Estudo CFD de ventos extremos em painéis solares e centrais eléctricas
Os nossos projectos :
Precisas de uma opinião especializada?
EOLIOS, uma experiência única na Europa
A EOLIOS é especialista em dissipação de calor para centros de dados
- Uma equipa apaixonada
- Propriedades exclusivas
- Estudo do vento
- Análise do fluxo de ar
- Experiência comprovada
- Dimensionamento
Estrutura de uma central fotovoltaica
As centrais fotovoltaicas são constituídas por um grande número de painéis fotovoltaicos (PV) ligados em série e em paralelo para produzir eletricidade. Podem ser instaladas numa grande variedade de locais, incluindo parques de estacionamento, planícies e no mar. Têm de fazer face a uma grande variedade de condições climatéricas, incluindo chuva, tempestades, temperaturas extremas e, sobretudo, rajadas de vento. Este vento depende da localização da central: será mais forte no mar, por exemplo.
A EOLIOS pode ajudar-te a dimensionar as tuas instalações de centrais fotovoltaicas, estudando os riscos de queda dos painéis fotovoltaicos devido a fortes rajadas de vento.
Os painéis solares utilizados nas centrais eléctricas são feitos de silício e podem ser monocristalinos ou policristalinos. Têm uma duração de vida de cerca de 20 anos. Para captar a maior quantidade possível de radiação solar, alguns painéis solares estão equipados com rastreadores para que possam mudar a sua inclinação de acordo com a posição do sol durante o dia. Esta tecnologia torna-os mais sensíveis às perturbações do que os painéis fixos. O risco de serem arrastados pelo vento é, portanto, maior, razão pela qual são instalados sistemas de amortecimento para proteger os módulos fotovoltaicos.
Além disso, estes painéis são suportados por longarinas que podem ser fixadas de diferentes formas, por exemplo, a um motor no caso de um painel com um seguidor. Toda esta estrutura pode ser deformada por rajadas de vento, que exercem uma força heterogénea e, por conseguinte, um binário no painel fotovoltaico.
Análise do vento e das rajadas
EOLIOS estuda a ação do vento sobre os edifícios ou os efeitos do vento nas cidades graças à simulação CFD mas também o podemos ajudar a analisar os efeitos do vento e das rajadas na sua central solar. O vento pode danificar seriamente os painéis fotovoltaicos instalados no exterior. O vento exerce pressão sobre a superfície dos painéis. Se a força exercida sobre os painéis for demasiado elevada, existe o risco de estes serem arrancados , desprendidos e, consequentemente, danificados. Por isso, é importante proteger as centrais fotovoltaicas contra o vento e as rajadas de vento, que são excessos significativos da velocidade do vento. O dimensionamento desta central e a sua proteção constituem, por isso, um grande desafio para a indústria solar.
Para dimensionar os sistemas com a maior precisão possível, os estudos são efectuados no pior cenário, ou seja, com os ventos mais desfavoráveis mas também mais frequentes. As análises das rosas-dos-ventos em vários períodos próximos do projeto em estudo fornecem informações sobre os ventos predominantes no local. As velocidades do ar mais desfavoráveis, ou seja, as mais elevadas medidas ao longo do ano, com base em dados meteorológicos, são utilizadas como parâmetros de entrada para o estudo.
Recorremos aoAnexo Nacional NF EN 1991-1-4(Eurocódigo 1) para simular e calcular as pressões do vento na estrutura, com uma velocidade do vento de referência correspondente a uma probabilidade anual de excedência igual a 0,02 (evento com um período de retorno igual a 50 anos, ou seja, W50).
Simulação de vento para uma central fotovoltaica
A simulação CFD baseia-se num modelo CFD 3D preciso e detalhado do projeto. Inclui uma modelação precisa dos módulos da central fotovoltaica, bem como doambiente imediato do local a uma distância de 500 m. A topografia também é tida em conta. Uma malha deste modelo é gerada e refinada nos pontos apropriados.
São efectuadas simulações CFD para visualizar os movimentos do ar sobre e à volta dos módulos fotovoltaicos. São estudados vários cenários com diferentes ventos e diferentes inclinações dos painéis, de modo a determinar as potenciais soluções técnicas contra o arrancamento dos painéis para um vento horizontal ao solo, resultando em binários mais elevados quando o painel está mais inclinado. Utilizando CFD, é assim possível calcular os binários e as forças, e determinar se estes excedem os valores limite para os painéis fotovoltaicos.
A EOLIOS pode ajudar-te a calcular as dimensões do vento das centrais solares e dos teus projectos de energias renováveis.
A EOLIOS é capaz de realizar estudos CFD completos do local do projeto. Estes estudos podem ser efectuados em grande escala, em grandes centrais fotovoltaicas, com um elevado grau de precisão.
Descobre mais sobre este assunto:
Ar e vento: sobre o mesmo assunto
Engenharia de centros de dados
Criada originalmente em França, a EOLIOS Ingénierie é a consultora de referência em simulação térmica e aeroeléctrica para centros de dados na Europa e no mundo. A empresa acompanha operadores, projectistas e proprietários de projectos em todas as fases da vida de um centro de dados: conceção, otimização, renovação ou ampliação.
Combinando conhecimentos científicos de ponta, ferramentas de simulação de última geração e um conhecimento profundo do ecossistema dos centros de dados, a EOLIOS Ingénierie é um parceiro de confiança para garantir a disponibilidade, a segurança e o desempenho energético das infra-estruturas de TI, antecipando simultaneamente as questões de sustentabilidade.
EOLIOS
PARIS – LONDRES – MILÃO – MUNIQUE – MADRID – VARSÓVIA – CASABLANCA – EMIRADOS ÁRABES UNIDOS – EUA
