Integrazione solare sul tetto: le regole di carico, montaggio e layout che decidono il design

Pubblicato da OSD Editorial Team, ingegneri di fabbrica con 15 anni di esperienza nella produzione e nell'assistenza sul campo in Più Popolari, Notizie dell'Industria

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Un sistema fotovoltaico sul tetto è un progetto strutturale con un ambito elettrico collegato. I pannelli sono la parte più economica di farlo bene. La parte costosa sta scoprendo, dopo l'installazione, che il tetto non può sopportare il sollevamento, o che il montaggio era incompatibile con la membrana. Questa pagina è la lista di controllo che eseguiamo prima che qualcuno si arrampica su un tetto, a falda o piatto, nuova costruzione o retrofit.

Carico morto e vento: i due numeri che chiudono il progetto

Un array fotovoltaico cristallino incorniciato aggiunge circa 12 - 20 kg/m ² di carico morto, modulo più scaffalature. La maggior parte dei tetti lo tollera senza drammi. Il vento è il numero che in realtà blocca i progetti. Un array a tetto piatto è una vela: le forze di sollevamento e di scorrimento si ridimensionano con la velocità del vento e l'altezza dell 'edificio e raggiungono il picco agli angoli e ai bordi del tetto. Ecco perché i sistemi zavorrati su edifici alti necessitano di una revisione ingegneristica, Eseguire un primo passaggio con il nostro calcolatore di carico del vento, quindi far firmare all 'ingegnere strutturale il programma di carico prima dell' inizio della fabbricazione.

Tetti a falda portano la stessa fisica con diversi dettagli. La matrice si trova sopra il piano del tetto, cattura il vento direttamente, e trasferisce il carico attraverso i punti di montaggio in travi o capriate. La distribuzione del carico tra le capriate conta più del peso totale, che è il motivo per cui la spaziatura di fissaggio è una decisione strutturale, non una carpenteria. carico di neve si unisce l'immagine in climi freddi, sia come peso aggiunto che come massa scorrevole quando si lascia andare.

Montaggio: pitch versus piatto

Tetti a falda. Sistemi basati su rotaie dominano perché impostano l'inclinazione della fila al passo del tetto e travi campate prevedibilmente; sistemi rail-less risparmiare altezza e materiale su layout semplici. Lampeggiante a tenuta d'acqua ad ogni penetrazione non è opzionale, e integrato lampeggiante prodotti sovraperformare guarnizioni sito fabbricato. montaggio personalizzato per materiale di copertura è di routine, e le specifiche di fissaggio segue il materiale: tegole, metallo, e tetti scandole ogni prendono diversi elementi di fissaggio e diversi percorsi di carico.

Tetti piani. I rack zavorrati evitano completamente le penetrazioni, il che protegge la membrana e accelera la rimozione quando il tetto viene coperto. Il compromesso è il peso e le prestazioni del vento, motivo per cui i layout zavorrati sono più spaziati e spesso fissati meccanicamente al perimetro. I meccanismi di inclinazione regolabili recuperano parte dell 'angolo che un tetto piano dà via. La compatibilità con le membrane è un vero vincolo: alcuni piedini rack e cuscinetti di protezione sono incompatibili con alcune membrane e la garanzia sul tetto può richiedere uno strato di protezione specifico.

Layout: cosa va dove

Ostacoli prima. Vents, camini, unità HVAC, e scarichi mappa le zone no-go prima della matrice fa. Shading da un parapetto o un camino è una decisione a livello di riga, non a livello di pannello uno, ed è più economico da risolvere sul disegno.
Accesso al fuoco. Mantenere i percorsi e battute d'arresto il codice di fuoco requirements. They non sono negoziabili, e mangiano area, in modo da pianificare le righe intorno a loro.
Accesso di manutenzione. Lasciare un percorso di lavaggio e ispezione. I sistemi che non possono essere puliti perdono nell 'ordine del 5 - 15% della produzione in climi polverosi e la persona sul tetto fa parte del design.
Selezione del pannello. Dove l'area è stretta, i moduli ad alta efficienza acquistano kW per m ². Dove la struttura è il limite, i moduli leggeri e le scaffalature a basso profilo riducono sia il carico morto che il sollevamento. I valori di resistenza al vento su modulo e rack sono una coppia abbinata; specificarli insieme.

Stoccaggio e ambito elettrico

stoccaggio della batteria cambia l'economia del tetto solo quando c'è un motivo: backup di allocazione di potenza, tempo di utilizzo arbitraggio, o di autoconsumo. Dimensione della batteria dai carichi che si desidera effettivamente guidare attraverso, non dalla dimensione matrice, e posizionarlo dove la temperatura rimane moderata, perché la durata della batteria è una storia di temperatura. Il posizionamento inverter ha bisogno di ventilazione e ombra. Inverter stringa si adattano array unshaded; micro-inverter o ottimizzatori di potenza guadagnano il loro costo dove ombreggiatura o orientamenti misti trascinerebbero un 'intera stringa verso il basso. I limiti di connessione e di esportazione della rete provengono dall' utilità e la documentazione di interconnessione è di solito l'elemento più lento nella pianificazione, quindi avviarlo prima. La gestione dei cavi non è estetica: le corse hanno bisogno di supporto, protezione UV e spazio per il movimento termico.

Protezione e monitoraggio delle condizioni meteorologiche

Impermeabile ogni penetrazione, ospitare l'espansione termica nelle corse dei cavi, perché i tetti attraversano ampie gamme di temperatura e gestiscono la dispersione di ghiaccio e neve in modo che una diapositiva non porti con sé l'array. Integrare la protezione dai fulmini dove i codici locali lo richiedono. Sul lato del monitoraggio, il monitoraggio della produzione in tempo reale e i dati a livello di pannello trasformano "il sistema sembra basso" in un risultato specifico, L'analisi correlata alle condizioni meteorologiche separa una faglia da un mese nuvoloso.

Quando il solare sul tetto è lo strumento sbagliato.

Dire di no al tetto quando la struttura non può essere verificata per il carico, quando l'ombreggiatura rimuove un terzo della produzione, quando il tetto ha bisogno di ri-copertura nel giro di pochi anni, perché si dovrebbe ri-tetto prima e montare dopo, o quando il modello di consumo lascia la maggior parte generazione esportato ad un tasso povero.

Ambito: questa pagina copre il fotovoltaico montato su edifici e la sua integrazione strutturale. Non copre i prodotti BIPV (fotovoltaico integrato nell 'edificio), i sistemi di illuminazione solare termica o DC off-grid. I calcolatori del vento e del carico sopra sono per lo screening di primo passaggio; il programma di carico firmato proviene dal tuo ingegnere strutturale. Per l'estremità off-grid della stessa fabbrica, i nostri lampioni solari all-in-one trasportano i pannelli, la batteria e il controllo della carica MPPT in un' unica unità.

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