Font: nef.org.uk
La càrrega del vent ha de tenir en compte la velocitat màxima recurrent del vent i no, com s'utilitza per a micro turbines eòliques, velocitats mitjanes. Aquest mapa mostra les velocitats màximes del Regne Unit en metres per segon i, en termes generals, no existeix cap panell solar normal adequat per afegir una càrrega de vent no segura a una coberta típica del Regne Unit a les zones I a III, de manera que es pot utilitzar un mètode de càlcul simplificat. Cal fer una atenció especial a les zones IV i V, principalment al nord i a l'oest d'Escòcia i les Illes del Nord i de l'Oest.
Quan s’exigeixin càlculs més detallats, s’hauria d’utilitzar l’eurocodi [Nota1] per a la càrrega de vent en les estructures d’edificis i el corresponent annex nacional nacional. El procés de càlcul té sis passos:
Determinar la velocitat del vent del lloc Vs
Determinar la velocitat del vent efectiva Ve
Determineu la pressió dinàmica qs = 0,613 Ve2
Determinar la pressió superficial externa pe
Determinar la pressió superficial interna pi
Determineu la càrrega neta del mòdul fotovoltaic P = (pe - pi) A
Aquesta pàgina no intentarà mostrar tots els factors introduïts, però la informació necessària inclou l’altura de l’edifici, l’altitud, la distància del mar, la distància des de la vora de la ciutat, l’altitud del lloc, la topografia, la distància i l’altura dels edificis circumdants i altres factors per a les 12 direccions del vent. BRE Digest 436 proporciona més informació sobre aquest procés i hi ha un programa BREV de BRE. L'Annex Nacional proporciona coeficients de pressió externa per a una àmplia gamma de formes del sostre, incloses les teulades planes, les teulades monopitch, les cobertes tradicionals inclinades i les teulades de maluc, però no s'adrecen específicament als fotovoltaics ni a altres panells solars.
Aquest diagrama mostra un pla esquemàtic d’un sostre inclinat amb vent procedent de dues direccions (a l’oest i al sud si al nord hi ha la part superior del diagrama), mostrant les diferents zones de pressió del vent a la coberta per a les quals pot haver-hi càlculs.
A les zones I a III, sovint és possible utilitzar una fórmula simplificada per a la força del vent: F = qsCpnetCaA on:
qs és la pressió del vent dinàmica.
Cpnet és el coeficient de pressió neta.
Ca és un factor d’efecte de mida que es redueix a un valor d’una matriu per sota de 5 m de diagonal.
A és l'àrea carregada del mòdul fotovoltaic.
En aquest cas, la pressió dinàmica del vent (qs) es pot trobar a les taules de referència que consideren només l’altura, l’altitud, la zona i si la topografia local és significativa o no. Hi ha dos valors necessaris per al coeficient de pressió neta: un per a la pujada potencial i l'altre per a la força descendent.
Alçada del panell i disseny
El projecte EurActive Roofer havia identificat anteriorment cinc arranjaments bàsics de panells. En essència, per als panells muntats tradicionalment a la superfície d'un sostre, Cpnet també es pot trobar a les taules, amb els valors que varien en si són o no a 300 mm del sostre del sostre, de manera que es converteix en una característica de disseny important. El tipus de fixació també és crucial per als panells tradicionals de separació. Les fixacions de ganxo no han de ser tan flexibles que aixequen significativament les teules del sostre que l'envolten. La distància màxima entre les rajoles amb un ganxo instal·lat ha de ser inferior a 6 mm i es recomana que la deflexió màxima del ganxo sigui inferior a 70 mm en la càrrega de vent de disseny. Això es pot comprovar aplicant la càrrega de vent de disseny a un sostre de ganxo o maniquí amb pesos i un sistema de politges i mesurar la deflexió residual.
Els dissenys integrats nominalment hermètics poden ser tractats com qualsevol altre revestiment de sostre d'acord amb l'Eurocodi (sempre que no sobresurtin més de 100 mm del sostre). Les teules o les pissarres permeables a l'aire també utilitzen una variant sobre el mètode de càlcul simplificat, amb una certa quantitat de si s'ajusten o no a la coberta principal.
Situació dels mòduls fotovoltaics a les teulades planes
Això és una mica més complex, depenent en part de si són fixos o independents. Tots dos hauran de resistir la elevació del vent, però els mòduls independents també hauran de resistir el lliscament. Les càrregues de vent dependran de la ubicació del mòdul a la coberta, tant si el sostre té un parapet i si l’estructura de suport fotovoltaic està oberta o totalment revestida. Els càlculs també hauran de tenir en compte on es troben els mòduls a la teulada, amb diferents coeficients de pressió neta aplicats a aquells propers a la vora, a les cantonades o al centre del sostre. En les teulades planes, un càlcul clau pot determinar si hi ha risc de bolcada. Per això, la massa de la unitat i el llast han de sobrepassar la força del vent (moment), que al seu torn es veu afectada per l’angle d’inclinació del panell.
Nota 1: BS6399: la part 2 (Codi de pràctica per a la càrrega del vent en les estructures d’edificis) es va retirar al març de 2010 i es va substituir per l’euroocodi 1 de BS EN 1991-1-4: 2005: accions sobre estructures: part 1-4: accions de vent i la NA a BS EN 1991-1-4: 2005 - Annex nacional nacional a l'Eurocodi 1. Accions sobre estructures. Accions generals. Accions de vent (setembre de 2008).
Ens agradaria agrair a BRE i als altres socis del projecte EurActive Roofer la seva ajuda en aquesta pàgina. La informació que s’ofereix només és orientativa i no s’ha d’utilitzar en lloc de realitzar càlculs d’enginyeria adequats d’acord amb les normes britàniques pertinents.
Aquesta informació es basa en el treball dut a terme pel projecte EurActive Roofer, que es va desenvolupar entre el 2005 i el 2008 i va comptar amb el suport del programa de les accions horitzontals de la Unió Europea en què participaven les pimes.
