Parafuso de aterramento versus base de concreto para fazendas solares em grande escala

Análise de engenharia: seleção de bases para energia fotovoltaica em grande-escala
Os sistemas{0}}fotovoltaicos montados no solo utilizam fundações de parafusos de aterramento acionados por energia solar ou bases de concreto moldadas-no{2}}local para gerenciar cargas de compressão axial e cisalhamento lateral. Para projetos-de escala de serviços públicos, os parafusos de aterramento atingem um ciclo de instalação mecânica de 5 a 10 minutos por unidade, reduzindo significativamente a sobrecarga de mão de obra em comparação com o período de cura de 24 a 48 horas necessário para o concreto. A seleção deve ser baseada na classificação do solo (ASTM D2487), nos parâmetros de resistência ao cisalhamento e no potencial corrosivo específico do local, conforme definido pela ISO 12944.
                                        Análise comparativa de desempenho estrutural e custos de aquisição
A escolha entre parafusos de aterramento e bases de concreto altera os custos do BoP (Balance of Plant) do projeto. Embora o concreto proporcione alto peso morto para resistência ao levantamento, sua instalação requer logística pesada para caminhões misturadores de concreto e equipamentos de escavação. Os parafusos de aterramento solar utilizam aço de alto- limite de escoamento (Q235/Q355) com galvanização-por imersão a quente (espessura de $\\ge$80μm) para garantir longevidade em ambientes de solo agressivos.

Adequação geotécnica e otimização de carga-de rolamento
   Ground screw foundations are subject to pull-out and lateral load tests in compliance with AS/NZS 1170.2 standards. In high-wind scenarios (wind loads >60m/s), a geometria da rosca do parafuso deve corresponder ao ângulo de atrito do solo ($\\phi$) e à coesão (c). Por outro lado, as bases de concreto são preferidas em estratos de solo rochosos ou extremamente soltos e não{2}}coesos, onde a penetração do parafuso é fisicamente obstruída pela rocha ou densidade de atrito insuficiente.
Quando o pH do solo está entre 5 e 9, o aço galvanizado padrão é suficiente. No entanto, para locais com alto teor de cloreto ou sulfato, são necessários componentes de proteção suplementar ou de aço inoxidável (SUS304) para atender à expectativa de vida útil projetada de 25 anos.



Vantagens ambientais e operacionais da cravação de estacas-
   O uso de um sistema solar de cravação de estacas elimina a necessidade de movimentação de terras em grande-escala, reduzindo a pegada de carbono do local e os requisitos de gerenciamento de escoamento de água. Diferentemente do concreto, que ocupa um volume significativo no local, os parafusos de aço permitem a recuperação da vegetação nativa após-a instalação. Do ponto de vista do ciclo de vida, a capacidade de remover e reciclar componentes de aço no final do período de serviço de 25{6}}anos se alinha melhor aos padrões da economia circular do que o concreto demolido não reciclável.