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Les panneaux solaires verticaux sans lest peuvent-ils résister à des vents forts ?

Trygve Mongstad

La charge de vent joue un rôle crucial dans la conception des systèmes solaires montés sur les bâtiments. En général, les panneaux solaires conventionnels installés sur des toits plats nécessitent un lest important ou une fixation mécanique pour résister aux forces du vent, ce qui ajoute de la complexité et du poids à l’installation. L’unité VPV d’Over Easy Solar offre une solution unique, avec un design spécifiquement optimisé pour résister aux forces du vent, éliminant ainsi le besoin de lest ou de fixations.


Contrairement aux panneaux inclinés traditionnels, notre unité VPV est conçue pour éliminer les soulèvements dus au vent et minimiser les forces de poussée. Voici comment nous avons atteint cet objectif :

  • Pas de force de soulèvement avec les structures verticales

    Contrairement aux panneaux inclinés, les structures solaires verticales ne génèrent pas de forces de soulèvement. Cela signifie qu’une installation solaire VPV sur un toit plat ne sera jamais soulevée par le vent, garantissant ainsi une stabilité optimale même en cas de vents forts.

  • Design à profil bas pour une charge de vent réduite

    Nos panneaux solaires à profil bas (environ 25 cm de hauteur) sont installés à proximité les uns des autres, ce qui réduit considérablement la résistance au vent. En se protégeant mutuellement du vent, ils contribuent à limiter les pressions exercées par les rafales.

  • Distribution efficace des charges de vent

    Dans une installation VPV, tous les panneaux sont interconnectés, ce qui permet de répartir uniformément les forces du vent locales sur l'ensemble du système. Cela signifie que les installations solaires de grande taille sont plus résistantes au vent que les plus petites, améliorant ainsi leur durabilité et leur performance.


Simulations des charges de vent (MFN) des panneaux solaires verticaux sur un toit
Simulations des charges de vent avec la mécanique des fluides numérique (Fraunhofer ISE)

Nous comprenons également que les ingénieurs en structure ont besoin de preuves solides avant de faire confiance à un système sans fixation ou avec une fixation minimale. C'est pourquoi notre produit, développé par une équipe d'experts en énergie solaire et de chercheurs, a traversé plusieurs processus de validation indépendants pour garantir sa fiabilité et ses performances.

Simulations de mécanique des fluides numérique (MFN)

  • Nous avons réalisé des modélisations avancées en mécanique des fluides numérique avec le Fraunhofer ISE, un institut de recherche de premier plan dans le domaine de la technologie solaire, pour simuler le comportement du vent autour de l’unité VPV.

  • Ces simulations prennent en compte différents types de toits, directions du vent et conditions environnementales afin d'évaluer la distribution des pressions et les forces de soulèvement.

Essais en soufflerie

  • Les tests physiques ont été réalisés à l'IFI Aachen, un institut de premier plan en Europe pour l'évaluation des charges de vent.

  • Les mesures et analyses sont conformes aux normes allemandes DIN EN 1991-1-4:2010-12, DIN EN 1991-1-4/NA:2010-12 et à la directive des essais en soufflerie de l'Association allemande/autrichienne/suisse de génie du vent, WtG, ainsi qu'aux normes EN 1991.1.4:2005 et ASCE 49-21.

  • Les essais en soufflerie ont confirmé que l’unité VPV ne subit pas de soulèvement significatif et est sans lest dans des conditions de vent urbain typiques.


Essais en soufflerie des panneaux solaires verticaux sur toit
Essais en soufflerie des panneaux solaires verticaux sur toit

Tests pratiques et suivi sur de vrais toits

  • Nous avons installé avec succès des unités VPV sur divers bâtiments à travers l'Europe, y compris en Allemagne, en Norvège et en Suisse, tous soumis à des conditions de vent différentes. L'installation la plus exposée au vent est située à Tromsø, où la vitesse du vent de référence atteint jusqu'à 27 m/s.

  • Toutes ces installations ont été étroitement surveillées pendant plusieurs années, sans aucun incident de déplacement lié au vent enregistré.

  • Le système a prouvé sa stabilité même lors d'événements tempétueux, confirmant la précision de nos calculs des charges de vent et mettant en évidence la performance réelle de notre technologie VPV.


Installation solaire verticale pendant une tempête hivernale à Tromsø, Norvège
Installation solaire verticale pendant une tempête hivernale à Tromsø, Norvège

Pour garantir davantage la sécurité et la conformité, nous réalisons également un calcul approfondi des charges de vent pour chaque installation, en prenant en compte :

Facteurs influençant les calculs des charges de vent

  • Classifications des zones de vent locales

  • Hauteur et taille du bâtiment

  • Terrain environnant et effets de protection

  • Taille de l’installation solaire (nombre d’unités VPV)

Pour la plupart des bâtiments urbains de hauteur limitée, nos calculs confirment que notre unité VPV ne nécessite aucun système de fixation supplémentaire. Pour les structures plus hautes ou plus exposées au vent, nous évaluons si des mesures spécifiques d’atténuation du vent sont nécessaires, afin de fournir une solution personnalisée et robuste pour chaque projet.

Étant donné que notre unité VPV ne nécessite généralement ni ballast ni fixation mécanique au toit, cela offre plusieurs avantages clés :

  • Préserve l’intégrité du toit

    De nombreux toits plats, en particulier les toitures végétalisées et les bâtiments anciens, ont des limites strictes de charge. L’absence de lest lourd rend les installations solaires réalisables sur un plus grand nombre de bâtiments.

  • Planification et installation simplifiées

    Sans besoin de blocs de béton ni de systèmes de montage complexes, le processus d’installation est simplifié, réduisant ainsi les coûts de main-d’œuvre et de matériaux. Cette approche allégée minimise également le risque d’erreurs lors de la planification et de l’installation, rendant l’ensemble du projet solaire plus efficace et plus facile à gérer.

  • Pas de pénétration du toit

    Contrairement aux systèmes traditionnels qui nécessitent de percer le toit, ce qui introduit des risques de fuites et de problèmes de maintenance à long terme, l’unité VPV ne nécessite généralement pas de pénétration, garantissant ainsi l'intégrité de l'étanchéité du bâtiment.

En conclusion, la charge de vent joue un rôle essentiel dans la conception des systèmes solaires pour toits plats. L’unité VPV d'Over Easy Solar offre une solution unique qui élimine le besoin de lest lourd ou de fixations, simplifiant ainsi l’installation tout en garantissant la stabilité.

Contactez-nous pour des informations techniques et une évaluation des charges de vent pour votre projet. Nous encourageons les ingénieurs, architectes et propriétaires de bâtiments à examiner nos données sur les charges de vent et à découvrir comment notre unité VPV peut être intégrée à vos projets.

 
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