Solárne konštrukcie
Solárne konštrukcie sú nosné rámy, ktoré držia fotovoltické panely v pevnom uhle a prenášajú zaťaženie vetrom a snehom do strechy, do základu alebo do samostatne stojaceho rámu. Vyberajte podľa toho, kde pole stojí: šikmé strechy so strešnými hákmi alebo kotvením do plechu, ploché strechy so záťažovým nosným systémom, alebo samostatne stojace prístrešky pre autá a pozemné rámy. Každé rozloženie je postavené z rovnakých koľajnicových profilov, svoriek, spojok a strešného príslušenstva z hliníka EN AW-6005T6 a nerezu, dimenzovaných statickým výpočtom. Sprievodca
Súvisiace kategórie konštrukcií
- Konštrukcie na šikmé strechy
- Konštrukcie na ploché strechy
- Koľajnicové profily a svorky
- Prístrešky pre autá
- Montážne systémy
- Fotovoltické panely
Solárne konštrukcie: cesta zaťaženia od svorky až po budovu
Solárna konštrukcia je reťazec komponentov a je len taká pevná ako jej najslabší článok. Svorka panela zviera rám panela, svorka je priskrutkovaná do koľajnicového profilu, koľajnica sedí na kotvení (strešný hák, mostík do plechu, falcová svorka, záťažová vaňa alebo stĺpik) a toto kotvenie prenáša silu do krokvy, väznice, hydroizolácie alebo základu. Sanie vetra putuje rovnakou cestou opačne, ako ťah. Dimenzovanie ktoréhokoľvek článku bez kontroly toho nasledujúceho je najčastejšou chybou v návrhu fotovoltických konštrukcií.
Takmer každý projekt pokryjú tri rady. Systémy na šikmé strechy využívajú existujúci sklon strechy a krytinu buď prerážajú, alebo zvierajú. Systémy na ploché strechy si sklon vytvárajú samy a saniu obvykle odolávajú záťažou namiesto prierazov. Samostatne stojace konštrukcie, prístrešky pre autá a pozemné rámy, prenášajú všetko do vlastných základov. Všetky tri sa skladajú z rovnakých profilov, spojok a svoriek, takže skutočným rozhodnutím je spôsob kotvenia a zaťažovací prípad, nie značka koľajnice.
Z PRAXE
"Skôr než niekto objedná koľajnice, chcem z obhliadky dve čísla: rozstup krokiev a skutočný sklon strechy odmeraný na mieste, nie z výkresu. Všetko ďalšie od nich závisí. A nikdy nepredpokladajte, že strešný hák môžete posunúť o 20 cm nabok, aby trafil krokvu, bez nového overenia rozpätia. Posun jedného kotvenia potichu zmení vyhovujúce rozpätie 1,4 m na 1,9 m, a práve tam sa koľajnice ohýbajú pod mokrým snehom."
Ladislav Proc · špecialista na montážne systémy, ONSA Plus
Ako vybrať solárnu konštrukciu
Konštrukciu určuje budova, nie panel. Geometria strechy, krytina, stav nosnej konštrukcie a miestna veterná a snehová oblasť zúžia možnosti na jeden či dva systémy skôr, než sa niekto pozrie do cenníka.
Postupujte v tomto poradí: kde pole stojí (šikmá, plochá alebo samostatne stojaca), potom spôsob kotvenia, ktorý krytina a konštrukcia dovolia, ďalej statický výpočet, ktorý určí rozstup kotiev alebo záťaž, potom koľajnice, svorky a dilatácie a nakoniec párovanie materiálov a oddelenie proti korózii.
Zobraziť celého sprievodcu Zavrieť sprievodcu
Krok 1: šikmá strecha, plochá strecha alebo samostatne stojaca konštrukcia
Tieto tri rady sa pod zaťažením správajú odlišne, líšia sa nákladmi na montáž a kladú na budovu rôzne nároky. Radu si vyberte ako prvú, pretože určuje každý ďalší komponent.
- Šikmá strecha: najlacnejšia konštrukcia na kWp, pretože strecha už poskytuje sklon aj cestu zaťaženia. Panely sedia blízko pri krytine, takže zadné vetranie je obmedzené a teploty článkov bývajú vyššie. Vhodné len tam, kde sú krokvy a laty zdravé.
- Plochá strecha: sklon vytvára konštrukcia, typicky 10 až 15 stupňov pri usporiadaní východ a západ alebo 15 až 20 stupňov pri orientácii na juh. Rozhodujúcim zaťažením je sanie a obvykle mu odoláva záťažový nosný systém, ktorý nechá hydroizoláciu neporušenú.
- Samostatne stojaca: prístrešky pre autá a pozemné rámy prenášajú všetko zaťaženie do vlastných základov, takže budova zostáva nedotknutá. Najvyššie náklady na materiál a stavebné práce, ale plná voľnosť v sklone, orientácii, rozstupe radov a odstupe za panelom pre obojstranné panely.
Krok 2: cesta zaťaženia, svorka na koľajnicu, koľajnica na kotvenie, kotvenie do konštrukcie
Každý článok overte po poradí voči prvku pod ním. Konštrukcia zlyháva na rozhraní oveľa častejšie než v strede profilu.
- Svorka na panel: svorka musí zodpovedať výške rámu, bežne 30, 35 alebo 40 mm, a musí sedieť v upínacej zóne, ktorú výrobca panela vyznačuje v montážnom návode. Upnutie mimo tejto zóny ruší záruku na panel bez ohľadu na to, aká zdravá je zvyšná konštrukcia.
- Svorka na koľajnicu: skrutka svorky zapadá do drážky koľajnice a uťahovací moment je uvedený v návode systému. Nedotiahnuté svorky nechajú panely pri teplotných cykloch putovať, pretiahnuté deformujú rám a praskajú články.
- Koľajnica na kotvenie: háky, mostíky aj falcové svorky majú menovitú únosnosť v ťahu aj v tlaku. Sanie zaťažuje skrutky háku na vytiahnutie, čo býva limitnou hodnotou, nie zaťaženie snehom smerom nadol.
- Kotvenie do budovy: skrutka strešného háku potrebuje zdravé drevo dostatočnej hĺbky, samovrtná skrutka potrebuje hrúbku plechu, s ktorou počíta katalógový list, a záťažová vaňa potrebuje strechu, ktorá pridanú hmotnosť naozaj unesie.
Tip z praxe
Na spojkách koľajníc nechajte dilatačnú medzeru a dlhé rady rozdeľte na úseky. Hliník sa rozťahuje približne o 0,023 mm na meter a kelvin, takže súvislá koľajnica dlhá 20 m sa pri rozdiele 60 K medzi zimnou nocou a letným povrchom strechy posunie zhruba o 27 mm. Pevný rad bez dilatácie tento pohyb pretlačí do strešných hákov a prvé horúce popoludnie ho budete počuť praskať.
Krok 3: veterná oblasť, snehová oblasť a statický výpočet
Zaťaženia sa odvodzujú z EN 1991-1-4 pre vietor a EN 1991-1-3 pre sneh, uplatnených cez príslušnú národnú prílohu. Vstupmi sú veterná a snehová oblasť, kategória terénu, výška budovy, sklon strechy a poloha každého panela na streche. Výstupom je maximálny rozstup kotiev, potrebný počet kotiev alebo hmotnosť záťaže na jednu pozíciu.
- Zóny v rámci strechy: rohy a okraje vidia oveľa vyššie sanie než vnútorné pole, niekedy dvojnásobné. Práve preto sa pole drží v definovanej vzdialenosti od každého okraja strechy a okrajové panely dostávajú kotvy alebo záťaž navyše.
- Sneh spôsobuje ohyb, vietor vytrhávanie: zaťaženie snehom ohýba koľajnicu medzi podperami, sanie vetra vytrháva kotvy zo strechy. Konštrukcia môže byť v poriadku pre jedno a hraničná pre druhé, takže treba prepočítať oba prípady.
- Výpočet preukazuje systém, nie budovu: konfigurátor potvrdí montážnu sadu. Na starších strechách, priemyselných halách a pri každom prierazovom riešení na plochej streche musí ešte statik potvrdiť, že budova zaťaženie unesie.
- Výstup uschovajte: správa z konfigurátora s uvedenou oblasťou, kategóriou terénu a výškou budovy patrí do odovzdávacej zložky. Je to dôkaz, že rozstupy a záťaž boli navrhnuté, nie odhadnuté.
Krok 4: rozpätia koľajníc, previs a výška profilu
Voľba koľajnice je kompromis medzi cenou profilu a počtom kotiev. Vyšší profil preklenie väčšiu vzdialenosť s menším počtom podpier, čo je takmer vždy lacnejšie na náročnej streche, kde každé kotvenie znamená nadvihnúť škridlu, vŕtať a tesniť.
- Rozpätie: vzdialenosť medzi dvoma podperami, daná prierezovým modulom profilu a zaťažením snehom. Na šikmých strechách rodinných domov býva bežne medzi 1,2 a 1,7 m, ale rozhodujúca je tabuľka systému, nie zvyk z poslednej zákazky.
- Previs: presah koľajnice za poslednou podperou. Ako pracovné pravidlo by mal zostať blízko tretiny použitého rozpätia a nikdy sa nesmie nechať dlhý len preto, že krokva nedosiahla. Dlhý previs spolu so sacím tlakom v okrajovej zóne je klasickým prípadom ohnutej koľajnice.
- Spojky: spojky koľajníc predĺžia rad, ale majú vlastné pravidlá rozpätia a spojka by nemala sedieť priamo nad podperou, pokiaľ to výrobca nedovolí. Posuvné spojky slúžia zároveň ako dilatácie.
- Orientácia: rozloženie panelov nastojato a naležato zaťažuje koľajnice odlišne a mení počet koľajníc potrebných na jeden rad. Rozloženie stanovte skôr, než objednáte dĺžky profilov.
Krok 5: hliník, nerez a galvanické oddelenie
Nosné profily sú typicky z hliníka EN AW-6005T6 alebo 6063 so spojovacím materiálom z nerezu A2 alebo A4. Hliník drží vlastnú hmotnosť nízko, nerez nesie upínaciu silu. Táto dvojica je štandardná a galvanický účinok medzi nimi je v normálnej atmosfére malý. Problémy takmer vždy prichádzajú od tretieho materiálu.
- A2 alebo A4: A2 (1.4301) vo vnútrozemí vyhovuje. A4 (1.4401 alebo 316) zvoľte do niekoľkých kilometrov od mora a v priemyselnom, poľnohospodárskom alebo bazénovom prostredí, kde chloridy a amoniak napádajú A2.
- Meď a olovo: rozdiel potenciálov voči hliníku je veľký. Stačí voda stekajúca z medeného lemovania alebo olovenej manžety na hliníkovú koľajnicu, aby sa začala bodová korózia, takže oddeľte EPDM alebo vodu odveďte.
- Čerstvý betón a malta: alkalické prostredie napáda holý hliník, takže záťažové bloky a dosadacie plochy základov potrebujú oddeľovaciu vrstvu alebo povlakovanú kontaktnú plochu.
- Náradie: nerežte hliník kotúčmi ani pílkami používanými na oceľ. Zavlečené železné častice hrdzavejú a profil zafarbia. Každý rez odhrotujte a chráňte.
- Pospájanie: koľajnice a rámy panelov sa pospájajú do systému ochranného pospájania a voči akejkoľvek vonkajšej ochrane pred bleskom sa musia dodržať dostatočné vzdialenosti.
Krok 6: montážna obhliadka, po poradí
Konštrukcia nacenená z fotografie je konštrukcia, ktorá sa bude naceňovať znova na mieste. Obhliadku veďte v pevnom slede, aby sa nič nepredpokladalo.
- Určite krytinu a jej stav: typ škridly, profil a hrúbka plechu, typ falcu alebo materiál hydroizolácie plus prípadná krehkosť a existujúce opravy.
- Odmerajte nosnú konštrukciu: rozstup a prierez krokiev alebo väzníc, stav lát, debnenie a hrúbku izolácie, pokiaľ možno zvnútra podkrovia.
- Zaznamenajte geometriu: sklon, azimut, výšku hrebeňa a odkvapu, využiteľné pole po odstupoch od okrajov a každú prekážku ako vetracie prieduchy, vikiere, antény a bleskozvody.
- Stanovte vstupy pre zaťaženie: veternú oblasť, snehovú oblasť, kategóriu terénu a výšku budovy, potom s týmito hodnotami spustite konfigurátor.
- Naplánujte trasy: vedenie DC kábla, miesto prierazu strechy, trasu uzemnenia a prístup na vyzdvihnutie koľajníc a panelov na strechu.
- Fotografujte a dokumentujte: záznam z obhliadky je podkladom pre statický výpočet aj kusovník a je to tiež to, čo vás ochráni, ak sa strecha neskôr ukáže inak.
Rýchle porovnanie radov konštrukcií
| Rada konštrukcií | Ako sa prenáša zaťaženie | Na čo si dať pozor |
|---|---|---|
| Šikmá strecha | Strešné háky, mostíky do plechu alebo falcové svorky do krokiev a väzníc | Rozstup krokiev, vytiahnutie skrutiek pri saní, tesnenie prierazov |
| Plochá strecha, záťažová | Betónové bloky alebo vane so štrkom na ochranných podložkách, bez prierazu | Pridaná hmotnosť, rohové a okrajové zóny, kompatibilita hydroizolácie |
| Plochá strecha, prierazová | Tesnené podpery kotvené do strešnej dosky alebo konštrukcie | Lemovacie detaily zhotovené pokrývačom, vopred dohodnutá záruka na strechu |
| Prístrešok a zem | Stĺpiky do betónových pätiek alebo zemných vrutov | Podmienky podložia, návrh základov, odvodnenie, podjazdná výška, káblové trasy |
| Koľajnice a svorky | Profil preklenuje vzdialenosť medzi kotveniami, svorky zvierajú rám panela | Limity rozpätia a previsu, upínacia zóna, uťahovací moment, dilatačné medzery |
Tabuľku posuňte doľava
Časté otázky k solárnym konštrukciám
Aký je rozdiel medzi konštrukciou na šikmú a na plochú strechu?
Konštrukcia na šikmú strechu využíva existujúci sklon strechy a kotví do krokiev alebo do plechu, takže je ľahká a lacná. Konštrukcia na plochú strechu si sklon vytvára sama a saniu vetra obvykle odoláva záťažou namiesto prierazov, čo pridáva hmotnosť, ale nechá hydroizoláciu neporušenú.
Ako ďaleko od seba môžu byť strešné háky na koľajnici?
Rozpätie vychádza z výšky profilu a zaťaženia snehom podľa tabuliek systému a na šikmých strechách rodinných domov býva medzi 1,2 a 1,7 m. Oblasti s vyšším zaťažením snehom znamenajú viac kotviacich bodov, nie dlhšiu koľajnicu. Rozpätie nikdy nezväčšujte len preto, aby ste trafili pohodlnú krokvu.
Aký veľký previs koľajnice môže byť za posledným kotvením?
Previs držte krátky, ako pracovné pravidlo asi tretinu použitého rozpätia, a vždy v rámci limitu výrobcu systému. Presahy na okraji strechy sa spájajú s najvyšším sacím tlakom vetra, a práve tam sa koľajnice ohýbajú a koncové svorky sa vytrhávajú.
Potrebujem pre solárnu konštrukciu statický výpočet?
Áno. Zaťaženie vetrom podľa EN 1991-1-4 a snehom podľa EN 1991-1-3 s národnou prílohou určuje rozstup kotiev alebo hmotnosť záťaže a výstup z konfigurátora patrí do odovzdávacej zložky. Na starších strechách a priemyselných halách by mal statik navyše potvrdiť, že budova zaťaženie unesie.
Prečo potrebujú rohy a okraje strechy viac kotiev?
Vietor prúdiaci ponad budovu sa na hranách odtrháva a vytvára tam oveľa vyššie sanie než nad stredom strechy, niekedy zhruba dvojnásobné. Okrajové a rohové panely preto potrebujú kotvy alebo záťaž navyše a pole sa drží v stanovenej vzdialenosti od obvodu strechy.
Mám nechať medzeru medzi panelmi a medzi koľajnicami?
Áno. Hliník sa rozťahuje približne o 0,023 mm na meter a kelvin, takže dlhé rady potrebujú dilatácie na spojkách a medzery medzi panelmi predpísané systémom. Bez nich sa pohyb pretlačí do strešných hákov a kotvenia sa uvoľnia alebo sa poškodí krytina.
Môžem použiť hliníkové koľajnice s nerezovými skrutkami?
Áno, hliníkové profily s nerezovým spojovacím materiálom sú štandardná dvojica a galvanický účinok je v bežnom prostredí malý. Vo vnútrozemí použite nerez A2, pri mori alebo v priemyselnom a poľnohospodárskom prostredí A4. Skutočným rizikom je meď, olovo a holý hliník proti čerstvému betónu.
Čo má montážna obhliadka zaznamenať?
Typ a stav krytiny, rozstup a prierez krokiev alebo väzníc, odmeraný sklon a azimut, výšku hrebeňa a odkvapu, prekážky a odstupy od okrajov plus veternú oblasť, snehovú oblasť a kategóriu terénu. Doplňte plánované káblové a uzemňovacie trasy. Z tohto záznamu sa zostavuje kusovník.
Ktoré svorky sadnú na moje panely?
Výška svorky musí zodpovedať rámu panela, najčastejšie 30, 35 alebo 40 mm, a svorka musí sedieť v upínacej zóne vyznačenej v montážnom návode panela. Stredová svorka drží dva susedné panely, koncová uzatvára rad a obe sa uťahujú na predpísaný moment.
Kedy je samostatne stojaca konštrukcia lepšia než strešná?
Keď je strecha nevhodná, nedostupná alebo zle orientovaná, alebo keď chcete voľne zvoliť sklon, rozstup radov a odstup za panelom. Pozemné rámy a prístrešky pre autá stoja viac kvôli základom, ale nechajú budovu nedotknutú a dobre sa hodia k obojstranným panelom.
Rozstup kotiev, rozpätia koľajníc a záťaž sa riadia statickým výpočtom pre konkrétnu strechu, veternú oblasť a snehovú oblasť.
About ONSA Plus
Prečo si konštrukcie objednávajú inštalatéri po celej Európe od nás
ONSA Plus je európsky B2B distribútor fotovoltiky, batériových úložísk, tepelných čerpadiel a nabíjacích staníc pre elektromobily. Vo vlastných skladoch v EÚ držíme viac ako 1 500 produktov od 25+ značiek vrátane Huawei, Solis, SolaX a Dyness.
Nie sme len obchodná firma. Energetické systémy sami navrhujeme a servisujeme, takže na otázky o kotvení do strechy, výpočte zaťaženia a kompatibilite materiálov odpovedáme z inžinierskej praxe, nie z katalógu. Reklamáciu riešite priamo s nami a nakupujete na zákazku.