EOLIOS: wyjątkowe kompetencje w Europie
EOLIOS bada oddziaływanie wiatru na budynki oraz skutki wiatru w mieście, wykorzystując symulacji CFD , i wykorzystuje te same kompetencje przy Twoich farmach fotowoltaicznych oraz projektach energetyki odnawialnej, aby zapewnić ich odporność na wiatry ekstremalne.
CFD (Computational Fluid Dynamics, czyli numeryczna mechanika płynów) to metoda symulacji, która numerycznie rozwiązuje równania opisujące przepływ powietrza. Pozwala zwizualizować i zmierzyć prędkości, ciśnienia i obciążenia wiatrem w każdym punkcie terenu: to prawdziwy cyfrowy tunel aerodynamiczny, bez badań fizycznych.
Analiza wiatru
- Analiza porywów i wiatrów dominujących
- Najbardziej niekorzystne scenariusze (W50)
Analiza przepływów
- Ruch powietrza na modułach i wokół nich
- Działające ciśnienia, siły i momenty
Wymiarowanie
- Weryfikacja wartości granicznych paneli
- Rozwiązania techniczne przeciw zrywaniu
Budowa farmy fotowoltaicznej
Farmy fotowoltaiczne składają się z dużej liczby paneli fotowoltaicznych (PV) połączonych szeregowo i równolegle, aby wytwarzać energię elektryczną. Można je budować w bardzo różnych miejscach, między innymi na parkingach, równinach i na morzu. Muszą znosić bardzo różne warunki pogodowe: deszcz, burze, skrajne temperatury a przede wszystkim porywy wiatru. Wiatr zależy od lokalizacji farmy: na morzu będzie na przykład silniejszy.
EOLIOS pomaga wymiarować instalacje Twojej farmy fotowoltaicznej, analizując ryzyko zerwania paneli PV przez silne porywy wiatru.
Panele słoneczne farmy wykonane są z krzemu i mogą być monokrystaliczne lub polikrystaliczne. Ich żywotność wynosi około 20 lat. Aby pochłonąć jak najwięcej promieniowania słonecznego, część paneli jest wyposażona w trackery, które pozwalają zmieniać ich nachylenie zależnie od położenia słońca w ciągu dnia. Ta technologia czyni je bardziej wrażliwymi na zaburzenia niż panele stałe: ryzyko zerwania przez wiatr jest większe, dlatego montuje się układy amortyzujące, aby chronić moduły PV.
Ponadto moduły opierają się na podłużnicach , które można mocować na różne sposoby, na przykład do silnika w przypadku panelu z trackerem. Cała ta konstrukcja może ulec odkształceniu pod wpływem porywów wiatru, które wywierają niejednorodną siłę, a więc i moment na panel PV.
Analiza wiatru i porywów
EOLIOS bada oddziaływanie wiatru na budynki lub skutki wiatru w mieście, wykorzystując symulacji CFD, ale pomagamy również analizować oddziaływanie wiatru i porywów na farmę fotowoltaiczną. Wiatr może poważnie uszkodzić zewnętrzne panele fotowoltaiczne: wywiera ciśnienie na powierzchnię paneli. Jeśli działająca siła jest zbyt duża, mogą zostać zerwane, oderwane, a więc uszkodzone. Dlatego ważne jest, aby zabezpieczyć farmy PV przed wiatrem i porywami, czyli znacznymi przekroczeniami prędkości wiatru. Wymiarowanie oraz ochrona farmy stanowią zatem kluczowe wyzwanie dla branży fotowoltaicznej.
Aby zoptymalizować wymiarowanie układu, analizy prowadzi się w scenariuszu najbardziej niekorzystnym, czyli dla wiatrów najbardziej niekorzystnych, ale też najczęstszych. Analizy róż wiatrów dla różnych okresów w pobliżu inwestycji wskazują wiatry dominujące w lokalizacji. Najbardziej niekorzystne prędkości powietrza, czyli najwyższe zmierzone w skali roku na podstawie danych meteorologicznych , służą jako parametry wejściowe analizy.
Odwołujemy się do Załącznika krajowego NF EN 1991-1-4 (Eurokod 1), aby symulować i obliczać ciśnienia wiatru działające na konstrukcję, przyjmując bazową prędkość wiatru odpowiadającą rocznemu prawdopodobieństwu przekroczenia równemu 0,02 (zdarzenie o okresie powrotu 50 lat, czyli W50).
Symulacja wiatru dla farmy fotowoltaicznej
symulacji CFD opiera się na dokładnym i szczegółowym modelu 3D CFD inwestycji. Obejmuje on precyzyjne odwzorowanie modułów farmy fotowoltaicznej oraz bezpośredniego otoczenia terenu w promieniu 500 m. Ukształtowanie terenu również jest uwzględniane. Na modelu generowana jest siatka obliczeniowa, zagęszczana w odpowiednich miejscach.
Symulacje CFD prowadzi się, aby zwizualizować ruch powietrza na modułach PV i wokół nich. Kilka scenariuszy — z różnymi wiatrami i różnymi kątami nachylenia paneli — analizuje się, aby wskazać możliwe rozwiązania techniczne przeciw zrywaniu, dla wiatru poziomego względem gruntu, który generuje większe momenty przy większym nachyleniu panelu. Dzięki CFD można zatem obliczyć momenty i siły oraz ustalić, czy przekraczają wartości graniczne paneli PV.
EOLIOS wspiera wymiarowanie na obciążenie wiatrem
EOLIOS realizuje kompletne analizy CFD terenu inwestycji. Analizy te można prowadzić w dużej skali, dla dużych farm fotowoltaicznych, z wysoką dokładnością , na rzecz odporności na wiatr Twoich farmach fotowoltaicznych oraz projektów energetyki odnawialnej.
Kompetencje: symulacja ciśnienia wiatru na budynki — Eurokod 1
