Usinas Solares – Análises do Terreno e Local de Instalação

A maior parte dos serviços para a construção de uma usina solar fotovoltaica está associada a montagens eletromecânicas e elétricas porém, se tratando de grandes projetos como montagem em solo uma engenharia civil eficiente evitará surpresas durante a construção que podem onerar a obra ou mesmo inviabilizar o projeto. Nesse artigo vamos apresentar a importância de análises preliminares do terreno, das características do solo e ensaios para cravação de perfis metálicos.

TOPOGRAFIA DA USINA SOLAR

A  palavra “Topografia”  que deriva das palavras gregas “topos” (lugar) e “graphen” (descrever) é a descrição exata e minuciosa de um lugar. A topografia junto das análise de engenharia ambiental e e regularização fundiária serão as ferramentas para a escolha de um local apropriado para o desenvolvimento de um projeto.

Georeferenciamento do imóvel (Lei 10.267/01) – Georeferenciamento é um memorial descritivo da área rural, assinado por profissional habilitado. O gereoreferenciamento contém as coordenadas dos vértices definidores dos limites dos imóveis rurais, georeferenciadas pelo Sistema Geodésico Brasileiro e com a precisão posicional a ser fixada pelo INCRA.

O Memorial descritivo será certificado pelo INCRA, o qual atestará a inexistência de outra área sobreposta ao imóvel rural analisado onde será implantado a usina solar.

Levantamento Altimétrico – O Levantamento Altimétrico é o estudo responsável por medir as diferenças de nível de um mesmo território através de equipamentos de alta precisão de forma que se conheçam todas as irregularidades do relevo do local.

A partir das análises básicas para se ter uma referência clara dos limites e altimetria do terreno podemos iniciar os estudos direcionados ao projeto.

ANÁLISE DE DECLIVIDADE DO TERRENO DA USINA SOLAR

O que é declividade?

A declividade é a inclinação da superfície do terreno em relação ao plano horizontal.

Largura do terreno (H=horizontal): 13,40

Desnível (V=Vertical): 0,74 m

Declividade = V/ H * 100 = 0,74 / 13,40 * 100 = 5,52 %

Muitos fabricantes de estruturas metálicas fixadas em solo apresentam requisitos mínimos de declividade do terreno para a montagem das estruturas de apoio dos módulos fotovoltaicos.

Classificação de relevos:

Exemplo prático – Um fabricante de estrutura metálica tipo tracker informa que a você precisa entregar o terreno com uma declividade máxima de 10%. A partir dessa informação você sabe que se o seu terreno tiver declividade acima de 10% serão necessárias obras de movimentação de terra como cortes e aterros no seu projeto.

Variações de cores indicam níveis diferentes de declividade para facilitar o mapeamento das áreas para serviços de terraplenagem

GEOTECNIA

Sondagem

A sondagem do terreno é de grande importância para definir a composição do solo, nível de lençol freático ou rocha. Os resultados de uma boa sondagem serão utilizados pelos projetistas para a análise de viabilidade técnica de um projeto, métodos de execução de  fundações e consequentemente uma apuração dos custos do seu orçamento de obras civis.

Exemplo: Solos arenosos possuem uma característica de baixa coesão e estabilidade para cravação de perfis metálicos diferente de solos mais argilosos. Essas informações determinam a profundidade de cravação dos perfis, a escolha do método de cravação e a necessidade de reforços como por exemplo concreto armado na base do perfil.

Os ensaios também são importantes para definição do empolamento e contratação do solo encontrado no local. Essa referência é importante para movimentação de terra quando é necessário terraplenagem do terreno.

Exemplo: Citando o exemplo anterior em que seria necessário realizar escavações para nivelamento do terreno para a declividade indicada pelo fabricante de tracker para cada 1 m³ de solo escavado, dependendo do tipo o volume a ser transportado por caminhão até um local de aterro, esse volume poderá ser 12% a 40% maior devido o acréscimo de volumes vazios (empolamento).

No caso contrário quando 1 m³ de terra extraído no corte é lançado num aterro e compactado mecanicamente haverá uma diminuição volumétrica (contração) e volume poderá ser reduzido para até 0,7 m³ após compactação. Nesse caso a contração do solo após compactação no aterro foi de 30 %.

Essa análise é importante pois o custo de obras de terraplenagem em usinas solares é bastante representativo no orçamento.

ENSAIOS

Pull-Out test

O ensaio de Pull-Out é o principal ensaio aplicado a plantas de energia solar pois simula a cravação do perfil metálico no local onde será implantado o projeto e em sequência a remoção através de esforços verticais e horizontais simulando cargas de vento em situações críticas.

Durante todo o ensaio são apropriadas as relações de medidas de deslocamento com relação a força aplicada. O resultado desse ensaio é utilizado para a definição do projeto de estrutura metálica da usina.

Também serão levados em consideração as características topográficas da região, velocidade do vento e a influência de vizinhanças próximo a obra que podem influenciar na carga de vento (NBR 6123) sobre a usina de forma a minimizar os riscos do projeto.

Teste de Resistividade

Devido as variações de composição do solo, umidade e temperatura a resistividade do solo pode variar. Esse ensaio é importante para definir as soluções de sistemas de aterramento da usina.

Agradecimentos a SPD Solutions especialista em ensaios de Pull-Out Test.

Artigo de: Rafael Pereira – Especialista em Energia Solar Fotovoltaica e Analista de GD.

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