【技术】大风过后话风载——浅谈光伏组件机械载荷试验

 

16日,北京,大风蓝色预警,预报阵风可达六七级。听着风打在广告牌上一阵一阵哗哗作响,职业习惯地想起茫茫荒野上...



16日,北京,大风蓝色预警,预报阵风可达六七级。听着风打在广告牌上一阵一阵哗哗作响,职业习惯地想起茫茫荒野上的光伏电站是怎么抵抗大风的,找来工程师同事从风压恶补到光伏组件静态、动态载荷测试,小有收获,在此分享。

风压是光伏组件承受的

主要机械载荷之一

大风之所以具有破坏力,主要是由于风压,而风压的大小与风速密切相关。

风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。根据伯努利方程得出的风-压关系,风的动压为:

wp=0.5·ρ·v2…………..(1)
其中:wp为风压[kN/m2],ρ为空气密度[kg/m3],v为风速[m/s]。

由于空气密度(ρ)和重度(r)的关系为r=ρ·g,因此有ρ=r/g。在(1)中使用这一关系,得到标准风压公式:
wp=0.5·r·v2/g…………..(2)
在标准状况下(ISO 13443,气压为101.325kPa,温度为15℃),空气重度r=0.01225kN/m3,取纬度45°处的重力加速度g=9.8m/s2,得到用风速估计风压的通用公式:
wp=v2/1600…………..(3)
应当指出的是,空气重度和重力加速度随纬度和海拔高度而变。一般来说,ρ在高原上要比在平原地区小,也就是说同样的风速在相同的温度下,其产生的风压在高原上比在平原地区小。
表 标准状况下的风级、风速与风压关系表
风级
名称
风速(离地10米处)
风压Pa
1kN/m2=1000Pa
km/h
m/s
0
Calm无风


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