O dimensionamento de estruturas fotovoltaicas é uma etapa estratégica para garantir segurança, desempenho e viabilidade econômica dos projetos.
Muito além da simples definição de suportes metálicos, o processo envolve análises estruturais avançadas, simulações computacionais e conformidade rigorosa com normas técnicas brasileiras.
Desde a concepção inicial até os testes em laboratório, cada fase é fundamental para assegurar que a estrutura suporte as condições reais de operação, especialmente as cargas de vento e esforços mecânicos.
No momento da concepção de uma estrutura fotovoltaica é realizado um desenho base onde serão definidos todos os parâmetros estruturais e comerciais a serem atendidos, como velocidade do vento, desnível do terreno, distância entre estacas, altura dos painéis, latitude onde a estrutura irá atuar, dentre outros.
Por meio deste desenho base, é realizado um pré-dimensionamento das espessuras, materiais e perfis a serem implementados e com estas informações será realizada a modelagem 3D da estrutura para iniciar o dimensionamento estrutural.
O 3D nos permite aplicar análises estruturais do tipo FEA e CFD, sendo o FEA a análise de elementos finitos que simula as deformações e tensões máximas dos componentes individualmente quando é aplicado uma força, vibração e outros efeitos físicos.
O CFD é a análise computadorizada de fluidos dinâmicos, onde podemos calcular por meio das velocidades de vento e ângulos de ataque, qual será a pressão e turbulência do vento, permitindo otimizar os pontos de maior impacto.
Ressalto que em todas as análises e concepções devem ser de acordo com as NBR’s vigentes. Para o dimensionamento do CFD são utilizadas as premissas da ABNT NBR 6123 que, por meio dos seus fatores S1, S2 e S3, é possível calcular o vento padrão que será analisado na simulação.
Já no pré-dimensionamento e no dimensionamento devem ser utilizadas algumas premissas como as aplicadas na ABNT NBR 6355 que define os principais tipos de perfis estruturais de aço formados a frio e após as analises, as deformações devem respeitar os parâmetros da ABNT NBR 8800 que fala sobre deformações estruturais. Hoje não há uma normativa específica para dimensionamento de estruturas fotovoltaicas.
Com as primeiras análises realizadas, os resultados são utilizados para otimização das estruturas, como por exemplo, utilizar perfis com menor espessura onde não há tensão acumulada, reduzir ou aumentar a dureza do material estrutural, utilizar perfis que consome menos aço como por exemplo o perfil U e assim chegar num resultado robusto e comercialmente viável, visto que o mercado solar hoje está muito especializado e competitivo.
Após todas as análises virtuais e otimizações a estrutura é testada em laboratório, onde são medidas as tensões e resistências de cada peça individualmente, além de serem testadas em túnel de vento para análise de cargas reais e desta forma validarmos todos os estudos e assim liberar a estrutura comercialmente.
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