Un profilo conficcato non è sempre la soluzione più economica: in caso di condizioni del terreno difficili, progetti di piccole dimensioni o aree speciali come le discariche impermeabilizzate, è possibile ricorrere aCOMPACTGROUND GS, il nostro sistema di fissaggio che combina chiodi da terra, vasche di zavorra o entrambi. Questa guida illustra quando è indicato utilizzare un determinato tipo di fondazione, come interagiscono i picchetti e la zavorra e come scegliere tra GS10 PLUS e GS15.
Ogni tipo di fondazione ha lo stesso compito: mantiene l’impianto ancorato al suolo contro il vento e trasferisce il carico al sottosuolo. Il carico del vento non si distribuisce in modo uniforme su una superficie aperta, pertanto il sistema di fissaggio non deve avere la stessa resistenza ovunque.
Hai già deciso quale tipo di fondazione utilizzare? Allora inserisci direttamente il progetto inAEROTOOL. I carichi del vento e della neve, le condizioni meteorologiche locali, l’ombreggiamento e le norme statiche vengono integrati nella progettazione.
Panoramica di COMPACTGROUND GS: due varianti, 10° est/ovest o 15° sud
COMPACTGROUND GS è un sistema a staffe: anziché profili conficcati in profondità, una serie di staffe con fondazione superficiale sostiene la superficie dei moduli. Le staffe vengono ancorate al terreno con picchetti, zavorrate con vasche di zavorra o fissate con entrambi i metodi; se necessario, ogni modulo può essere fissato con picchetti. Staffe, morsetti per moduli, picchetti e vasche di zavorra costituiscono i componenti principali; a questi si aggiungono, a seconda del progetto, dispositivi di fissaggio della zavorra, adattatori per martello perforatore e fascette per cavi. Le staffe e i picchetti sono zincati a caldo, il che garantisce la resistenza alla corrosione. Le due versioni si differenziano per inclinazione e orientamento:
Entrambi sono stati testati in galleria del vento e sono certificati CE.
Tutti i componenti del sistema, le schede tecniche e le istruzioni di montaggio → Pagina del prodotto COMPACTGROUND GS
Sistema a battitura oCOMPACTGROUND GS? Quando il palo non è fattibile — o non conviene
Su grandi superfici pianeggianti con terreno portante, un profilo infisso mediante battitura è di norma la soluzione di fondazione più economica.COMPACTGROUND GS è da prendere in considerazione quando un sistema a battitura non è adatto o non è conveniente a causa delle condizioni del terreno, di una profondità di penetrazione limitata su aree particolari o delle dimensioni del progetto. In tal caso, il sistema di fissaggio, costituito da picchetti, vasche di zavorra o entrambi, viene progettato in base alle specifiche del progetto.
Sulle discariche impermeabilizzate, l’impermeabilizzazione superficiale non deve essere compromessa dalla costruzione, dal funzionamento e dallo smantellamento dell’impianto fotovoltaico. Pertanto, la profondità di penetrazione consentita viene concordata in base al progetto specifico con le autorità competenti e sulla base della documentazione relativa al sito. PerCOMPACTGROUND GS sono disponibili picchetti da 450 mm e vasche di zavorra; la combinazione dei due elementi dipende dalla specifica configurazione del progetto.
Fissaggio in area aperta: picchetti, zavorra o una combinazione dei due — cosa regge e in quali casi
Il modo in cui vengono posizionati i picchetti determina la procedura di montaggio: li si inserisce con il martello perforatore. Se un picchetto incontra un ostacolo, lo si estrae ruotandolo grazie alla filettatura esterna impressa e lo si riposiziona in modo sfalsato. Anche in fase di smantellamento è possibile rimuovere un picchetto.
I picchetti sono disponibili in due lunghezze. Quelli da 450 mm sono destinati alle discariche, dove la profondità di penetrazione è limitata, e all’uso in combinazione con vasche di zavorra. Quelli da 800 mm sono pensati per siti in cui occorre evitare il sollevamento dovuto al gelo.
Le vasche di zavorra sono disponibili nelle lunghezze di 450 e 900 mm. Il supporto di fissaggio della zavorra blocca i sassi nella vasca e mantiene la distribuzione del carico dove previsto. Il tipo di fissaggio richiesto in loco dipende dalle condizioni del terreno e dalla progettazione.
Chiodi da terra, zavorra o entrambi: poiché i chiodi da terra e le vasche di zavorra possono essere combinati liberamente, il fissaggio diventa un parametro di calcolo anziché un requisito del sistema. ConCOMPACTGROUND GS puoi posizionare chiodi e vasche di zavorra dove il calcolo lo richiede e risparmiare dove non sono necessari, ad esempio nelle file interne.
Con il nostro kit di prova di estrazione dei picchetti è possibile determinare la resistenza all’estrazione del fissaggio previsto direttamente sul terreno. Il risultato viene integrato nella valutazione del progetto e aiuta a dimensionare in modo adeguato il rapporto tra ancoraggio e zavorra.
Kit di prova e istruzioni → Area download COMPACTGROUND GS
GS10 PLUS o GS15? Disposizione fitta in direzione est-ovest o orientamento a sud con distanze tra le file maggiori
Entrambe le versioni vengono fissate allo stesso modo; si differenziano per inclinazione, orientamento e distanza tra le file. GS10 PLUS dispone i moduli con un’inclinazione di 10° verso est e ovest. Poiché non è necessario rispettare alcun angolo di ombreggiamento, le file possono essere disposte in modo fitto. Ciò favorisce un elevato sfruttamento della superficie e un profilo di produzione più uniforme nel corso della giornata.
GS15 orienta i moduli di 15° verso sud. In questo caso è necessario rispettare un angolo di ombreggiamento superiore a 20°, per cui le distanze tra le file aumentano di conseguenza. La scelta tra un orientamento est-ovest o verso sud dipende dall’ubicazione, dalla configurazione dell’area, dall’obiettivo di rendimento e dai carichi specifici del progetto. InAEROTOOL, i carichi del vento e della neve, così come l’ombreggiamento, vengono integrati nella progettazione.
Perché il carico del vento non è distribuito uniformemente sull’area a campo aperto
Un impianto a terra è esposto al vento senza alcuna protezione, a differenza di un impianto su tetto, che beneficia dell’attico e del corpo dell’edificio. Conosci già questo principio dalla progettazione dei tetti piani: le zone perimetrali e angolari sopportano carichi maggiori rispetto alla superficie interna. Nell’impianto a terra si aggiunge un secondo asse. La prima fila, esposta al vento, è esposta senza protezione al flusso d’aria, mentre le file retrostanti si trovano nella sua scia e sono di norma meno sollecitate. L’entità di tale differenza dipende, tra l’altro, dall’inclinazione, dalla distanza tra le file e dalla direzione del vento. La suddivisione in zone non si estende quindi solo verso il bordo, ma anche nella direzione del flusso attraverso il campo.
Un’analisi di numerose prove in galleria del vento su impianti a più file montati a terra (Browne et al. 2020, vedi fonti) descrive una procedura di dimensionamento per tali impianti. La metodologia si basa sulla norma nordamericana ASCE 7 e, per i progetti in Germania, Austria e Svizzera, non sostituisce una progettazione specifica secondo le norme vigenti.
Per le fondazioni ne deriva un principio semplice: rinforzare dove la zona lo richiede e risparmiare dove lo consente. È proprio a questo scopo che i picchetti e le vasche di zavorra diCOMPACTGROUND GS possono essere distribuiti liberamente. Più grande è il campo, maggiore è l’area interna in cui è possibile sfruttarli; la quantità di risparmio ottenibile risulta dal calcolo specifico del progetto.
Tre passaggi per realizzare la sottostruttura adeguata per spazi aperti
- Misurare il terreno, non fare stime. Valutare le perizie geotecniche o gli scavi di prova e determinare la resistenza all’estrazione sulla superficie con il kit di prova.
- Definire il sistema di fissaggio. Dalla resistenza all’estrazione e dalla zona di carico del vento si ricava il rapporto tra ancoraggio e zavorra. Se la forza di tenuta dei chiodi è sufficiente, si procede all’ancoraggio; se non lo è o se la profondità è limitata, le vasche di zavorra compensano la differenza. Entrambe le soluzioni possono essere applicate in modo diverso per ogni zona; la distribuzione determina la progettazione specifica per il progetto.
- Progetta il progetto in AEROTOOL. Con i dati dell’elenco sottostante otterrai un progetto del sistema, un disegno CAD, una relazione di progetto e una distinta base dettagliata.
Per la progettazione, registrare i seguenti dati:
- Terreno: perizia geotecnica o sondaggi, profondità di posa raggiungibile, resistenza all’estrazione per chiodo, per le discariche la profondità di penetrazione omologata
- Ubicazione: località e zona di carico del vento e della neve
- Superficie e disposizione: dimensioni e layout dell’area, orientamento (est/ovest o sud), dati dei moduli
Nell’area download della pagina del prodotto sono disponibili i documenti per le prossime fasi del progetto: lista di controllo per GS10 PLUS e GS15, opuscolo su GS10 PLUS con i dati di sistema, istruzioni di montaggio di entrambe le varianti e la documentazione relativa al kit di prova di estrazione dei picchetti.
Lista di controllo, istruzioni di montaggio e opuscolo → Area download COMPACTGROUND GS
Progetta ora il tuo progetto in AEROTOOL → Sulla base dei dati relativi al terreno, all’ubicazione e alla superficie, vengono generati il progetto e la distinta dei componenti su misura per il tuo spazio all’aperto. La guida alla progettazione con AEROTOOL illustra come si svolge un progetto in questa piattaforma.
Non sei ancora sicuro se un sistema a picchetti o COMPACTGROUND GS sia adatto alla tua superficie? Per domande relative al progetto, puoi contattarci tramite il modulo di richiesta sulla pagina del prodotto COMPACTGROUND GS o all’indirizzo office@aerocompact.com.
Domande frequenti sulla sottostruttura fotovoltaica in spazi aperti
Quando conviene optare per un sistema a picchetti con zavorra anziché per un sistema a perno?
Quando un sistema a picchetti non è adatto o non è economicamente vantaggioso a causa delle condizioni del terreno, di una profondità di penetrazione limitata o delle dimensioni del progetto. Ciò riguarda, ad esempio, terreni difficili, progetti di piccole dimensioni e aree speciali come le discariche impermeabilizzate. Se queste condizioni non sono soddisfatte, un profilo infisso è di norma la soluzione più conveniente.
Come funziona il fissaggio con i chiodi da terra?
I chiodi da terra si inseriscono con un martello perforatore e un adattatore di inserimento (SDSMAX17). Se un chiodo incontra un ostacolo, lo si estrae ruotandolo grazie alla filettatura esterna impressa e lo si reinserisce in posizione sfalsata. Anche in fase di smantellamento è possibile rimuovere un chiodo.
Chiodi da terra o zavorra: da cosa dipende la scelta?
Da due valori: la resistenza allo sradicamento nel terreno specifico indica quanta forza di tenuta fornisce un chiodo; la zona di carico del vento indica quanta stabilizzazione è necessaria. Se l’ancoraggio non è sufficiente o la profondità di inserimento è limitata, le vasche di zavorra integrano la stabilizzazione. In molti progetti è opportuno ricorrere a una combinazione che vari a seconda che si tratti di zone perimetrali o interne.
A cosa servono i due tipi di picchetti da 450 mm e 800 mm?
I picchetti da 450 mm sono destinati alle discariche e all’uso in combinazione con vasche di zavorra. I picchetti da 800 mm servono a prevenire il sollevamento dovuto al gelo. La lunghezza e il zavorramento aggiuntivo necessari in loco risultano dalla perizia del terreno e dalla progettazione specifica del progetto.
Quali varianti sono disponibili e come si sceglie?
Due:COMPACTGROUND GS10 PLUS (10°, est/ovest, nessun angolo di ombreggiamento da rispettare) eCOMPACTGROUND GS15 (15°, sud, angolo di ombreggiamento > 20°). Il modello GS10 PLUS è indicato quando sono richiesti una densità di installazione elevata e un profilo di produzione più uniforme. Il modello GS15 è la variante orientata a sud con distanze tra le file maggiori. La scelta della versione più adatta all’area dipende dall’ubicazione, dalla configurazione del terreno e dall’obiettivo di rendimento; il calcolo inAEROTOOL tiene conto dei carichi del vento e della neve, nonché dell’ombreggiamento.
Ogni fila di moduli in campo aperto è soggetta allo stesso carico del vento?
No. Negli impianti a campo aperto a più file, il carico del vento dipende dalla posizione all’interno del campo: la prima fila, esposta al vento, così come le zone perimetrali e angolari, sono le più esposte al vento, mentre le file interne si trovano nella scia di quelle anteriori e sono generalmente meno sollecitate. L’entità della differenza dipende, tra l’altro, dall’inclinazione, dalla distanza tra le file e dalla direzione del vento e risulta dal calcolo specifico del progetto. In termini di progettazione, ciò significa che una griglia di ancoraggio uniforme dovrebbe basarsi sul carico massimo e risulterebbe sovradimensionata nei punti in cui il calcolo del carico all’interno del campo indica carichi inferiori. Un sistema di fissaggio liberamente distribuibile, composto da picchetti e vasche di zavorra, applica la forza di tenuta dove il calcolo lo richiede — e risparmia dove è possibile.
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Fonti
- Sulla procedura di dimensionamento dei carichi del vento per impianti a più file in campo aperto:
M. T. L. Browne, Z. J. Taylor, S. Li, S. Gamble (2020): Un metodo di progettazione del carico del vento per impianti solari a più file installati a terra basato su una raccolta di esperimenti in galleria del vento. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, vol. 205, 104294. Il lavoro si basa su esperimenti in galleria del vento condotti da RWDI con modelli rigidi sottoposti a pressione; descrive un metodo che utilizza coefficienti di carico statici e dinamici, compatibile con la norma ASCE 7, e affronta le carenze della definizione di «struttura rigida» contenuta nella norma ASCE 7 e nella guida SEAOC PV2.
Nota: la metodologia è orientata al quadro di riferimento nordamericano per il dimensionamento. Per i progetti in Germania, Austria e Svizzera fanno fede le norme e gli allegati nazionali rispettivamente vigenti. AEROTOOL tiene conto delle norme statiche nella progettazione.
Riferimento bibliografico → DOI: 10.1016/j.jweia.2020.104294
