Dimensionamento estrutural é essencial para o sistema de fixação dos painéis

O projeto deve levar em conta a força da ação do vento a que estão sujeitas as estruturas

Fabricantes de estruturas metálicas para a fixação de módulos fotovoltaicos devem realizar o dimensionamento dos materiais de acordo com os limites e as condições das normas técnicas da ABNT, além de normas internacionais, dentre as quais podemos destacar:

ABNT NBR 8800 – Projeto de estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto de edifícios
ABNT NBR 14762 – Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio
ABNT NBR 6123 – Forças devidas ao vento em edificações
ABNT 6122 / 2019 – Projeto e execução de fundações
EUROCODE 9: Design of aluminium structures – Part 1-1: General structural rules.

No caso das estruturas de solo, estas devem ser projetadas de acordo com  a ABNT NBR 8800 e ABNT 6123 – Forças devidas ao vento em edificações e normas anteriormente citadas.

O projeto deve levar em conta a força da ação do vento a que estão sujeitas as estruturas. Na Figura 1 encontra-se o gráfico de isopletas (curvas de velocidade do vento) encontrado na norma NBR 6123/1998. A Figura 2 demonstra como são feitos os cálculos com base na NBR 6123, para se encontrar a carga incidente de ventos em cada região do Brasil.

Figura 1 – Gráfico de isopletas da velocidade básica dos ventos. Fonte: NBR 6123/1998, pág. 6

Figura 1 – Gráfico de isopletas da velocidade básica dos ventos. Fonte: NBR 6123/1998, pág. 6

Figura 2 – Cálculo da velocidade básica do vento – item 4.2 – NBR 6123. Fonte: Memorial de cálculo estrutural da  SSM

Figura 2 – Cálculo da velocidade básica do vento – item 4.2 – NBR 6123. Fonte: Memorial de cálculo estrutural da SSM

É sempre recomendável solicitar ao fornecedor de estruturas o memorial de cálculo dos produtos, para que o cliente tenha a segurança de contar com estruturas que vão suportar a ação do vento. 

O dimensionamento deve ser orientado pela norma NBR 8800 / 14762 e também deve ser realizado com o apoio de um software de análise estrutural, para se realizar a análise dos deslocamentos máximos, que precisam respeitar o anexo C da NBR 8800 e anexo A da NBR 14762:2010.

Figura 3 – Tela do software Metálicas 3D, usado na análise de deslocamentos máximos das estruturas fotovoltaicas. O exemplo mostrado é de um projeto com 120 módulos. Fonte: SSM Solar

Figura 3 – Tela do software Metálicas 3D, usado na análise de deslocamentos máximos das estruturas fotovoltaicas. O exemplo mostrado é de um projeto com 120 módulos. Fonte: SSM Solar

Na Figura 3 realizou-se o dimensionamento de uma estrutura de solo para 120 módulos. O objetivo do estudo, realizado no software Metálicas 3D, foi analisar o deslocamento devido às cargas (peso próprio + painéis fotovoltaicos). O deslocamento máximo obtido foi de 11,54 mm, enquanto o limite normativo seria de 20,41 mm.

Além da necessidade de utilizar ferramentas de dimensionamento e observar normas técnicas, com todos os cálculos apresentados em memorial, deve-se atentar para a qualidade dos materiais empregados. A SSM Solar, por exemplo, emprega alumínio estrutural da série 6000. As Figuras 4 e 5 ilustram trechos de um memorial de cálculo estrutural produzido pela SSM Solar.

Dimensionamento estrutural é vital para sistema de fixação de painéis

Figura 4 – Deslocamentos máximos do perfil em alumínio – neste caso estamos trabalhando no vão máximo da estrutura SSM. O gráfico mostra os deslocamentos devido às cargas (peso próprio + painéis fotovoltaicos + sobrecarga normativa). Imagem obtida com a ferramenta Metálicas 3D. Fonte: SSM Solar

Figura 4 – Deslocamentos máximos do perfil em alumínio – neste caso estamos trabalhando no vão máximo da estrutura. Fonte: SSM Solar

Figura 5 – Deslocamentos máximos do perfil em alumínio – neste caso estamos trabalhando no vão máximo da estrutura. Fonte: SSM Solar

Após a realização da leitura das normas e dos cálculos com ferramentas de software, passa-se à fabricação dos perfis. Todos esses procedimentos são necessários e devem ser cuidadosamente respeitados até que a estrutura seja entregue ao cliente. O correto projeto das estruturas garante que o cliente não tenha surpresas na construção e no comissionamento da usina solar. 

As Figuras 6 e 7 ilustram uma usina de solo construída com estruturas da SSM solar, que passaram por todos os procedimentos de projeto e análise estrutural, garantindo-se a máxima segurança da obra e o retorno do investimento para o cliente.

Dimensionamento estrutural é vital para sistema de fixação de painéis

Figura 6 – Usina solar do Grupo NDTV. Foram utilizados 5.840 módulos de 450 W. Foto: Nexen/Divulgação

Dimensionamento estrutural é vital para sistema de fixação de painéis

Figura 7 – Execução da usina solar do Grupo NDTV. Foto: SSM Solar do Brasil

Além de todos os cuidados com o projeto e a fabricação, é importante verificar a garantia fornecida pelo fabricante. A SSM Solar do Brasil, por exemplo, com base em todos os cálculos e todas as verificações apresentadas e executadas por uma equipe de engenharia, oferece 30 anos de garantia para as estruturas, tempo compatível com a expectativa de vida dos módulos fotovoltaicos. 

Finalmente, é importante verificar se o fornecedor realiza o acompanhamento do processo de montagem in loco das estruturas, prestando todo o suporte necessário para desenvolvimento do processo.

Publicado Originalmente no Canal Solar em 2022-03-14 08:56:10