Jak systemy regałów balastowych działają na dachach płaskich?

Balastowany Dachowe systemy regałów solarnych zrewolucjonizowały instalację paneli fotowoltaicznych (PV) w obiektach komercyjnych i przemysłowych płaskie dachy . Ich konstrukcja zapewnia rozwiązanie niepenetrujące, kluczowe dla zachowania integralności dachu i gwarancji.

Podstawowa zasada: używanie ciężaru, a nie penetracji

Podstawowa koncepcja balastowa System regałów solarnych na dachu jest proste: grawitacja . Zamiast wiercić w konstrukcji dachu, system wykorzystuje bezwładny ciężar – balast – aby przeciwdziałać siłom natury, przede wszystkim unoszeniu wiatru i, w mniejszym stopniu, siłom sejsmicznym.

Systemy te składają się z kilku kluczowych elementów:

• Konstrukcja regałowa/montażowa: Lekkie, odporne na korozję ramy (zwykle aluminiowe lub ze stali ocynkowanej), które utrzymują panele słoneczne pod żądanym kątem nachylenia. Ramy te zostały zaprojektowane tak, aby równomiernie rozłożyć obciążenie na dachu.
• Tace/tace balastowe: Zintegrowane lub oddzielne przedziały w konstrukcji regału przeznaczone do przechowywania materiału balastowego.
• Materiał balastowy: Zazwyczaj bloki betonowe, kostka brukowa lub rzadziej żwir. Masa tego materiału jest dokładnie wyliczona.
• Maty/podkładki ochronne: Podkładki gumowe lub piankowe o dużej gęstości umieszczone pod regałami i balastem w celu ochrony membrany dachowej przed ścieraniem i obciążeniami punktowymi.

Stabilność strukturalna całego układu fotowoltaicznego zależy od ciężar balastowy jest większa niż maksymalna oczekiwana siła nośna pochodząca od wiatru.

Inżynieria stabilności: obliczenia wiatru i obciążenia

Inżynieria podsypki System regałów solarnych na dachu to skrupulatny proces, który wykracza daleko poza zwykłe ustawienie ciężarków na dachu. Obejmuje złożone obliczenia oparte na lokalnych przepisach i normach budowlanych.

1. Analiza siły wiatru

Wiatr jest głównym wrogiem każdej instalacji fotowoltaicznej na dachu. Siły unoszące wytwarzane przez wiatr przepływający nad i wokół budynku zależą w dużym stopniu od:

• Wysokość i lokalizacja budynku: Wyższe budynki i te na terenach otwartych doświadczają większego ciśnienia wiatru.
• Krawędź dachu i strefy narożne: Prędkość wiatru i ciśnienie wyporu są znacznie wyższe na obwodzie i w narożnikach dachu w porównaniu z obszarem pola. W tych strefach zapotrzebowanie na balast będzie często najwyższe.
• Nachylenie i orientacja panelu: Większe kąty nachylenia paneli zazwyczaj wychwytują więcej wiatru, zwiększając wymagany balast.

Zaawansowane oprogramowanie i dane z tunelu aerodynamicznego służą do określenia dokładnego balastu wymaganego dla każdego konkretnego miejsca na dachu, zapewniając stabilność układu w ekstremalnych warunkach pogodowych.

2. Przegląd obciążeń konstrukcyjnych

Chociaż system balastowy nie jest penetrujący, znacząco zwiększa ciężar dachu. Inżynier budowlany musi sprawdzić, czy istniejąca konstrukcja dachu – w tym pokład, belki i kolumny – może bezpiecznie utrzymać całość martwy ładunek (ciężar regałów, paneli i balastu) i tymczasowe obciążenie na żywo (śnieg, lód lub personel konserwacyjny).

Projekt Dachowe systemy regałów solarnych ma tutaj kluczowe znaczenie, ponieważ ma na celu rozłożenie obciążenia na większej powierzchni, aby utrzymać funty na stopę kwadratową (PSF) w dopuszczalnym limicie dachu.

Instalacja i konserwacja

Proces instalacji systemów balastowych jest na ogół szybszy i mniej inwazyjny niż w przypadku systemów penetrujących.

1. Przygotowanie dachu: Teren jest sprzątany i maty ochronne rozmieszczone są w celu ochrony membrany dachowej.
2. Montaż regałów: Lekkie ramy regałowe montowane są na matach.
3. Integracja panelu: Panele słoneczne są przymocowane do ram.
4. Umieszczenie balastu: Obliczoną ilość bloczków betonowych lub innego materiału balastowego umieszcza się na przeznaczonych do tego tacach. Jest to krytyczny krok, ponieważ prawidłowe rozłożenie ciężaru ma kluczowe znaczenie dla integralności systemu.

Ponieważ w dachu nie ma przejść, konserwacja zazwyczaj koncentruje się na czyszczeniu paneli oraz kontroli regałów i balastu pod kątem przesunięć, chociaż ruchy są rzadkie, jeśli system jest prawidłowo zaprojektowany i zainstalowany.

Kluczowe zalety systemów balastowych

Balastowany Dachowe systemy regałów solarnych stały się preferowanym rozwiązaniem dla dachów płaskich ze względu na kilka istotnych korzyści:

Podsumowując, balast System regałów solarnych na dachu skutecznie działa poprzez zastąpienie kotew konstrukcyjnych starannie obliczoną, bezwładną masą (balastem), aby oprzeć się siłom wiatru. To eleganckie rozwiązanie inżynieryjne zapewnia bezpieczny, niezawodny i przyjazny dla dachu sposób wykorzystania energii słonecznej na płaskich dachach obiektów komercyjnych.