Thẩm tra kết cấu lắp đặt hệ thống pin năng lượng mặt trời (NLMT) đòi hỏi sự kết hợp giữa kiến thức về cơ học kết cấu, vật liệu xây dựng, và các tiêu chuẩn an toàn hiện hành. Hiện nay hệ pin năng lượng mặt trời lắp đặt trên mái thực sự phát triển mạnh. Lắp pin nlmt vừa dùng điện phục vụ sản xuất vừa kinh doanh bán điện lại cho tập đoàn điện lực. Thực sự là cuộc cách mạng trong đầu tư sản xuất và kinh doanh.
Tuy nhiên nếu bạn muốn lắp đặt trên kết cấu công trình hiện hữu thì cần phải thẩm tra kiểm tra lại kết cấu cũ có đảm bảo khả năng chịu lực hay chưa. Zamin Steel có chức năng thẩm tra kiểm tra các dự án dạng này sẽ tư vấn bạn các thủ tục để được thẩm duyệt hồ sơ.
Hãy liên hệ Zamin 0908.624.368 để được tư vấn kỹ hơn về quy trình và hồ sơ thẩm duyệt nhé.
Trong bài viết này mình sẽ đi sâu vào các khía cạnh kỹ thuật và các phương pháp tính toán liên quan đến việc đảm bảo sự an toàn và hiệu suất của hệ thống lắp đặt pin NLMT.
👇 Bản vẽ Thiết kế kết cấu thép nhà xưởng
1. Phân Tích Tải Trọng Tác Động
1.1. Tải Trọng Tĩnh (Dead Load)
- Khối lượng của các tấm pin: Tải trọng tĩnh bao gồm khối lượng của các tấm pin, khung đỡ, và các thiết bị điện khác như inverter. Khối lượng của các tấm pin thường dao động từ 15-25 kg/m², tùy thuộc vào loại pin được sử dụng.
- Khung đỡ và vật liệu: Khung đỡ thường được làm từ nhôm hoặc thép mạ kẽm. Tính toán tải trọng tĩnh cần xem xét khả năng chịu lực của vật liệu này, đặc biệt khi kết cấu lắp đặt phải chịu tải trọng kéo dài.
1.2. Tải Trọng Hoạt Tải (Live Load)
- Gió: Tải trọng gió là yếu tố quan trọng cần được xem xét trong thiết kế kết cấu lắp đặt pin NLMT. Việc tính toán tải trọng gió được thực hiện theo tiêu chuẩn quốc gia hoặc quốc tế (VD: TCVN 2737:1995 hoặc ASCE 7-16). Công thức tính toán phải xem xét các yếu tố như tốc độ gió thiết kế, độ cao lắp đặt, và hình dạng
- Tải trọng sử dụng khi lắp đặt hoặc sửa chữa mái
- Tải trọng thi công
2.1. Lựa Chọn Vật Liệu
- Nhôm hợp kim: Được ưa chuộng nhờ trọng lượng nhẹ, khả năng chống ăn mòn cao, và dễ dàng trong thi công lắp đặt. Tuy nhiên, cần đảm bảo rằng nhôm có đủ độ cứng và độ bền kéo để chịu được các tải trọng dự kiến.
- Thép mạ kẽm: Cung cấp độ bền cao hơn, nhưng trọng lượng nặng hơn. Lựa chọn này thường được áp dụng cho các hệ thống lắp đặt trên mặt đất hoặc trên các mái nhà có kết cấu vững chắc.
2.2. Kiểm Tra Khả Năng Chịu Lực
- Phân tích nội lực: Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (Finite Element Method – FEM) để phân tích nội lực trong các thành phần của khung đỡ. Phương pháp này giúp xác định sự phân bố ứng suất trong vật liệu và các điểm yếu cần được gia cố.
- Mô phỏng tải trọng gió: Sử dụng phần mềm mô phỏng dòng chảy không khí (CFD – Computational Fluid Dynamics) để phân tích tác động của gió lên hệ thống, từ đó tối ưu hóa thiết kế khung đỡ để giảm thiểu áp lực.
3. Thẩm Tra Kết Cấu Hiện Có
3.1. Khả Năng Chịu Lực Của Mái Nhà
- Tính toán tải trọng trên mái: Đối với các hệ thống lắp đặt trên mái nhà, cần tính toán khả năng chịu lực của kết cấu mái. Phân tích này bao gồm việc kiểm tra khả năng chịu lực của dầm, cột, và các thành phần khác của mái nhà.
- Xem xét các yếu tố môi trường: Các yếu tố như mưa lớn, bão, và sự thay đổi nhiệt độ cũng cần được đưa vào tính toán để đảm bảo độ bền của mái nhà.
3.2. Phân Tích Biến Dạng
- Kiểm tra biến dạng cục bộ: Mọi biến dạng cục bộ trong hệ thống khung đỡ hoặc mái nhà có thể dẫn đến hư hỏng pin hoặc giảm hiệu suất. Cần sử dụng mô hình phân tích phi tuyến tính để xác định biến dạng trong các điều kiện tải trọng khác nhau.
- Độ cứng toàn phần của hệ thống: Đảm bảo rằng hệ thống có đủ độ cứng để chống lại các chuyển động ngang và dọc, đặc biệt là dưới tác động của gió và động đất.
4. Tuân Thủ Các Tiêu Chuẩn và Quy Định
- Tiêu chuẩn quốc tế: Tuân thủ các tiêu chuẩn như IEC 61215 cho pin mặt trời, IEC 61646 cho pin màng mỏng, và các tiêu chuẩn khác về an toàn điện và kết cấu.
- Quy định địa phương: Các quy định về xây dựng, an toàn lao động, và môi trường cũng cần được xem xét và tuân thủ trong quá trình thiết kế và lắp đặt.
Kết Luận
Thẩm tra kết cấu lắp đặt pin NLMT là một bước quan trọng để đảm bảo rằng hệ thống được thiết kế và lắp đặt một cách an toàn, hiệu quả, và bền vững. Sự kết hợp giữa các phương pháp phân tích kỹ thuật tiên tiến và tuân thủ các tiêu chuẩn quy định sẽ đảm bảo rằng hệ thống không chỉ hoạt động tốt mà còn có tuổi thọ dài, đáp ứng các yêu cầu về môi trường và an toàn.
