Toiture PhotoVoltaïque d'un bâtiment agricole

Ajout de panneaux photovoltaïques

Implantation des panneaux sur la toiture

On souhaite vérifier la résistance de la structure lorsque l'on ajoute des panneaux photovoltaïques sur le toit.

Une augmentation maximum de 25% sera tolérée, tant du point de vue de la contrainte que du déplacement.

La figure ci-contre indique la disposition des 70 panneaux, en 7 lignes de 10 panneaux.

Quelques-unes des caractéristiques des panneaux photovoltaïques sont indiquées dans le tableau ci-dessous.

Module solaire Kyocera FD135GH

Dimensions

Longueur (mm)

1500

Largeur (mm)

708

Profondeur (avec la boîte de connexions) (mm)

25

Masse (kg)

10.9

Performances sous irradiance de 1000W/m²

Tension au point de puissance maximum (V)

17.7

Courant au point de puissance maximum (A)

7.63

Puissance (W)

135

Tension de circuit ouvert (V)

22.1

Courant de court-circuit (A)

8.37

Question

Q4 / DÉTERMINER la masse d'un panneau par unité de surface (en kg/m²).

La portion de toiture qui supporte les panneaux est représentée ci-dessous.

Question

Q5 / INDIQUER combien de traverses sont concernées par la surcharge induite par les panneaux.

PRÉCISER les numéros des deux traverses les moins sollicitées.

Question

Q6 / REPRÉSENTER, sur la figure ci-dessus, la surface d'influence « S » de la surcharge sur la traverse n°4.

MONTRER que la valeur de S est d'environ 10m².

Question

Q7 / DÉTERMINER la surcharge engendrée par la surface d'influence sur une traverse courante.

PRENDRE g = 10 ms-2.

Question

Q8 / EN DÉDUIRE la surcharge linéique « p » en Nm-1 supportée par chaque traverse supportant les panneaux.

Les résultats de simulation sous ce chargement sont donnés ci-dessous pour ce qui concerne la contrainte équivalente de Von Mises :

Question

Q9 / RELEVER la valeur de la contrainte équivalente de Von Mises maximum dans la structure du bâtiment équipé de panneaux solaires.

Question

Q10 / ENTOURER, sur la figure ci-dessous, la zone où se situent les plus forts déplacements. NOTER la valeur maximale du déplacement vertical.

Question

Q11 / CONCLURE sur la possibilité d'installer des panneaux photovoltaïques sur le toit du bâtiment.

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