CFD-studie van de winddrukken om het ontwerp van de panelen te optimaliseren en het staaltonnage van een fotovoltaïsch park te verlagen.
Een uitgebreide studie naar de winddrukken is uitgevoerd op een zonnepark, met als doel het ontwerp van de panelen te optimaliseren en het staaltonnage te verlagen dat wordt gebruikt, met inachtneming van de plaatselijke eisen. Dank zij de CFD-expertise van EOLIOS konden geavanceerde simulaties de krachten van de wind in verschillende configuraties beoordelen.
Deze gedetailleerde analyse maakte het mogelijk maatwerkoplossingen voor te stellen die een optimale weerstand en stabiliteit van de panelen waarborgen, terwijl het gebruik van materialen wordt geoptimaliseerd en de plaatselijk geldende normen worden gerespecteerd.
Het onderzoek naar de winddrukken is een cruciale stap om de doelmatigheid van zonneparken te verbeteren, de kosten te verlagen, de duurzaamheid te waarborgen en de milieu-impact te beperken.
De kern — CFD-studie van de winddrukken op een zonnepark bij Montpellier: windmodel Eurocode NEN-EN 1991-1-4, fijne 3D-geometrie van elk paneel (windschaduw), meerdere richtingen getest om het meest kritische scenario te bepalen. Drukcoëfficiënten en globale krachten voeden een constructieve studie die het staaltonnage verlaagt — besparingen en een lagere CO₂-voetafdruk, zonder de weerstand aan te tasten.
Het windmodel is gebaseerd op de norm Eurocode 1 (NEN-EN 1991-1-4). Met deze aanpak worden de maximale belastingen bepaald waaraan de constructies bij krachtige wind zouden worden blootgesteld, om de componenten daarop te dimensioneren van het park en de kans op schade bij slecht weer te beperken. Het model houdt rekening met de verandering van de wind met de hoogte, en met factoren als de geografische ligging, de plaatselijke orografie, de seizoens- en richtingscoëfficiënten, het type omliggend terrein en de turbulentie-intensiteit.
Dit model met meerdere factoren waarborgt nauwkeurige resultaten die aan de normeisen voldoen. Om een volledig beeld te krijgen van de belastingen die de wind uitoefent op de panelen, zijn verschillende windrichtingen beschouwd, waarmee het meest kritische scenario kon worden bepaald en het ontwerp van de constructies kon worden aangepast.
Europese norm voor de windbelasting op constructies. Hij geeft de referentiewindsnelheid naar geografisch gebied, hoogteligging, terrein en seizoen — het normatieve vertrekpunt van de dimensionering, dat CFD vervolgens verfijnt.
Om nauwkeurige simulaties te waarborgen is de geometrie van elk paneel zorgvuldig in 3D gemodelleerd. Deze aanpak geeft de werkelijkheid getrouw weer door de positie van elk paneel ten opzichte van de andere mee te nemen, en maakt het mogelijk de windschaduwen te analyseren die door hun opstelling ontstaat — de zones waar de wind door de panelen wordt verstoord of afgeremd.
Het beschuttende effect dat een paneel uitoefent op de panelen erachter. De opstelling in rijen creëert beschutte zones en blootgestelde zones; alleen een volledige 3D-geometrie kan dat vatten, terwijl een algemene formule het negeert.
Een CFD-studie (numerieke stromingsleer) van een fotovoltaïsch park uitvoeren biedt verschillende voordelen. CFD maakt een gedetailleerde analyse van de windstromingen rond de panelen mogelijk, essentieel om de krachten op de constructies te begrijpen en de mechanische belastingen op de panelen en de omliggende componenten te beoordelen.
Voor eenvoudige geometrieën kunnen benaderende standaardwaarden uit datasets als Eurocode 1 worden gehaald, maar vaak moet rekening worden gehouden met een nauwkeuriger geometrie, met de invloed van het aantal panelen en hun opstelling en met andere parameters die eigen zijn aan het onderzochte geval. De CFD-aanpak maakt het mogelijk de invloed van deze factoren op de stromingen, en dus op de opgewekte drukken, beter te begrijpen.
Onthoud dit — CFD vervangt de Eurocode niet, maar verfijnt hem: door de werkelijke opstelling van de panelen mee te nemen voorkomt zij forfaitaire overdimensionering en stelt zij een zo scherp mogelijke dimensionering veilig — minder materiaal en lagere kosten bij gelijke veiligheid.
Deze studie leverde nauwkeurige gegevens over de drukken in elk punt van de constructies. Een gedetailleerde kaart van de gemiddelde drukken per zone is opgesteld, en er zijn drukcoëfficiënten berekend voor elke zone, die de verandering van de gemiddelde druk met de windsnelheid geven.
Getal zonder eenheid dat de plaatselijke druk op een oppervlak aan de windsnelheid koppelt. Eenmaal per zone berekend geeft hij de druk voor elke ontwerpsnelheid, zonder een volledige berekening opnieuw te starten.
De globale krachten op elke constructie zijn berekend: de drukeffecten op de onder- en bovenzijde van de panelen zijn meegenomen, gecombineerd en over de oppervlakken geïntegreerd tot één globale kracht, waarvan het aangrijpingspunt is bepaald — cruciaal om te begrijpen hoe deze krachten door de voeten van de panelen worden opgenomen.
Dank zij de nauwkeurige gegevens over krachten en drukken maken constructieve studies het mogelijk de dimensionering van de constructies te optimaliseren: optimale dikte van de draagstructuren of de voeten, of het optimale aantal voeten, met voldoende stijfheid om de door de wind veroorzaakte belastingen te weerstaan.
Door deze parameters te optimaliseren waarborgt men dat het park de krachtigste wind kan weerstaan — en dus de veiligheid en de duurzaamheid van de installatie. Door de hoeveelheid grondstof te beperken zonder de sterkte of de functionaliteit aan te tasten, worden bovendien aanzienlijke besparingen.
gerealiseerd. Dat levert economische voordelen op voor de exploitanten, maar ook milieuvoordelen, door de CO₂-voetafdruk te verlagen die met de gebruikte materialen samenhangt.
Expertise: de winddruk op gebouwen — Eurocode 1Winddruk, Eurocode en constructieve optimalisatie van een zonnepark.
Wind is de belangrijkste belasting op de panelen en hun draagstructuren. Die goed kwantificeren maakt het mogelijk de constructies zo scherp mogelijk te dimensioneren: niet onderdimensioneerd (risico op bezwijken), niet overgedimensioneerd (staal verspild).
De Eurocode geeft benaderende waarden voor eenvoudige geometrieën. CFD houdt rekening met de werkelijke geometrie van de panelen, hun aantal en hun opstelling (windschaduw), wat veel representatievere drukken oplevert. Zie ook het onderzoek naar extreme wind op zonneparken.
Een getal zonder eenheid dat de plaatselijke druk op een oppervlak aan de windsnelheid koppelt. Per zone berekend geeft hij de druk voor elke ontwerpwindsnelheid.
Doordat de krachten precies bekend zijn, optimaliseert de constructieve studie de dikte en het aantal voeten van de draagstructuren: precies wat nodig is om te weerstaan, wat materiaal bespaart en de CO₂-voetafdruk verlaagt.
De extreme referentiewind van de Eurocode, getest voor meerdere richtingen om het meest kritische scenario aan te houden. De CFD-aanpak blijft daarnaast een alternatief voor windtunnelproeven.
Verken onze expertise, projecten en technische dossiers om verder te komen dan deze vragenlijst.
CFD-studie van de windbelasting op een zonnepark: extreme wind volgens de Eurocode en constructieve weerstand van de panelen.
WindhinderWindhinder voor voetgangers — La Défense
DakterrasDakterras luxehotel — Casablanca
ZonneparkBeheersing van winderosie — zonnepark
WindhinderThermisch comfort — school
DakterrasWindhinder — dakterras
HoogbouwWindbelasting — hoogbouw — Caen
LuchtkwaliteitLuchtkwaliteit — RER-station Issy
VeiligheidWindgevaar — winkelcentrum
HoogbouwWindbelasting — Tours Olympiades — Parijs
SportWindhinder — trainingscentrum PSG
WindpotentieelWindonderzoek — La Défense
HoogbouwTour Liberté — La Défense
LuchtkwaliteitFijnstofafvang — metro
WindpotentieelBalenciaga — windpotentieel
CFD-expertise, opgeleverde projecten en technische dossiers: het hele vakgebied lucht & wind op één plek.