Le calcul de charge pour systèmes de montage photovoltaïques doit prendre en compte de manière exhaustive les facteurs suivants, notamment :

Charge propre

Inclut le poids des modules photovoltaïques, des supports, des connecteurs et des accessoires. À titre d'exemple, le poids des modules est d'environ 20 kg/m², soit le poids propre d'un PV supports Le poids total du système est d'environ 10 à 15 kg/m², et le poids total du système ne dépasse pas 100 kg/m². Le poids total propre doit être calculé en fonction des matériaux et des dimensions lors de la phase de conception.

Charge de vent

Calculé en fonction de la vitesse et de la direction du vent, du coefficient de variation de la hauteur de la pression du vent et du coefficient de forme du site d'installation. Par exemple, à Wuhan, dans la province du Hubei, la pression du vent de base est de 0,35 kN/m² pour une période de retour de 10 ans et de 0,45 kN/m² pour une période de retour de 50 ans. Dans les zones à vents forts, une attention particulière doit être portée à la stabilité latérale, ce qui peut être obtenu en ajoutant des contreventements diagonaux ou des murs brise-vent pour réduire le coefficient de charge du vent.

Charge de neige :

Les chutes de neige, la densité de la neige et la pente de support ont un impact direct sur la charge de neige. Par exemple, les zones enneigées doivent être conçues pour une période de retour de 50 ans. La formule de calcul de la charge de neige est la suivante : coefficient de pente × masse unitaire de neige × accumulation de neige. Dans certaines régions, la charge de neige peut être fixée à 70 % pour tenir compte des accumulations de neige à court terme.

Charges sismiques

Les forces sismiques horizontales doivent être prises en compte dans les zones sismiques. Ces forces sont généralement inférieures à la pression du vent, mais doivent respecter les exigences réglementaires (par exemple, la norme GB 50009-2012). Les combinaisons de charges doivent tenir compte des effets combinés des charges sismiques et du vent.

Charges vives

Il s'agit notamment des charges de levage pendant la phase de construction, ainsi que des charges sur le personnel et les équipements de maintenance. Par exemple, la charge de construction d'une toiture en tuiles d'acier peintes est d'environ 0,15 kN/m³.㎡, et pour un toit en béton, elle est d'environ 0,45 kN/㎡Les charges temporaires pendant la construction doivent être prises en compte lors de la conception.

Charges spéciales

Charges occasionnelles : Elles peuvent survenir en raison de conditions météorologiques extrêmes (tempêtes, grêle) ou de vandalisme.

Charges de maintenance : les systèmes photovoltaïques sur toit doivent répondre à une exigence de charge vive d'au moins 2,0 kN/m².

Facteur de sécurité et exigences du code

La conception doit combiner les charges pour les états limites ultime et de service, en retenant la combinaison la plus défavorable. Le coefficient de sécurité est généralement compris entre 1,2 et 1,5. Les calculs de charge doivent être conformes aux normes telles que le Code pour les charges sur les structures de bâtiment (GB 50009-2012).

Facteurs environnementaux et géologiques

La capacité portante des fondations, le type de sol et les conditions de construction influencent leur conception. Par exemple, les fondations superficielles en béton armé doivent répondre à des exigences de résistance au glissement, au renversement et au soulèvement.

En résumé, le calcul de la charge de supports photovoltaïques doit être combiné avec les données météorologiques locales, les propriétés des matériaux et les exigences réglementaires, et une analyse de combinaison de conditions de travail multiples doit être utilisée pour garantir la sécurité et la stabilité structurelles.