Lähde: nef.org.uk
Tuulen kuormituksessa on otettava huomioon suurin mahdollinen toistuva tuulen nopeus eikä mikrosuihkuturbiinien keskiarvoja. Tämä kartta näyttää UK: n enimmäisnopeudet metreinä sekunnissa ja yleisesti ottaen mikään normaalisti asennettu normaali aurinkopaneeli ei todennäköisesti lisää vaarallista tuulikuormitusta tyypilliselle UK-katolle vyöhykkeillä I – III, joten voidaan käyttää yksinkertaistettua laskentamenetelmää. Erityistä huomiota on kiinnitettävä vyöhykkeisiin IV ja V, lähinnä Skotlannin pohjoiseen ja länteen, sekä pohjoisiin ja länsimaisiin saariin.
Jos tarvitaan yksityiskohtaisempia laskelmia, olisi käytettävä rakennuskonstruktioiden tuulikuormittamista koskevaa Eurocode-ohjelmaa1 ja siihen liittyvää Yhdistyneen kuningaskunnan kansallista liitettä. Laskentaprosessissa on kuusi vaihetta:
Määritä paikan tuulen nopeus Vs
Määritä tehokas tuulen nopeus Ve
Määritä dynaaminen paine qs = 0,613 Ve2
Määritä ulkoinen pintapaine pe
Määritä sisäpinnan paine pi
Määritä PV-moduulin nettokuorma P = (pe - pi) A
Tällä sivulla ei yritetä näyttää kaikkia otettuja tekijöitä, mutta vaadittavat tiedot sisältävät rakennuksen korkeuden, korkeuden, etäisyyden merestä, etäisyyden kaupungin reunasta, sivuston korkeus, topografia, ympäröivien rakennusten etäisyys ja korkeus ja muut kaikki 12 tuulen suuntaa. BRE Digest 436 antaa lisätietoja tästä prosessista ja BRE-ohjelma BREVe. Kansallisessa liitteessä annetaan ulkoisia painekertoimia laajalle valikoimalle katto- muotoja, kuten litteitä kattoja, monopitch-kattoja, perinteisesti katettuja kattoja ja lonkat kattoja, mutta se ei koske erityisesti PV- tai muita aurinkopaneeleja.
Tämä kaavio esittää kaavamaisen suunnitelman kaarevasta katosta, jossa tuuli tulee kahdesta suunnasta (länsi ja etelä, jos pohjoinen on kaavion yläreuna), jossa esitetään eri tuulenpainevyöhykkeet katolla, joille laskelmat saattavat olla tarpeen.
Vyöhykkeillä I - III on usein mahdollista käyttää yksinkertaistettua kaavaa tuulivoimalle: F = qsCpnetCaA, jossa:
qs on dynaaminen tuulenpaine.
Cpnet on nettopaineen kerroin.
Ca on kokovaikutuskerroin, joka laskee arvoon 1 matriisille alle 5 metrin poikki.
A on PV-moduulin ladattu alue.
Tällöin dynaaminen tuulenpaine (qs) löytyy vertailutaulukoista, joissa otetaan huomioon vain rakennuksen korkeus, korkeus, vyöhyke ja onko paikallinen topografia merkittävä vai ei. Nettopainekerrointa varten tarvitaan kaksi arvoa - yksi potentiaalisen nousun ja toisen alaspäin kohdistuvan voiman osalta.
Paneelin korkeus ja rakenne
EurActive Roofer -hankkeessa oli aikaisemmin määritelty viisi paneelin järjestelyä. Perinteisesti katon pinnalla oleville perinteisesti asennetuille paneeleille Cpnet löytyy myös taulukoista, joiden arvot vaihtelevat sen mukaan, ovatko ne 300 mm: n etäisyydellä katon reunasta, joten tästä tulee tärkeä suunnittelun piirre. Kiinnitystyyppi on ratkaiseva myös perinteisille pysäytyspaneeleille. Koukun kiinnikkeet eivät saa olla niin joustavia, että ne nostavat merkittävästi ympäröiviä kattopaneeleja. Asennetun koukun välisten laattojen välisen enimmäiseron on oltava alle 6 mm ja suositeltavaa on, että koukun suurin taipuma on alle 70 mm suunnitellun tuulikuormituksen kohdalla. Tämä voidaan tarkistaa sovittamalla tuulen kuormitus koukkuun tai nukke- kattoon käyttäen painoja ja hihnapyöräjärjestelmää ja mittaamalla jäännösjännitys.
Integroidut mallit, jotka ovat nimellisesti ilmatiiviitä, voidaan käsitellä kuten mitä tahansa muuta kattorakennetta Eurokoodin mukaisesti (edellyttäen, että ne eivät ulotu katosta yli 100 mm). Ilmanläpäisevät kattopaneelit tai liuskekivi käyttävät myös muunnosta yksinkertaistettuun laskentamenetelmään, jossa otetaan huomioon, ovatko ne suoraan kiinni pääkatto- lattialle.
PV-moduulien tilanne tasaisilla katoilla
Tämä on hieman monimutkaisempi, riippuen osittain siitä, ovatko ne mekaanisesti kiinteitä tai vapaasti seisovia. Molempien täytyy vastustaa tuulen kohoamista, mutta vapaasti seisovien moduulien täytyy myös vastustaa liukumista. Tuulikuormitus riippuu moduulin sijainnista katolla, onko katolla parapetti ja onko PV-tukirakenne avoin tai täysin verhottu. Laskelmissa on myös pohdittava, missä moduulit ovat katolla, ja niille, jotka ovat lähellä reunaa, kulmissa tai katon keskellä, sovelletaan erilaisia nettopainekertoimia. Litteillä katoilla keskeinen laskelma voi olla määrittää, onko olemassa kaatumisen riski. Tätä varten yksikön ja painolastin massan on oltava suurempi kuin tuulivoima (momentti), joka puolestaan vaikuttaa paneelin kaltevuuskulmaan.
Huomautus 1: BS6399: Osa 2 (Rakennusrakenteiden tuulien kuormituksen käytännesäännöt) peruutettiin maaliskuussa 2010 ja korvattiin BS EN 1991-1-4: 2005 Eurocode 1: Rakenteisiin kohdistuvat toimet: Osa 1-4: Tuulen vaikutukset ja NA on BS EN 1991-1-4: 2005 - Yhdistyneen kuningaskunnan kansallinen liite Eurokoodiin 1. Rakenteita koskevat toimet. Yleiset toimet. Tuulitoimet (syyskuu 2008).
Haluamme kiittää BRE: tä ja muita EurActive Roofer -hankkeen yhteistyökumppaneita heidän avustuksestaan tällä sivulla. Annetut tiedot ovat vain ohjeellisia eikä niitä pitäisi käyttää asianmukaisten teknisten laskelmien sijasta asiaankuuluvien brittiläisten standardien mukaisesti.
Nämä tiedot perustuvat EurActive Roofer -hankkeeseen, joka toteutettiin vuosina 2005–2008 ja jota tuettiin Euroopan unionin ohjelmalla, joka koskee pk-yrityksiä koskevia horisontaalisia toimia.
