EOLIOS, unieke expertise in Europa
EOLIOS onderzoekt de windbelasting op gebouwen en de windeffecten in de stad met de CFD-simulatie — en zet die expertise ook in voor uw zonneparken en projecten voor hernieuwbare energie, om hun weerstand tegen extreme wind te waarborgen.
De CFD (Computational Fluid Dynamics, of numerieke stromingsleer) is een simulatiemethode die de vergelijkingen van de luchtstroming numeriek oplost. Zij maakt het mogelijk de snelheden, drukken en windkrachten in elk punt van een locatie zichtbaar te maken en te kwantificeren — een echte digitale windtunnel, zonder fysieke proeven.
Windonderzoek
- Analyse van vlagen & heersende wind
- Meest ongunstige scenario's (W50)
Analyse van de stromingen
- Luchtbewegingen op en rond de panelen
- Aangebrachte drukken, krachten en momenten
Dimensionering
- Toetsing van de grenswaarden van de panelen
- Technische oplossingen tegen afwaaien
Opbouw van een fotovoltaïsch park
De fotovoltaïsche parken bestaan uit een groot aantal fotovoltaïsche panelen (PV) die in serie en parallel zijn verbonden om elektriciteit te produceren. Zij kunnen op zeer uiteenlopende plaatsen worden aangelegd, onder meer op parkeerterreinen, in vlaktes en op zee. Zij moeten zeer verschillende weersomstandigheden weerstaan: regen, storm, extreme temperaturen en vooral windvlagen. Die wind hangt af van de ligging van het park: op zee is hij bijvoorbeeld sterker.
EOLIOS helpt u de installaties van uw fotovoltaïsche park te dimensioneren door de risico's op afwaaien van de PV-panelen door zware windvlagen.
De zonnepanelen van een park zijn van silicium en kunnen monokristallijn of polykristallijn zijn. Hun levensduur is ongeveer 20 jaar. Om zo veel mogelijk zonnestraling op te vangen zijn sommige panelen met trackers uitgerust waarmee zij hun hellingshoek kunnen wijzigen naar de stand van de zon in de loop van de dag. Die techniek maakt ze gevoeliger voor verstoringen dan vaste panelen: het risico op afwaaien door de wind is groter, en daarom worden dempingssystemen geplaatst om de PV-panelen te beschermen.
Bovendien worden zij gedragen door draagbalken die op verschillende manieren kunnen zijn bevestigd — bijvoorbeeld aan een motor bij een paneel met tracker. Die hele constructie kan worden vervormd door de windvlagen, die een ongelijkmatige kracht en dus een moment op het PV-paneel uitoefenen.
Analyse van de wind en de vlagen
EOLIOS onderzoekt de windbelasting op gebouwen of de windeffecten in de stad met de CFD-simulatie, maar wij kunnen u ook helpen de effecten van wind en vlagen op uw zonnepark te analyseren. De wind kan de fotovoltaïsche panelen buiten ernstig beschadigen: hij oefent druk uit op het oppervlak van de panelen. Is de aangebrachte kracht te groot, dan kunnen zij afwaaien, losraken en dus beschadigd worden. Het is dus belangrijk de PV-parken veilig te stellen tegen wind en vlagen — deze aanzienlijke overschrijdingen van de windsnelheid bekend zijn. Het dimensionering en de bescherming van het park vormen daarmee een grote uitdaging voor de zonne-energiesector.
Om de dimensionering van het systeem te optimaliseren worden de studies uitgevoerd in het meest ongunstige scenario, dat wil zeggen met de meest ongunstige maar ook de meest voorkomende wind. De analyses van de windrozen voor verschillende perioden rond het project geven inzicht in de heersende wind van de locatie. De meest ongunstige luchtsnelheden — de hoogste die over het jaar zijn gemeten op basis van de meteorologische gegevens — worden gebruikt als invoerparameters van de studie.
Wij verwijzen naar de nationale bijlage bij NEN-EN 1991-1-4 (Eurocode 1) om de winddrukken op de constructie te simuleren en te berekenen, met een referentiewindsnelheid die hoort bij een jaarlijkse overschrijdingskans van 0,02 (gebeurtenis met een herhalingstijd van 50 jaar, dus W50).
Windsimulatie voor een fotovoltaïsch park
De CFD-simulatie rust op een nauwkeurig en gedetailleerd 3D CFD-model van het project. Het omvat een nauwkeurige modellering van de panelen van het fotovoltaïsche park, evenals van de directe omgeving van de locatie over een afstand van 500 m. De topografie wordt eveneens meegenomen. Een rekenrooster van dit model wordt opgebouwd en verfijnd op de juiste plaatsen.
De CFD-simulaties worden uitgevoerd om de luchtbewegingen zichtbaar te maken op en rond de PV-panelen te bepalen. Meerdere scenario's — met verschillende windrichtingen en verschillende hellingshoeken van de panelen — worden onderzocht om de mogelijke technische oplossingen tegen afwaaien te bepalen, bij een wind horizontaal ten opzichte van het maaiveld die hogere momenten veroorzaakt naarmate het paneel schuiner staat. Met CFD is het dus mogelijk de momenten en krachten te berekenen en te bepalen of zij de grenswaarden overschrijden van de PV-panelen.
EOLIOS begeleidt u bij de dimensionering op wind
EOLIOS kan volledige CFD-studies van de projectlocatie uitvoeren. Deze studies kunnen op grote schaal worden uitgevoerd, op grote fotovoltaïsche parken, met een hoge mate van nauwkeurigheid — ten dienste van de windvastheid van uw zonneparken en projecten voor hernieuwbare energie.
