Supports pour Panneaux Solaires : Types, Importance et Calculs RDM (Résistance des Matériaux)

🌞 Importance des Supports pour Panneaux Solaires

Les supports assurent la stabilité, la sécurité et la durabilité des panneaux solaires, tout en optimisant leur orientation pour une production maximale d'énergie.

• Stabilité et Sécurité : Protéger contre les intempéries comme le vent et les tempêtes.

• Orientation Optimale : Maximiser la capture des rayons solaires.

• Durabilité : Prolonger la vie utile des panneaux solaires.

🔧 Types de Supports pour Panneaux Solaires

2.1 Supports Fixes

Solution simple et économique pour les installations au sol ou sur toitures.

2.2 Supports Mobiles (Trackers)

Idéal pour suivre le soleil et augmenter la production d'énergie jusqu'à 25%.

💡 Analyse RDM (Résistance des Matériaux)

Évaluer la capacité des supports à résister aux contraintes mécaniques et environnementales :

• Charges statiques : Poids des panneaux et équipements.

• Charges dynamiques : Vent, vibrations.

• Durabilité face à la fatigue et à la corrosion.

🎨 Cas Pratiques de Calcul RDM avec Formules et Raisonnements

4.1 Cas 1 : Pression du Vent sur un Support Fixe

Contexte : Installation dans une région exposée à des vents de 120 km/h.

Formule : Force due au vent = ρ × A × v²

• ρ : Densité de l'air, typiquement 1,225 kg/m³.
• A : Surface exposée (en m²), ici 10 m².
• v : Vitesse du vent (en m/s), ici 120 km/h = 33,33 m/s.

Calcul :

Force = 1,225 × 10 × (33,33)² = 13 610 N

Résultat : La structure doit supporter une charge de 13,61 kN.

4.2 Cas 2 : Orage Violent avec Rafales

Contexte : Zone tropicale avec rafales atteignant 150 km/h.

Formule : Force due au vent = ρ × A × v²

• ρ : Densité de l'air, typiquement 1,225 kg/m³.
• A : Surface exposée (en m²), ici 12 m².
• v : Vitesse du vent (en m/s), ici 150 km/h = 41,67 m/s.

Calcul :

Force = 1,225 × 12 × (41,67)² = 25 520 N

Résultat : La structure doit être renforcée pour résister à une charge de 25,52 kN.

4.3 Cas 3 : Site en Afrique avec Conditions Extrêmes

Contexte : Région désertique avec vent de sable et variations de température.

Formules :

• Force due au vent : F = ρ × A × v²
• Dilatation thermique : ΔL = α × L × ΔT

Paramètres :

• Vent : 100 km/h (27,78 m/s), Surface : 15 m², ρ = 1,225.
• Dilatation : α (coefficient de dilatation aluminium) = 23 × 10⁻⁶, Longueur L = 10 m, ΔT = 50°C.

Calculs :

Force = 1,225 × 15 × (27,78)² = 14 140 N

Dilatation thermique : ΔL = 23 × 10⁻⁶ × 10 × 50 = 11,5 mm

Résultat : La structure doit être flexible pour absorber une dilatation de 11,5 mm tout en résistant à une charge de 14,14 kN.