ГРЕШКИ при проектирането и монтажа на слънчевите ценнтрали

[Mateev]

Предлагам в тази тема да се обсъждат конкретни грешки, които вече са допуснати от някого при проектирането и монтажа на дадена слънчева електроцентрала. При публикуването на постингите прилагайте доказателствен материал (например снимка). След това опишете каква е грешката според вас и след това как тази грешка може да бъде избягната. Желателно е да има снимка и на ситуация, в която тази грешка е избягната.

[Mateev]

Несъобразяване с НАТОВАРВАНИЯТА ОТ ВЯТЪР



Накои проектанти явно не са наясно с истинските сили на вятъра и проектират конструкциите така, както се проектират покриви на къщи. И при това въобще не отчитат, че панелите всъщност представляват самолетно крило, върху което действуват две различни сили на повдигане - силата на натиск под крилото (която я няма при къщите) и силата на засмукване от подналягането над крилото. Двете сили се сумират и в резултат на това се получава сила, 1.4 пъти по-голяма от това, което са учили в училище (и което вероятно са забравили).

Едно нещо обаче е абсолютно сигурно - натоварванията, цитирани в наредбите, НЯМА ДА ВИ ПОМОГНАТ. Става въпрос за НАРЕДБА № 3 ОТ 21 ЮЛИ 2004 Г. ЗА ОСНОВНИТЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЗА ПРОЕКТИРАНЕ НА КОНСТРУКЦИИТЕ НА СТРОЕЖИТЕ И ЗА ВЪЗДЕЙСТВИЯТА ВЪРХУ ТЯХ. Всичко цитирано в тази наредба касае покриви на сгради. Тоест конструкции, затворени от всички страни със стени. При модулите обаче това не е така и на проектантите ще им се наложи да се разровят из Internet или из старите и мухлясали учебници. И понеже много от тях въобще не си правят труда дори и да се замислят по въпроса, ето го и резултата на снимката по-горе.

КРАТКИ ПРЕПОРЪКИ:
1. Вятър, със сила 140 km/h (какъвто е стандарта за конструкции в Европа) натиска един квадратен метър вертикална стена със сила около 95 kg/m2.
2. Ако плочата на конструкцията е под ъгъл, не се подвеждайте да умножавате силата по косинуса на ъгъла. Наистина в учебниците е написано така, но учебниците са за къщи със стени, а не за самолетни крила, при които има и втора сила.
3. Допълнителна обосновка за точка 2 е това, че при многоредова централа настъпват непредвидими и неизчислими завихряния още от първия ред на централата, в резултат на което следващите редове могат да бъдат атакувани от вятъра под произволен ъгъл (включая и под прав ъгъл). Така че забравете за косунуса на ъгъла от учебниците.
4. Самите стойности по региони в България, цитирани в наредбата по-горе, не са МАКСИМАЛНИ, а ПРЕПОРЪЧИТЕЛНИ. В самата наредба има уговорка, че тези стойности могат да бъдат превишени средно веднъж на 25 години. А ние правим централи с идеята да издържат 50 и повече години. НЕ ЗАБРАВЯЙТЕ ТОВА и слагайте коефициент на запас поне 1.2.
5. Не се измъквайте от отговорност, като проектирате централата с готовозакупена стандартна западна конструкция. Фабричните конструкции си имат параметри, които са публикувани на сайта на производителя и голяма част от тях НЕ ОТГОВАРЯТ НА БДС и на наредбата по-горе. Производителя си е измил ръцете, като изрично е обявил, че неговата конструкция издържа например само 30 kg/m2 (например позиционерите на Deger Energie). И когато тази конструкция се потроши, вината няма да е в производителя, а в проектанта или в соларната фирма, препоръчала нейната употреба. За съжаление в България има много такива случаи от соларни фирми, които препоръчват и проектират централи с такива западни боклуци, а после се измъкват по терлички с приказките "ама хък, мък производителя е виновен". Няма такова нещо. Соларната фирма е длъжна да носи отговорност за всичко, което е препоръчала и доставила за направената от нея централа. Справка - една камара паднали и потрошени позиционери в България само за една година. И на фона на това има фирми в България, които продължават да препоръчват позиционери. Не знам дали това е некомпетентност, наглост или тотална безотговорност. Но е факт и най-лошото - тези фирми и в момента продължават да зарибяват доверчиви клиенти. Мога да цитирам конкретни клиенти и фирми-проектанти, които ще правят централи с позиционери на Deger Energie по мярка 312. Жал ми е за клиентите и за това, което им предстои още в първите 2-3 години.

В конкретния случай на снимката по-горе - стоманените греди трябваше да бъдат прихванати към покривната плоча посредством анкерни болтове. Но даже и това не трябва да се прави, ако предварително няма пълна яснота за здравината и армировката на покривната плоча. В реалността много често покривните плочи са двойни - здрава долна плоча с обратни греди и по-слаба горна плоча, армирана само с мрежа, която има една единствена цел - оформяне на наклони за отичане на водата. Ако случая е такъв, в никакъв случай не разчитайте на прикрепване към горната плоча. Трябва да я пробиете и да се захванете за обратните носещи греди на долната плоча. Всичко това би трябвало да се знае от всеки един конструктор, но както виждате от снимката по-горе, това не е така.

На снимката по-долу показвам едно правилно захващане към покривната плоча, което е направено само в точките, в които има обратни носещи греди. Дефакто горната плоча е пробита и захващането е в гредите на долната плоча. Такова едно захващане спокойно може да носи натоварвания от по няколко тона и в двете посоки (натиск и опъване).



Когато ми остане време, ще публикувам още случаи на една или друга грешка, реално допусната от някого. Вече имам доста богат архив. Вие също можете да публикувате, ако ви попадне нещо интересно.

[Miro]

.....въобще не отчитат, че панелите всъщност представляват самолетно крило, върху което действуват две различни сили на повдигане - силата на натиск под крилото (която я няма при къщите) и силата на засмукване от подналягането над крилото. Двете сили се сумират и в резултат на това се получава сила, 1.4 пъти по-голяма от това, което са учили в училище (и което вероятно са забравили).

Едно нещо обаче е абсолютно сигурно - натоварванията, цитирани в наредбите, НЯМА ДА ВИ ПОМОГНАТ. Става въпрос за НАРЕДБА № 3 ОТ 21 ЮЛИ 2004 Г. ЗА ОСНОВНИТЕ ПОЛОЖЕНИЯ ЗА ПРОЕКТИРАНЕ НА КОНСТРУКЦИИТЕ НА СТРОЕЖИТЕ И ЗА ВЪЗДЕЙСТВИЯТА ВЪРХУ ТЯХ. Всичко цитирано в тази наредба касае покриви на сгради.

Това за наредбата е така, но искам да доуточня това за сумирането на силите. Ако и да знаем едната - тази на натиск, то другата не можем да я сметнем. В нея има твърде много неизвестни и тя се смята предимно опитно.И тя не зависи толкова от площта, колкото от формата на обекта, от скоростта на вятъра (тука зависимостта е доста сложна и не е нито правопропорционална, нито квадратно, нито кубично), от заобикалящите обекти и прочее... И това 1,4 е твърде грубо казано. Примерно вижте следните форми, които да речем са с еднаква площ:



И трите ще имат коренно различно поведение във въздушен поток при еднаква скорост и еднакъв ъгъл на атака. Най-интересно е сравнението между първите 2 фигури - там първата фигура ще индуцира много по-голяма сила от втората, ако и на пръв поглед да изглежда обратното. Това най-добре може да го видите като пример при безмоторните самолети и парапланерите - за да летят с минимална поддръжка крилата им са дълги и тесни. Често срещана грешка е и третата фигура. В момента колегите от Сливен със счупения тракер са наредили модулите точно така, само че верикално, видиш ли за да намалят натоварването на плочата, като оставят дупки за да минавал вятъра..... Обаче заради непознаването на основи в аеродинамиката така са предизвикали МНОГОКРАТНО по-голямо натоварване, отколкото, ако бяха групирали модулите в центъра на плочата....

P.S. Всичко това са неща, които инженерът конструктор ТРЯБВА да знае, освен ако не си е купил дипломата от женския пазар. Така че читавия проектант ще сметне конструкцията независимо от наредбите.

P.P.S. И накрая дa обобщя - колкото е по-квадратна една плоскост, толкова по-малък е шанса да литне...

[Miro]

А аз ли съм недоскиф или на първата снимка виждам само някакви подпори...май дървени, които не са били захванати за покрива? Е това и вълка от приказката за трите прасенца щеше да го издуха... обзалагам се, че конструктор въобще не е участвал в проектирането.

[Mateev]

Аз самият се опитах да навляза по навътре в теорията на самолетното крило и въобще на аеродинамичните сили, които възникват при обдухване на панелите с вятър от различни посоки. В общия случай останах с впечатление, че в теорията е безкрайно сложна и в нея има пълен хаос от формули, при това не точни, а емпирични (получени по метода проба-грешка). Освен това различните автори влизат в противоречие с коефициентите за едно и също нещо. Въобще пълна мъгла. Не се учудвам, че истинското оптимизиране на крилата на самолетите става в аеродинамичните тунели по метода проба-грешка, а не на чертожната дъска. Даже гледах един филм по Diskovery, в който разказваха как им дошло на акъла да подгънат върховете на крилата, гледайки някакъв ястреб или орел (не си спомням точно). Та дотук с точните теории, що се касае за натоварване от вятър.

Затова за практични цели се налага да смятаме с някакви приблизителни коефициенти и именно от тука излезе числото 1.4 (споменава се в различни източници). При нас обаче не ни трябва да узнаем точната сила. Нашата задача е по-друга - нас ни трябва такъв коефициент, КОЙТО НИКОГА ДА НЕ БЪДЕ НАДВИШЕН при различни форми, конфигурации на крилото и ъгли на атака. И решението е да умножаваме по 1.4 натоварването, цитирано в наредбата, и да забравим за косинуса на ъгъла, защото никой не е наясно завихрянето откъде ще атакува модулите.

Иначе ми е ясно, че може да се развихри безкрайна дискусия, без при това да се достигне до точен математически отговор, ЗАЩОТО ТАКЪВ НЯМА.

Затова за да не ви боли главата, завишавайте натоварването по региони с коефициент 1.4 или даже още по-просто - правете конструкцията да издържа на сила 120-130 kg/m2 във всяка една посока и няма да сбъркате.

Отчитайте и още един фактор - вятъра атакува не само със силата си, но и с предметите, които носи. При силна буря из въздуха хвърчат всякакви боклуци, камъчета, пясък, клони, керемиди, буклуджийски качета или даже кофражни платна (виждал съм го). И разрушителната сила на твърдите предмети е много по-голяма от разрушителната сила на вятъра. Така че при проектирането на една централа мислете не само за модулите и конструкцията, но и за всичко останало, което се намира в непосредствена близост.

[DanielDimov]

в повечето случаи когато някаква конструкция се предава на вятъра това е благодарение на влизане в резонанс!

това означава че или трябва конструкцията да е изключително твърда така че изобщо да не мърда (което е скъпо и трудно постижимо) или трябва да има някакви хитри решения против резонанса.

[DanielDimov]

но на горната снимка и на мен ми изглежда като просто да са наредили конструкциите да стоят по местата си само благодарение на собствената им тежест

[Mateev]

Само преди няколко дена моята МТО станция регистрира рекордна скорост на вятъра от както е монтирана - 82 km/h. Но далеч преди да видя това на компютъра, аз визуално "регистрирах" натрошени керемиди, натъркаляни качета за боклук, няколко строшени соларни градински лампи и хвърчащи боклуци из въздуха. Платнището на басейна беше вдигнато и издухано на 100 метра, хранилката за птици беше строшена и захвърлена на другия край на имота. Разни предмети, оставени от жената на перваза на прозореца, изчезнаха безвъзвратно. Освен това се отскубаха няколко ламарини от един покрив и един от термодатчиците ми се отскубна от кабела (вероятно нещо го е ударило). Колкото до тракера на Deger Energie - тресеше се неудържимо и така хлопаше при обирането на луфтовете, щото това се чуваше едва ли не като гърмежи. Всеки момент очаквах да падне и набързо прибрах колите по гаражите, за да спася поне тях. Самата плоча на тракера се гънеше в нещо като двойна синусоида с амплитуда 5-6 сантиметра. И видимо се виждаше как дебелия кол на основата поддава и във върха си се клатеше с амплитуда 1-2 сантиметра. Просто зрелищна картина. Трябва да я видите със собствените си очи.

За моя най-голяма радост тракера издържа без никакви повреди. Няма видими повреди и при останалите модули. Но това вероятно се дължи и на една голяма доза късмет, който може и да го нямам при следващата подобна буря.

Между другото всичко описано по-горе е при скорост на вятъра от 82 km/h. Ако обаче бурята беше със скорост 140 km/2 (какъвто е стандарта), то тогава силата на вятъра щеше да е 3 ПЪТИ ПО-ГОЛЯМА. Ума ми го не побира какво щеше да се случи тогава. Да се надяваме, че никога няма да има такава буря. За съжаление обаче здравия разум ми нашепва, че в следващите 50 години поне веднъж ще наблюдавам и по-страшен вятър с много по-големи щети.

[Mateev]

но на горната снимка и на мен ми изглежда като просто да са наредили конструкциите да стоят по местата си само благодарение на собствената им тежест

Така е. Това е груба грешка. Но разгледайте снимката по-внимателно. Става въпрос за предните конструкции, които вероятно са здраво закрепени за покрива и затова не са се отскубнали. Ако обаче погледнете горе вдясно ще видите как една от оцелелите плочи е поддала и се е огънала на дъга. Тоест носещите профили са се изкривили. Следователно тука говорим за втора конструкторска грешка - НЕПРАВИЛНО ОРАЗМЕРЕНИ НОСЕЩИ ПРОФИЛИ.

[Miro]

Аз съм против идеята, че там въобще нещо е било оразмерявано. Носещия профил е някаква перфориран винкел или шина... за какво оразмеряване говорим? Принципът е ясен - "Това имахме, това сложихме..." важното е да е евтино...

[Mateev]

Може и да си прав и в случая да не става въпрос за конструкторска грешка, а за инвеститорска грешка. Както е казал Айнщайн: Само две неща са безкрайни - Вселената и ЧОВЕШКАТА ГЛУПОСТ, като за първото не съм много сигурен.

Въпреки това не съм сигурен, че конструкцията по-горе е от подръчни материали. Има си много на брой еднотипни детайли в големи количества, което предполага някакво планиране, доставка, рязане под размер и след това монтиране. Тоест някакъв план или проект е имало, пък дори и да е било на хвърчащи листове.

[ferdy]

Попаднах на няколко снимки на централи в нет-а, някой има ли коментар?

[EOS Technologies]

Първите са коментирани тук, особено тази до водната ел.централа.

При последната: въпрос на месеци е, докато покривната плоча почне да се пълни с вода и през зимата се спука. Предполагам, че санирането на покрива ще струва повече, отколкото ФЕЦ, дето е върху него. Да не говорим, че редиците трябва да са почти на двойно разстояние една от друга. Освен, ако снимката е направена в Африка.

За съжаление у нас няма специалност "Dachdecker" (превод на български засега не можах да открия), т.е. строителна специалност, който се занимава само с покриви. Учи се от 3 до 5 години.

За пореден път - пробиването на покривната обшивка е много сложна задача и правилното и извършване изисква МНОГОГОДИШЕН опит и технология със специални оплатнителни материали.

Ако познаваш собственика на сградата, би трябвало, ако си добросъвестна гражданка, да го предупредиш, какво го очаква...

[lz1wvm]

Първата снимка не знам защо е направена така.Но при това положение на тракера сянката трябва да е поне два пъти по дълга.По вече ми харесва третата снимка тъй като има и отстояние от земята.

[lz1wvm]

Икато гледам това са тракери с една и съща конструкция.