강풍: 강철을 더 많이 사용하는 것이 항상 정답은 아니다

Y자형 카포트 구조와 관련하여, 지난달 한 미국 고객이 저에게 흥미로운 질문을 했습니다:

“Grace, 태양광 패널 아래에 설치할 수 있는 자재에 대해 추천해 주실 만한 것이 있나요? 도리(purlin) 위에 아연 도금 강판이나 그와 유사한 것을 설치하면 어떨까요? 허리케인급 강풍이 불면 패널 아래쪽에서 양력이 발생해 패널이 들릴까 봐 걱정됩니다.”

이 질문을 해주신 고객님께 매우 감사드리며, 프로젝트와 슈퍼 태풍이 미칠 잠재적 영향에 대한 고객님의 통찰력 있는 사고에 깊은 감사를 표합니다.

위의 질문은 단순히 자재를 추가하는 것에 관한 것이 아니었습니다.고객은 극한의 바람이 PV 모듈 아래로 들어올 때 구조물에 실제로 어떤 일이 일어나는지를 고민하고 있었습니다.

그래서 저는 우리 엔지니어링 팀과 이 문제를 논의했습니다.

강풍 및 허리케인이 잦은 프로젝트의 경우, 양력은 항상 처음부터 고려해야 할 요소입니다.

비교적 간단한 접근 방식 중 하나는 지지점의 수를 늘리는 것입니다.

예를 들면 다음과 같습니다:

일반적인 설계:
모듈당 레일 2개 + 클램프 4개

강풍 대비 설계:
모듈당 레일 3개 + 클램프 6개

지지점을 추가하면 양력 하중을 더 많은 연결 부위로 분산시킬 수 있습니다.

물론 클램프만이 전부는 아닙니다.

레일, 보, 기둥, 연결부 및 기초는 모두 하나의 완전한 하중 경로로서 함께 작동하여 풍하중을 지면으로 안전하게 전달해야 합니다.

하지만 여기서 흥미로운 질문이 생깁니다:

바람 조건이 정말 심각하다면 어떻게 해야 할까요? 모듈 아래에 단단한 판을 단순히 추가해야 할까요?

몇 가지 가능성이 있습니다.

1. 단단한 아연 도금 강판

이는 모듈 아래에 추가적인 보호 기능을 제공할 수 있으며 패널 아래로 흐르는 직접적인 기류를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

또한 비와 이물질로부터 어느 정도 보호 기능을 제공하고 카포트 아래를 더 깔끔하게 보이게 할 수 있습니다.

하지만 함정이 있습니다.

하부 공간이 거의 밀폐되면 PV 시스템과 강판은 연속적인 지붕 표면처럼 작동하기 시작할 수 있습니다.

그렇다고 해서 전체 구조물에 가해지는 총 양력이 반드시 감소하는 것은 아닙니다.

물론 강철이 추가되면 무게, 지지 구조물, 설치 작업 및 비용도 증가합니다.

2. 타공 강판 또는 익스팬디드 메탈

이것은 또 다른 가능성입니다.

구멍이 있으면 완전히 밀폐된 공간을 만드는 대신 공기가 어느 정도 통과할 수 있습니다.

하지만 개구율이 중요합니다.

개방 면적이 너무 적으면 공기역학적 관점에서 재료가 단단한 표면처럼 작동할 수 있습니다.

개방 면적이 너무 많으면 기류에 미치는 영향이 제한적일 수 있습니다.

또한 단단한 판과 같은 수준의 방우 효과는 제공하지 못합니다.

3. 레일과 클램프 수 단순히 늘리기

예를 들면:

레일 3개 + 클램프 6개 → 레일 4개 + 클램프 8개

주된 목적이 모듈과 마운팅 구조물 사이의 연결을 강화하는 것이라면, 이것이 아마도 가장 간단한 접근 방식일 것입니다.

더 많은 지지점을 확보하면 양력을 더 많은 레일과 연결 부위로 분산하는 데 도움이 될 수 있습니다.

엔지니어링 및 비용 측면에서 볼 때, 이는 전체 하부를 닫힌 지붕으로 만들지 않고도 안전 여유를 높일 수 있는 실용적인 방법이 될 수 있습니다.

물론 최종 솔루션은 실제 프로젝트 조건과 구조 계산에 따라 결정되어야 합니다.

그리고 이 이야기에는 또 다른 중요한 부분이 있습니다:

기둥s, 보, 기초 및 앵커 연결부.

극한의 바람이 부는 프로젝트에서는 PV 모듈 연결부만 강화하는 것으로는 충분하지 않습니다. 전체 하중 경로를 고려해야 합니다.

그건 아마도 다음 게시물에서 다룰 주제일 것입니다.

여러분의 경험이 궁금합니다:

허리케인이 잦은 태양광 프로젝트의 경우, 지지점을 더 추가하시겠습니까, 모듈 아래에 시트/메쉬를 설치하시겠습니까, 아니면 다른 방법을 선택하시겠습니까?

다양한 시장의 엔지니어와 설치 기사들이 이 문제를 어떻게 처리하는지 들을 수 있다면 흥미로울 것입니다.