Konstruksjonssikkerhet i ekstremvær: Hvorfor solcelleanlegg krever nøyaktige beregninger

Etter hvert som klimaendringene akselererer, blir ekstremvær mer vanlig over hele Europa. Ettersom solcelleanlegg har en livssyklus på over 30 år, utgjør dimensjonering av vind- og snølast basert på generelle estimater en betydelig konstruksjonsrisiko. Langsiktig pålitelighet oppnås kun gjennom stedsspesifikke beregninger, EN 1090-sertifisert kvalitet og materialer designet for syklisk belastning.

Ifølge rapporter fra Det europeiske miljøbyrået (EEA) øker og intensiveres værrelaterte ekstremer over hele kontinentet [1]. For solenergiindustrien utgjør dette en utfordring: festesystemer som installeres i dag, må tåle værforholdene på 2030- og 2040-tallet.

Å sikre levetiden til et solcelleanlegg er ikke gjetting. Det er resultatet av ingeniørarbeid basert på tre pilarer: nøyaktig beregning, materialets utmattingsmotstand og kontrollert kvalitet.

1. Stedsspesifikk design og standarder: RAULI APPs rolle

En vanlig feil i solcelleprosjekter er å behandle festesystemer som enkel hyllevare snarere enn kritiske strukturelle komponenter. En trygg installasjon krever imidlertid at vind- og snølast beregnes basert på lokale forhold.

RAULI APP ble utviklet for å eliminere gjetting fra planleggingsprosessen. Programvaren fungerer som et konstruksjonsverktøy som sikrer at installasjonen er dimensjonert for å vare.

• Beregning og standarder: Programvaren bestemmer laster i henhold til europeiske beregningsprinsipper. Våre takfestesystemer overholder den nyeste retningslinjen RT 103756 (på finsk), som stiller strenge krav til festesystemer spesifikt for nordiske forhold.

2. Materialteknologi: SSAB Galfan® og Xylan-belegg

Vindlast er sjelden statisk; den er dynamisk og syklisk. Et festesystem opplever millioner av lastsykluser i løpet av sin levetid. Dette fremhever en kritisk forskjell mellom materialer.

• S-N-kurve (Wöhler): Stål har en tydelig utmattingsgrense (fatigue limit). Hvis spenningsnivået holdes under denne grensen, kan materialet teoretisk sett motstå et uendelig antall sykluser uten å briste [2]. De fleste aluminiumslegeringer mangler denne egenskapen, noe som gjør dem mer sårbare for langvarig syklisk belastning.

• Overlegen korrosjonsbeskyttelse: I våre strukturer bruker vi SSABs Galfan®- og GreenCoat®-belagte høyfaste konstruksjonsstål [3]. Disse gir overlegen korrosjonsbestandighet sammenlignet med tradisjonell galvanisering.

• Festemidlenes holdbarhet: Et system er bare så sterkt som sitt svakeste ledd. Derfor bruker vi herdet karbonstål med Xylan-belegg samt rustfritt stål av kvalitet A2 for festedeler. Dette garanterer at skruer og muttere ikke svikter selv under krevende forhold.

3. Håndtering av varmeutvidelse

Solcelleinstallasjoner utsettes for store temperatursvingninger (-30°C...+70°C). Materialer utvider seg og trekker seg sammen i ulik takt.

• Stål vs. Aluminium: Varmeutvidelseskoeffisienten for aluminium er omtrent dobbelt så høy som for stål [4].

• Strukturell belastning: I lange montasjeskinner forårsaker høy varmeutvidelse skjærkrefter på festemidlene. Et stålbasert festesystem minimerer disse kreftene, da utvidelsen til stål ligger tett opp mot bygningskroppen (betong/tre).

4. Verifisert kvalitet: EN 1090, CE & Internasjonale standarder

Pålitelighet er ikke bare et løfte, det er dokumenterte fakta. Produksjonsprosessen for RAULI-produkter overvåkes i henhold til byggebransjens strengeste standarder.

• EN 1090 & CE-merking: Vår produksjon er sertifisert for å overholde standarden EN 1090-1 i den krevende utførelsesklassen EXC2. Dette gir rett til CE-merking av våre bærende stålkonstruksjoner. RAULI WALL-skinner har allerede en produktspesifikk ytelseserklæring (DoP), og vi utvider CE-merkingen til hele produktfamilien i henhold til vår produksjonsplan.

• ISO 9001 & 14001: Vår virksomhet er sertifisert i henhold til ISO-standarder for kvalitetsstyring og miljø.

• Internasjonale godkjenninger: Våre produkter er designet for det europeiske markedet. Som bevis på dette har produktene fått en nasjonal teknisk godkjenning (National Technical Assessment) av kvalitetskontrollorganet ÉMI. I tillegg ferdigstiller vi for tiden DiBT-godkjenning for det tyske markedet samt en EPD (Environmental Product Declaration), som verifiserer produktets karbonfotavtrykk.

‍

- - - - - -
Sammendrag:

Konstruksjonssikkerhet innen solenergi er ikke en tilfeldighet; det er en beregning.

Ved å kombinere de nøyaktige beregningene i RAULI APP, holdbarheten til SSABs høyfaste stål og EN 1090-sertifisert produksjon, tilbyr vi en løsning som er bevist å vare gjennom hele panelets livssyklus.

‍

‍
- - - - - -

Kilder

[1] Det europeiske miljøbyrået (EEA): Europe’s changing climate hazards. Oversikt over utviklingen av ekstremvær i Europa. https://www.eea.europa.eu/publications/europes-changing-climate-hazards-1

[2] Wikipedia: Fatigue Limit. Definisjon av materialets utmattingsgrense og S-N-kurven (stål vs. aluminium). https://en.wikipedia.org/wiki/Fatigue_limit

[3] SSAB: Coated Steel Products. Informasjon om SSABs belagte stål (f.eks. Galfan og GreenCoat) som gir utmerket korrosjonsbeskyttelse for krevende forhold. https://www.ssab.com/en/brands-and-products/steel-categories/coated-steel

[4] The Engineering ToolBox: Linear Thermal Expansion Coefficients. Sammenlignende data om varmeutvidelse hos ulike metaller. https://www.engineeringtoolbox.com/linear-expansion-coefficients-d_95.html

‍