digest 436 fornisce ulteriori informazioni su questo processo e vi è un BREVe del programma BRE. L'allegato nazionale fornisce coefficienti di pressione esterni per una vasta gamma di forme di tetti, compresi tetti piani, tetti monopitch, tetti a falda tradizionale e tetti a padiglione, ma non riguarda specificamente il fotovoltaico o altri pannelli solari.
Questo diagramma mostra un piano schematico di un tetto a due falde con vento proveniente da due direzioni (ovest e sud se nord è la parte superiore del diagramma), che mostra le varie zone di pressione del vento sul tetto per le quali potrebbero essere necessari i calcoli.
Nelle zone da I a III, è spesso possibile utilizzare una formula semplificata per la forza del vento: F = qsCpnetCaA dove:
qs è la pressione del vento dinamica.
La cpnet è il coefficiente di pressione netta.
Ca è un fattore di dimensione che si riduce a un valore di 1 per un array inferiore a 5m di diagonale.
A è l'area caricata del modulo fotovoltaico.
In questo caso, la pressione dinamica del vento (qs) può essere trovata da tabelle di riferimento che prendono in considerazione solo l'altezza dell'edificio, l'altitudine, la zona e se la topografia locale è significativa o meno. Ci sono due valori necessari per il coefficiente di pressione netta - uno per il sollevamento potenziale e l'altro per la forza verso il basso.
Pannello altezza e design
Il progetto EurActive Roofer aveva già identificato cinque disposizioni di base dei pannelli. In sostanza, per i pannelli montati tradizionalmente sulla superficie di un tetto, Cpnet si può trovare anche dalle tabelle, con valori che variano a seconda che si trovino a meno di 300 mm dal bordo del tetto - quindi diventa un'importante caratteristica di design. Il tipo di fissaggio è fondamentale anche per i pannelli tradizionali di stand-off. I fissaggi dei ganci non devono essere così flessibili da sollevare in modo significativo le tegole del tetto circostanti. La distanza massima tra le piastrelle con un gancio installato deve essere inferiore a 6 mm e si raccomanda che la deflessione massima del gancio sia inferiore a 70 mm al carico del vento di progetto. Questo può essere verificato applicando il carico del vento di progetto a un gancio o tetto fittizio usando pesi e un sistema di pulegge e misurando la deflessione residua.
I design integrati che sono nominalmente a tenuta stagna possono essere trattati come qualsiasi altro rivestimento del tetto in conformità con l'Eurocodice (a condizione che non sporgano dal tetto di oltre 100 mm). Anche le tegole o le tegole permeabili all'aria usano una variante del metodo di calcolo semplificato, con una certa tolleranza se esse si adattino o meno direttamente alle travi del tetto principale.
Situazione dei moduli fotovoltaici su tetti piani
Questo è un po 'più complesso, a seconda che siano meccanicamente fissi o indipendenti. Entrambi dovranno resistere al sollevamento del vento, ma i moduli autoportanti dovranno anche resistere allo scivolamento. I carichi del vento dipenderanno dalla posizione del modulo sul tetto, dal fatto che il tetto abbia un parapetto e se la struttura di supporto PV sia aperta o completamente rivestita. I calcoli dovranno anche considerare dove i moduli sono sul tetto, con diversi coefficienti di pressione netta applicati a quelli vicino al bordo, negli angoli o al centro del tetto. Su tetti piani, un calcolo chiave può essere quello di determinare se esiste il rischio di ribaltamento. Per questo, la massa dell'unità e della zavorra deve superare la forza del vento (momento), che a sua volta è influenzata dall'angolo di inclinazione del pannello.
Nota 1: BS6399: Parte 2 (Codice di condotta per carico del vento su strutture edili) è stato ritirato nel marzo 2010 e sostituito da BS EN 1991-1-4: 2005 Eurocodice 1: Azioni sulle strutture: Parte 1-4: Azioni e da NA a BS EN 1991-1-4: 2005 - Allegato nazionale del Regno Unito all'Eurocodice 1. Azioni sulle strutture. Azioni generali Azioni eoliche (settembre 2008).
Vorremmo ringraziare BRE e gli altri partner del progetto EurActive Roofer per la loro assistenza in questa pagina. Le informazioni fornite sono solo indicative e non devono essere utilizzate al posto di calcoli di ingegneria adeguati in conformità con gli standard britannici pertinenti.
Queste informazioni si basano sul lavoro intrapreso dal progetto EurActive Roofer che si è svolto dal 2005 al 2008 ed è stato sostenuto dal programma dell'Unione europea per le azioni orizzontali che coinvolgono le PMI.