15 Nisan 2016 Cuma

Ges Yatırımlarında Taşıyıcı Konstrüksiyon Dizaynının Önemi

Güneş enerjisi tesislerinde, panel ve inverterden sonra en önemli maliyet kalemini taşıyıcı konstrüksiyon sistemleri oluşturmaktadır.


Güneş enerji santrallerinde konstrüksiyon dizaynı;  statik(kar, panel vb.) ve dinamik (deprem ve rüzgar yükleri) yüklere, zemin sınıfı ve parametrelerine, temel tipi, modül tipi gibi bir çok değişkene bağlı olarak yapılmaktadır. Türkiye’nin önemli bir deprem kuşağında bulunmasından dolayı deprem bölgesi kontrüksiyon dizaynında önemli bir değişkendir. Burada en ekonomik statik hesabı oluşturmak, zeminden gelecek etkileri  ve sisteme etkiyecek  yükleri karşılayacak en uygun profilleri seçmek, yatırım maliyeti açısından oldukça önemlidir. Yatırımcılar açısından konstrüksiyon değerlendirmesi, toplam ağırlık yanında, montaj kolaylığı, korozyon dayanımı, sertifikalı malzeme kullanımı, çevresel etkiler gibi faktörler de göz önünde bulundurularak yapılmalıdır. Güneş enerjisi tesislerinde konstrüksiyon (Resim 1) yatırım maliyetinin en az % 65-70’ini oluşturan panel ve inverterleri taşımaktadır.


                                  Resim 1. GES saha konstrüksiyonu taşıyıcı sistemi

Taşıyıcı sistemlerin tasarım ve hesabında, elemanlarının işletmede kaldıkları sürede yeterli dayanım, rijitlik ve durabiliteye sahip olmaları ve aşırı yükleme veya dayanım azalması olasılığına karşı yeterli güvenlik kapasitesinin bulunması sağlanmalıdır.

         Ülkemizde konstrüksiyon dizaynında aşağıda belirtilen belli başlı yönetmelikler ve özel şartnameler kullanılmaktadır;

  • TS 498-1997, Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri
  • TS 500-2000, Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları
  • TS 648-1980, Çelik Yapıların Hesap ve Yapım Kuralları
  • DBYBHY-2007, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik

  Yukarıda bahsedilen yönetmelik ve şartnameler çerçevesinde, sistemin kurulacağı bölgenin yerel şartları göz önünde bulundurularak tasarım yapılmalıdır.

      Tasarım adımları;
  •     Zemin etüdünün yapılması
  •     Yüklerin belirlenmesi
  •     Çelik yapı analizi
  •     Çelik yapı elemanlarının boyutlandırılması
  •     Birleşim ve eklerin hesaplanması
  •     Stabilite bağlantıları
     Gerek yurtiçi gerek yurtdışı arazi kurulumlarında, hem alüminyum hem de çelik ürünler konstrüksiyon olarak kullanılabiliyor. Günümüzde dayanıklılığın ve sağlamlığın ön planda olduğu güneş enerji santrallerinde çeliğin sağlamlığı, dayanıklı olması ve hızlı kurulum kolaylığı çeliğin tercih edilmesine yol açmaktadır. Çeliğin yanında daha hafif olan ve montaj kolaylığı sağlayan elemanlar olarak alüminyum ürünler de güneş enerji santrallerinde kullanım alanı bulmaktadır.

   Sıcakta ve soğukta haddeleme işlemi ile çelik elemanlara yüksek dayanım kazandırılmaktadır. Çelik elemanların dayanımı alüminyum profillere göre daha yüksek olduğundan ana taşıyıcı elemanlar (kolon, ana kiriş, çapraz ) çelik elemanlardan olabildiği gibi bütünüyle alüminyum konstrüksiyonlar da kullanılabilmektedir. Ana taşıyıcı elemanların çelik, panel altı elemanların alüminyum olduğu sistemler (Resim 2.) en çok tercih edilen sistemlerdir.

     Resim 2. Taşıyıcı elemanların çelik panel altı elemanların alüminyum olduğu sistemler


  
                 Ges projelerinde kullanılan belli başlı konstrüksiyon profil çeşitleri;  

     Yapısal Çelik Kullanılan Sistem: Sıcak haddelenmiş çelik elemanlar (I profiller gibi) için kullanılan sistemdir. Geniş açıklıkların geçilmesini sağlayarak, fonksiyonel ve esnek tasarıma izin verir.
                                          Resim 3. Sıcak haddelenmiş çelik profiller

     Çelik Taşıyıcılı Sistem: Soğukta şekillendirilmiş galvaniz sac profillerden oluşan (U, C, Z gibi) taşıyıcıların kullanıldığı sistemdir. eklentiler yapılması istendiğinde de hafif çelik sistem kullanılabilmektedir.

                                Resim 4. Soğukta şekillendirilmiş galvaniz sac profiller

   Alüminyum Profil Kullanılan Sistemler: Alüminyum profillerin tercih edilme sebebi çeliğe göre daha hafif ve panel montaj aparatları ile daha uyumlu çalışması ve korozyon problemi olmamasıdır. Ayrıca bu profiller, hali hazırda alüminyum olan pv modül çerçeveleri ile ısıl uyum açısından da avantajlıdır.
                                                   Resim 5. Alüminyum Profiller


   Genser Mühendislik

    İzmir, 2016













Hiç yorum yok:

Yorum Gönder