Solárne konštrukcie
Solární konstrukce jsou nosné rámy, které drží fotovoltaické panely v pevném úhlu a přenášejí zatížení větrem a sněhem do střechy, základu nebo volně stojícího rámu. Vybírejte podle toho, kde pole leží: šikmé střechy se střešními háky nebo kotvením do plechu, ploché střechy se zátěžovým nosným systémem, nebo volně stojící rámy typu přístřešek pro auta a pozemní konstrukce. Každé uspořádání se skládá ze stejných nosných profilů, svorek, spojek a střešního příslušenství z hliníku EN AW-6005T6 a nerezu, dimenzovaných statickým výpočtem. Průvodce
Související kategorie konstrukcí
- Konstrukce pro šikmé střechy
- Konstrukce pro ploché střechy
- Nosné profily a svorky
- Přístřešky pro auta
- Montážní systémy
- Fotovoltaické panely
Solární konstrukce: cesta zatížení od svorky k budově
Solární konstrukce je řetěz komponent a je tak silná, jak silný je její nejslabší článek. Svorka panelu svírá rám panelu, svorka se šroubuje do nosného profilu, profil leží na kotevním prvku (střešní hák, můstek do plechu, falcová svorka, zátěžová vanička nebo sloupek) a ten prvek přenáší sílu do krokve, vaznice, hydroizolace nebo základu. Sání větru jde stejnou cestou obráceně, jako tah. Dimenzovat jeden článek bez kontroly toho následujícího je nejčastější chyba návrhu ve fotovoltaické montáži.
Téměř každý projekt pokryjí tři rodiny. Systémy pro šikmé střechy využívají stávající sklon střechy a krytinu buď prostupují, nebo svírají. Systémy pro ploché střechy si sklon vytvářejí samy a sání obvykle vzdorují přitížením místo prostupů. Volně stojící konstrukce, přístřešky pro auta a pozemní rámy, přenášejí všechno do vlastních základů. Všechny tři se skládají ze stejných profilů, spojek a svorek, takže skutečným rozhodnutím je způsob kotvení a zatěžovací stav, ne značka profilu.
Z PRAXE
"Než někdo objedná profily, chci z obhlídky dvě čísla: rozteč krokví a skutečný sklon střechy změřený na místě, ne z výkresu. Všechno další na nich stojí. A nikdy nepředpokládejte, že střešní hák posunete o 20 cm do strany kvůli krokvi bez nového ověření rozpětí. Posunutí jedné kotvy tiše promění vyhovující rozpětí 1,4 m na 1,9 m, a přesně tam se profily pod mokrým sněhem prohýbají."
Ladislav Proc · Specialista na montážní systémy, ONSA Plus
Jak vybrat solární konstrukci
Konstrukci vybírá budova, ne panel. Geometrie střechy, krytina, stav nosné konstrukce a místní větrná a sněhová oblast zúží možnosti na jeden nebo dva systémy dřív, než se kdokoli podívá do ceníku.
Postupujte v tomto pořadí: kde pole leží (šikmá střecha, plochá střecha, nebo volně stojící), pak způsob kotvení, který krytina a konstrukce dovolí, dále statický výpočet, který stanoví rozteč kotev nebo přitížení, poté profily, svorky a dilatační spáry a nakonec kombinace materiálů a oddělení kvůli korozi.
Zobrazit celého průvodce Zavřít průvodce
Krok 1: šikmá střecha, plochá střecha, nebo volně stojící
Tyto tři rodiny se pod zatížením chovají různě, mají různé montážní náklady a kladou na budovu odlišné nároky. Rodinu určete jako první, protože rozhoduje o každé další komponentě.
- Šikmá střecha: nejlevnější konstrukce na kWp, protože střecha už poskytuje sklon i cestu zatížení. Panely leží blízko krytiny, takže odvětrání zezadu je omezené a teploty článků jsou vyšší. Vhodné jen tam, kde jsou krokve a latě zdravé.
- Plochá střecha: sklon vytváří konstrukce, typicky 10 až 15 stupňů u uspořádání východ a západ nebo 15 až 20 stupňů při orientaci na jih. Rozhodujícím zatížením je sání a obvykle mu vzdoruje zátěžový nosný systém, který nechá hydroizolaci neporušenou.
- Volně stojící: přístřešky pro auta a pozemní rámy přenášejí veškeré zatížení do vlastních základů, takže se budovy nedotknou. Nejvyšší náklady na materiál a stavební část, zato plná volnost ve sklonu, orientaci, rozteči řad a odstupu zezadu pro oboustranné panely.
Krok 2: cesta zatížení, svorka, profil, kotva, konstrukce
Každý článek ověřte v pořadí proti komponentě pod ním. Konstrukce selhává na rozhraní mnohem častěji než uprostřed profilu.
- Svorka k panelu: svorka musí odpovídat výšce rámu, běžně 30, 35 nebo 40 mm, a musí ležet uvnitř upínací zóny, kterou výrobce panelu vyznačuje v montážním návodu. Upnutí mimo tuto zónu ruší záruku na panel bez ohledu na to, jak zdravý je zbytek konstrukce.
- Svorka k profilu: šroub svorky zapadá do drážky profilu a utahovací moment vychází z návodu systému. Nedotažené svorky nechají panely při teplotním cyklování putovat, přetažené svorky deformují rám a praskají články.
- Profil ke kotvě: háky, můstky a falcové svorky mají každý svou únosnost v tahu i tlaku. Sání zatěžuje šrouby háku na vytažení, což bývá omezující hodnota, ne tíha sněhu směrem dolů.
- Kotva k budově: šroub střešního háku potřebuje zdravé dřevo dostatečné hloubky, samovrtný šroub potřebuje tloušťku plechu, se kterou počítá katalogový list, a zátěžová vanička potřebuje střechu, která přidanou hmotnost skutečně unese.
Tip z praxe
U spojek profilů nechte dilatační mezeru a dlouhé řady rozdělte na úseky. Hliník se roztahuje zhruba o 0,023 mm na metr a kelvin, takže souvislý profil o délce 20 m se při rozdílu 60 K mezi zimní nocí a letní střechou posune zhruba o 27 mm. Pevná řada bez dilatační spáry vtlačí tento pohyb do střešních háků a první horké odpoledne to uslyšíte praskat.
Krok 3: větrná oblast, sněhová oblast a statický výpočet
Zatížení se odvozuje z EN 1991-1-4 pro vítr a EN 1991-1-3 pro sníh, aplikovaných přes příslušnou národní přílohu. Vstupy jsou větrná a sněhová oblast, kategorie terénu, výška budovy, sklon střechy a poloha každého panelu na střeše. Výstupem je maximální rozteč kotev, potřebný počet kotev nebo hmotnost přitížení na pozici.
- Zóny uvnitř střechy: rohy a okraje jsou vystaveny mnohem vyššímu sání než vnitřní plocha, někdy dvojnásobné. Právě proto se pole drží v definovaném odstupu od každého okraje střechy a okrajové panely dostávají kotvy nebo přitížení navíc.
- Sníh způsobuje ohyb, vítr vytahování: zatížení sněhem ohýbá profil mezi podpěrami, sání větru vytahuje kotvy ze střechy. Konstrukce může jednomu případu vyhovovat a u druhého být na hraně, proto je nutné počítat oba.
- Výpočet dokládá systém, ne budovu: konfigurátor potvrdí montážní sadu. U starších střech, průmyslových hal a jakéhokoli prostupového řešení na ploché střeše musí statik potvrdit, že budova zatížení unese.
- Výstup uschovejte: zpráva z konfigurátoru s uvedenou oblastí, kategorií terénu a výškou budovy patří do předávací složky. Je to důkaz, že rozteč a přitížení byly navrženy, ne odhadnuty.
Krok 4: rozpětí profilů, převislý konec a výška profilu
Volba profilu je kompromisem mezi cenou profilu a počtem kotev. Vyšší profil překlene větší vzdálenost s menším počtem podpěr, což je na obtížné střeše téměř vždy levnější, protože každá kotva znamená nadzvednout tašku, vrtat a těsnit.
- Rozpětí: vzdálenost mezi dvěma podpěrami daná průřezovým modulem profilu a zatížením sněhem. Na šikmých střechách rodinných domů obvykle vychází mezi 1,2 a 1,7 m, rozhodující je ale tabulka systému, ne zvyk z minulé zakázky.
- Převislý konec: přesah profilu za poslední podpěrou. Jako pracovní pravidlo by měl zůstat kolem třetiny zvoleného rozpětí a nikdy se nesmí nechat dlouhý jen proto, že krokev nedosáhla. Dlouhý přesah plus sání v okrajové zóně je klasické selhání s ohnutým profilem.
- Spojky: spojky profilů prodlouží úsek, mají ale vlastní pravidla pro rozpětí a spojka by neměla ležet přímo nad podpěrou, pokud to výrobce nedovolí. Posuvné spojky slouží zároveň jako dilatační spáry.
- Orientace: uspořádání panelů na výšku a na šířku zatěžuje profily různě a mění počet profilů, které řada potřebuje. Rozvržení zafixujte dřív, než objednáte délky profilů.
Krok 5: hliník, nerez a galvanické oddělení
Nosné profily jsou typicky z hliníku EN AW-6005T6 nebo 6063 se spojovacím materiálem z nerezu A2 nebo A4. Hliník drží vlastní hmotnost nízko, nerez přenáší upínací sílu. Tato kombinace je standardem a galvanický účinek mezi nimi je v běžném prostředí malý. Potíže skoro vždy přináší třetí materiál.
- A2, nebo A4: A2 (1.4301) ve vnitrozemí vyhoví. Do několika kilometrů od moře a v průmyslovém, zemědělském nebo bazénovém prostředí, kde nerez A2 napadají chloridy a čpavek, volte A4 (1.4401 nebo 316).
- Měď a olovo: rozdíl potenciálů vůči hliníku je velký. Stékající voda z měděného oplechování nebo olověné manžety na hliníkový profil stačí ke vzniku důlkové koroze, proto oddělte pomocí EPDM nebo vodu odveďte jinam.
- Čerstvý beton a malta: v alkalickém prostředí holý hliník koroduje, proto zátěžové bloky a dosedací plochy základů potřebují separační vrstvu nebo povrchově upravenou dosedací plochu.
- Nářadí: hliník neřežte kotouči ani listy používanými na ocel. Zanesené železné částice rezaví a dělají na profilu skvrny. Každý řez odjehlete a chraňte.
- Pospojování: profily a rámy panelů se zapojí do systému pospojování a je nutné dodržet dostatečné vzdálenosti k vnější ochraně před bleskem.
Krok 6: obhlídka pro montáž popořádku
Konstrukce naceněná z fotografie je konstrukce, která se bude přeceňovat na místě. Obhlídku veďte v pevném sledu, aby se nic nepředpokládalo.
- Určete krytinu a její stav: typ tašky, profil a tloušťku plechu, typ falce nebo materiál hydroizolace a případnou křehkost či stávající opravy.
- Změřte nosnou konstrukci: rozteč a průřez krokví nebo vaznic, stav latí, bednění a tloušťku izolace, pokud možno zevnitř podstřeší.
- Zaznamenejte geometrii: sklon, azimut, výšku hřebene a okapu, využitelnou plochu po odstupech od okrajů a každou překážku, jako jsou průduchy, vikýře, antény a jímací soustava.
- Zjistěte vstupy pro zatížení: větrnou oblast, sněhovou oblast, kategorii terénu a výšku budovy, pak s těmito hodnotami projeďte konfigurátor.
- Naplánujte trasy: vedení DC kabelu, místo prostupu střechou, trasu uzemnění a přístup pro vynášení profilů a panelů na střechu.
- Fotografujte a dokumentujte: záznam z obhlídky je podkladem pro statický výpočet i kusovník a chrání vás, pokud se střecha později ukáže jako jiná.
Rychlé porovnání rodin konstrukcí
| Rodina konstrukcí | Jak se přenáší zatížení | Na co si dát pozor |
|---|---|---|
| Šikmá střecha | Střešní háky, můstky do plechu nebo falcové svorky do krokví a vaznic | Rozteč krokví, vytahování šroubů při sání, utěsnění prostupů |
| Plochá střecha, přitížená | Betonové bloky nebo štěrkové vaničky na ochranných podložkách, bez prostupu | Přidaná hmotnost, rohové a okrajové zóny, kompatibilita hydroizolace |
| Plochá střecha, prostupová | Těsněné podpěry kotvené do střešního pláště nebo konstrukce | Detaily oplechování provedené klempířem, předem dohodnutá záruka na střechu |
| Přístřešek a pozemní instalace | Sloupky do betonových patek nebo zemních vrutů | Základové poměry, návrh základů, odvodnění, podjezdná výška, trasy kabelů |
| Profily a svorky | Profil překlenuje vzdálenost mezi kotvami, svorky svírají rám panelu | Limity rozpětí a přesahu, upínací zóna, moment, dilatační mezery |
Tabulku posuňte doleva
Časté dotazy k solárním konstrukcím
Jaký je rozdíl mezi konstrukcí pro šikmou a pro plochou střechu?
Konstrukce pro šikmou střechu využívá stávající úhel střechy a kotví se do krokví nebo plechu, takže je lehká a levná. Konstrukce pro plochou střechu si sklon vytváří sama a sání větru obvykle vzdoruje přitížením místo prostupů, což přidá hmotnost, ale nechá hydroizolaci neporušenou.
Jak daleko od sebe mohou být střešní háky na profilu?
Rozpětí vychází z výšky profilu a zatížení sněhem podle tabulek systému a na šikmých střechách rodinných domů obvykle spadá mezi 1,2 a 1,7 m. Vyšší sněhové oblasti znamenají víc kotevních bodů, ne delší profil. Rozpětí nikdy nezvětšujte kvůli pohodlnější krokvi.
Jak daleko může profil přesahovat za poslední kotvu?
Přesah držte krátký, jako pracovní pravidlo kolem třetiny zvoleného rozpětí, a vždy uvnitř limitu výrobce systému. Přesahy na okraji střechy leží v místě s nejvyšším sáním větru a právě tam se profily ohýbají a koncové svorky vytrhávají.
Potřebuji pro solární konstrukci statický výpočet?
Ano. Zatížení větrem podle EN 1991-1-4 a sněhem podle EN 1991-1-3 s národní přílohou určuje rozteč kotev nebo hmotnost přitížení a výstup z konfigurátoru patří do předávací složky. U starších střech a průmyslových hal by měl statik navíc potvrdit, že budova zatížení unese.
Proč rohy a okraje střechy potřebují víc kotev?
Vítr obtékající budovu se na hranách odtrhává a vytváří tam mnohem vyšší sání než nad středem střechy, někdy zhruba dvojnásobné. Okrajové a rohové panely proto potřebují kotvy nebo přitížení navíc a pole se drží v daném odstupu od obvodu střechy.
Mám nechávat mezery mezi panely a mezi profily?
Ano. Hliník se roztahuje zhruba o 0,023 mm na metr a kelvin, takže dlouhé řady potřebují dilatační spáry u spojek a mezery mezi panely předepsané systémem. Bez nich se pohyb vtlačí do střešních háků a kotvení se uvolní nebo se poškodí krytina.
Můžu použít hliníkové profily s nerezovými šrouby?
Ano, hliníkové profily s nerezovým spojovacím materiálem jsou standardní kombinací a galvanický účinek je v běžném ovzduší malý. Ve vnitrozemí použijte nerez A2, u moře nebo v průmyslovém a zemědělském prostředí nerez A4. Skutečným rizikem je měď, olovo a holý hliník proti čerstvému betonu.
Co má obhlídka pro montáž zaznamenat?
Typ a stav krytiny, rozteč a průřez krokví nebo vaznic, změřený sklon a azimut, výšku hřebene a okapu, překážky a odstupy od okrajů plus větrnou oblast, sněhovou oblast a kategorii terénu. Doplňte plánované trasy kabelů a uzemnění. Z tohoto záznamu se sestavuje kusovník.
Které svorky se hodí k mým panelům?
Výška svorky musí odpovídat rámu panelu, nejčastěji 30, 35 nebo 40 mm, a svorka musí ležet uvnitř upínací zóny vyznačené v montážním návodu panelu. Střední svorky drží dva sousední panely, koncové uzavírají řadu a obě se dotahují na předepsaný moment.
Kdy je volně stojící konstrukce lepší než střešní?
Když je střecha nevhodná, nedostupná nebo špatně orientovaná, nebo když chcete volnou volbu sklonu, rozteče řad a odstupu zezadu. Pozemní rámy a přístřešky pro auta stojí kvůli základům víc, nechají ale budovu nedotčenou a dobře sedí k oboustranným panelům.
Rozteč kotev, rozpětí profilů a přitížení se řídí statickým výpočtem pro konkrétní střechu, větrnou oblast a sněhovou oblast.
About ONSA Plus
Proč si u nás konstrukce objednávají instalační firmy po celé Evropě
ONSA Plus je evropský B2B distributor fotovoltaiky, bateriových úložišť, tepelných čerpadel a nabíjecích stanic pro elektromobily. Ve vlastních skladech v EU držíme více než 1 500 produktů od 25+ značek včetně Huawei, Solis, SolaX a Dyness.
Nejsme jen obchodní firma. Energetické systémy sami navrhujeme a servisujeme, takže na dotazy ke kotvení do střechy, výpočtu zatížení a kompatibilitě materiálů odpovídáme z inženýrské praxe, ne z katalogu. Reklamaci řešíte přímo s námi a nakupujete na konkrétní zakázku.