Solarne konstrukcije
Solarne konstrukcije so nosilna ogrodja, ki fotovoltaične module držijo pod fiksnim kotom in obremenitve vetra ter snega prenašajo v streho, temelj ali samostoječe ogrodje. Izbirajte po tem, kje polje stoji: poševne strehe s strešnimi kavlji ali pritrdili za pločevino, ravne strehe z balastnim obtežilnim sistemom ali samostoječa ogrodja za nadstreške in teren. Vsaka postavitev je sestavljena iz istih nosilnih profilov, sponk, spojnikov in strešnih dodatkov iz aluminija EN AW-6005T6 in nerjavnega jekla, dimenzioniranih po statičnem izračunu. Vodnik
Sorodne kategorije konstrukcij
- Konstrukcije za poševne strehe
- Konstrukcije za ravne strehe
- Nosilni profili in sponke
- Nadstreški za vozila
- Montažni sistemi
- Fotovoltaični moduli
Solarne konstrukcije: pot obremenitve od sponke do objekta
Solarna konstrukcija je veriga komponent in je le tako močna kot njen najšibkejši člen. Sponka modula objame okvir modula, sponka se privije v nosilni profil, profil sedi na pritrditvi (strešni kavelj, mostiček za pločevino, šivna sponka, balastni pladenj ali steber), ta pritrditev pa silo prenese v špirovec, lego, membrano ali temelj. Vetrni vzgon potuje po isti poti v obratni smeri, kot nateg. Dimenzioniranje enega člena brez preverjanja naslednjega je najpogostejša napaka pri načrtovanju fotovoltaične montaže.
Tri družine pokrivajo skoraj vsak projekt. Sistemi za poševne strehe uporabljajo obstoječi naklon strehe in kritino prebodejo ali objamejo. Sistemi za ravne strehe ustvarijo lasten naklon in vzgonu običajno kljubujejo z balastom namesto s preboji. Samostoječe konstrukcije, nadstreški in talna ogrodja vse prenesejo v lastne temelje. Vse tri se sestavljajo iz istih profilov, spojnikov in sponk, zato je resnična odločitev način pritrditve in obtežbeni primer, ne znamka profila.
IZ PRAKSE
"Preden kdorkoli naroči profile, hočem z ogleda dve številki: razmik špirovcev in dejanski naklon strehe, izmerjen na objektu, ne z načrta. Vse nadaljnje je odvisno od njiju. In nikoli ne predpostavljajte, da lahko strešni kavelj premaknete 20 cm vstran, da zadenete špirovec, ne da bi znova preverili razpon. Premik ene pritrditve tiho spremeni skladen razpon 1,4 m v razpon 1,9 m, in prav tam se profili upognejo pod mokrim snegom."
Ladislav Proc · Specialist za montažne sisteme, ONSA Plus
Kako izbrati solarno konstrukcijo
Konstrukcijo izbere objekt, ne modul. Geometrija strehe, kritina, stanje podkonstrukcije ter lokalna vetrna in snežna cona zožijo možnosti na en ali dva sistema, še preden kdorkoli pogleda cenik.
Delajte po tem vrstnem redu: kje polje stoji (poševna, ravna ali samostoječa postavitev), nato način pritrditve, ki ga dopuščata kritina in konstrukcija, nato statični izračun, ki določi razmik pritrditev ali balast, nato profili, sponke in dilatacijski spoji, in nazadnje kombinacija materialov ter ločitev zaradi korozije.
Prikaži celoten vodnik Zapri vodnik
Korak 1: poševna streha, ravna streha ali samostoječa postavitev
Te tri družine se pod obremenitvijo obnašajo različno, stanejo različno za montažo in različno obremenjujejo objekt. Najprej se odločite za družino, saj ta določi vsako komponento za njo.
- Poševna streha: najcenejša konstrukcija na kWp, saj streha že zagotavlja naklon in pot obremenitve. Moduli so blizu kritine, zato je zračenje s hrbtne strani omejeno in temperature celic višje. Primerno le tam, kjer so špirovci in letve zdravi.
- Ravna streha: konstrukcija ustvari naklon, običajno 10 do 15 stopinj za postavitve vzhod in zahod ali 15 do 20 stopinj za južno lego. Vzgon je merodajna obtežba in mu običajno kljubuje balastni obtežilni sistem, ki pusti hidroizolacijo nedotaknjeno.
- Samostoječa postavitev: nadstreški in talna ogrodja vse obtežbe prenesejo v lastne temelje, tako da objekt ostane nedotaknjen. Najvišji strošek materiala in gradbenih del, a popolna svoboda pri naklonu, orientaciji, razmiku vrst in prostoru za dvostranskimi moduli.
Korak 2: pot obremenitve, sponka na profil na pritrditev na konstrukcijo
Vsak člen po vrsti preverite glede na komponento pod njim. Konstrukcija veliko pogosteje odpove na stiku kot na sredini profila.
- Sponka na modul: sponka mora ustrezati višini okvirja, običajno 30, 35 ali 40 mm, in mora sedeti znotraj vpenjalnega območja, ki ga proizvajalec modula označi v navodilih za montažo. Vpenjanje zunaj tega območja razveljavi garancijo modula ne glede na to, kako trdna je preostala konstrukcija.
- Sponka na profil: vijak sponke se zaskoči v utor profila, zatezni moment pa izhaja iz sistemskih navodil. Premalo zategnjene sponke pustijo, da moduli ob temperaturnem nihanju zdrsujejo, preveč zategnjene pa deformirajo okvir in razpokajo celice.
- Profil na pritrditev: kavlji, mostički in šivne sponke imajo vsak svojo nazivno nosilnost v nategu in tlaku. Vzgon vijake kavlja obremeni na izvlek, kar je običajno omejujoča vrednost, in ne navzdol usmerjena snežna obtežba.
- Pritrditev na objekt: vijak strešnega kavlja potrebuje zdrav les zadostne globine, samovrezni vijak potrebuje debelino pločevine, ki jo predpostavlja podatkovni list, balastni pladenj pa streho, ki dodatno maso dejansko prenese.
Nasvet iz prakse
Na spojih profilov pustite dilatacijsko režo in dolge vrste razdelite na odseke. Aluminij se razteza za približno 0,023 mm na meter na kelvin, zato se neprekinjen profil dolžine 20 m ob 60 K razliki med zimsko nočjo in poletno strešno površino premakne za približno 27 mm. Fiksna vrsta brez dilatacije ta premik potisne v strešne kavlje in prvo vroče popoldne boste slišali pokanje.
Korak 3: vetrna cona, snežna cona in statični izračun
Obtežbe izhajajo iz EN 1991-1-4 za veter in EN 1991-1-3 za sneg, uporabljenih prek ustreznega nacionalnega dodatka. Vhodni podatki so vetrna in snežna cona, kategorija terena, višina objekta, naklon strehe in položaj vsakega modula na strehi. Rezultat je največji razmik pritrditev, potrebno število pritrditev ali masa balasta na posamezno mesto.
- Območja znotraj strehe: vogali in robovi so izpostavljeni bistveno večjemu srku kot notranje polje, včasih dvakratnemu. Prav zato so polja umaknjena za določeno razdaljo od vsakega roba strehe, robni moduli pa dobijo dodatne pritrditve ali dodaten balast.
- Sneg povzroča upogib, veter izvlek: snežna obtežba upogiba profil med podporami, vetrni vzgon pa pritrditve vleče iz strehe. Konstrukcija je lahko za enega ustrezna in za drugega na meji, zato je treba izračunati oba primera.
- Izračun dokazuje sistem, ne objekta: konfigurator potrdi montažni komplet. Pri starejših strehah, poslovnih halah in vsaki rešitvi za ravno streho s prebojem mora gradbeni statik še vedno potrditi, da objekt prenese obtežbo.
- Shranite izpis: poročilo konfiguratorja z navedeno cono, kategorijo terena in višino objekta sodi v predajno mapo. To je dokaz, da sta bila razmik in balast načrtovana in ne ocenjena.
Korak 4: razponi profilov, previs in višina profila
Izbira profila je kompromis med ceno profila in številom pritrditev. Višji profil premosti večji razpon z manj podporami, kar je na zahtevni strehi skoraj vedno ceneje, saj vsaka pritrditev pomeni dvig strešnika, vrtanje in tesnjenje.
- Razpon: razdalja med dvema podporama, ki jo določata odpornostni moment profila in snežna obtežba. Na stanovanjskih poševnih strehah običajno pade med 1,2 in 1,7 m, merodajna pa je sistemska tabela in ne navada z zadnjega projekta.
- Previs: previs profila čez zadnjo podporo. Kot delovno pravilo naj ostane blizu tretjine sprejetega razpona in nikoli ne sme ostati dolg zgolj zato, ker je špirovec prekratek. Dolg previs skupaj s srkom v robnem območju je klasična odpoved z upognjenim profilom.
- Spoji: spojniki profil podaljšajo, imajo pa lastna pravila glede razponov, spoj pa ne sme sedeti neposredno nad podporo, razen če proizvajalec to dovoljuje. Drsni spoji hkrati služijo kot dilatacijski spoji.
- Orientacija: pokončna in ležeča postavitev modulov profile obremenjujeta različno in spremenita, koliko profilov vrsta potrebuje. Postavitev določite pred naročilom dolžin profilov.
Korak 5: aluminij, nerjavno jeklo in galvanska ločitev
Konstrukcijski profili so običajno iz aluminija EN AW-6005T6 ali 6063 s pritrdili iz nerjavnega jekla A2 ali A4. Aluminij ohranja nizko lastno težo, nerjavno jeklo prenaša pritezno silo. Ta kombinacija je standardna in galvanski učinek med njima je v običajnem ozračju majhen. Težave skoraj vedno prinese tretji material.
- A2 ali A4: A2 (1.4301) je v notranjosti celine povsem ustrezen. A4 (1.4401 ali 316) izberite v pasu nekaj kilometrov od morja ter v industrijskem, kmetijskem ali bazenskem ozračju, kjer kloridi in amoniak napadajo A2.
- Baker in svinec: razlika potencialov proti aluminiju je velika. Odtok z bakrene obrobe ali svinčene manšete na aluminijast profil zadostuje, da se začne jamičasta korozija, zato ločite z EPDM ali vodo preusmerite.
- Svež beton in malta: alkalni napad korodira gol aluminij, zato balastni bloki in temeljne površine potrebujejo ločilno plast ali prevlečeno stično površino.
- Orodje: aluminija ne režite s ploščami ali listi, uporabljenimi na jeklu. Vgrajeni železovi delci rjavijo in pustijo madeže na profilu. Vsakemu odrezanemu koncu odstranite srh in ga zaščitite.
- Izenačitev potencialov: profili in okvirji modulov se povežejo v sistem izenačitve potencialov, do zunanje strelovodne zaščite pa je treba ohraniti ločilne razdalje.
Korak 6: montažni pregled objekta, po vrsti
Konstrukcija, ponujena po fotografiji, je konstrukcija, ki jo boste morali na objektu ponuditi znova. Pregled izvedite v ustaljenem zaporedju, da ni ničesar predpostavljenega.
- Ugotovite kritino in njeno stanje: tip strešnika, profil in debelina pločevine, vrsta šiva ali material membrane ter morebitna krhkost ali obstoječa popravila.
- Izmerite podkonstrukcijo: razmik in prerez špirovcev ali leg, stanje letev, opaž in debelina izolacije, po možnosti iz podstrešja.
- Zabeležite geometrijo: naklon, azimut, višino slemena in kapi, uporabno polje po odmikih od robov ter vsako oviro, kot so odduhi, frčade, antene in strelovodni odvodi.
- Določite vhodne podatke za obtežbe: vetrno cono, snežno cono, kategorijo terena in višino objekta, nato poženite konfigurator s temi vrednostmi.
- Načrtujte poti: pot DC kabla, mesto preboja strehe, pot ozemljitve in dostop za dvig profilov ter modulov na streho.
- Fotografirajte in dokumentirajte: zapisnik pregleda je podlaga za statični izračun in popis materiala ter vas ščiti, če se streha pozneje izkaže za drugačno.
Hitra primerjava družin konstrukcij
| Družina konstrukcij | Kako se prenašajo obtežbe | Na kaj paziti |
|---|---|---|
| Poševna streha | Strešni kavlji, mostički za pločevino ali šivne sponke v špirovce in lege | Razmik špirovcev, izvlek vijakov ob vzgonu, tesnjenje prebojev |
| Ravna streha, balastno | Betonski bloki ali pladnji z gramozom na zaščitnih podlogah, brez preboja | Dodatna masa, vogalna in robna območja, združljivost z membrano |
| Ravna streha, s prebojem | Tesnjene podpore, pritrjene v strešno ploščo ali konstrukcijo | Detajli obrob, ki jih izvede krovec, vnaprej dogovorjena garancija strehe |
| Nadstrešek in teren | Stebri v betonske pete ali talne vijake | Razmere v zemljini, zasnova temeljev, odvodnjavanje, prosta višina, kabelske poti |
| Profili in sponke | Profil premosti razpon med pritrditvami, sponke objamejo okvir modula | Meje razpona in previsa, vpenjalno območje, zatezni moment, dilatacijske reže |
Tabelo povlecite v levo
Pogosta vprašanja o solarnih konstrukcijah
Kakšna je razlika med konstrukcijo za poševno in za ravno streho?
Konstrukcija za poševno streho uporablja obstoječi naklon strehe in se pritrdi v špirovce ali pločevino, zato je lahka in poceni. Konstrukcija za ravno streho ustvari lasten naklon in vetrnemu vzgonu običajno kljubuje z balastom namesto s preboji, kar doda maso, a ohrani hidroizolacijo nedotaknjeno.
Kako daleč narazen so lahko strešni kavlji na profilu?
Razpon izhaja iz višine profila in snežne obtežbe v sistemskih tabelah, na stanovanjskih poševnih strehah pa običajno pade med 1,2 in 1,7 m. Težje snežne cone pomenijo več pritrdilnih točk in ne daljšega profila. Razpona nikoli ne razširjajte zato, da dosežete udoben špirovec.
Koliko profila lahko previsi čez zadnjo pritrditev?
Previs naj bo kratek, kot delovno pravilo okoli tretjine sprejetega razpona, in vedno znotraj meje proizvajalca sistema. Previsi na robu strehe se ujamejo z največjim vetrnim srkom, in prav tam se profili upognejo, končne sponke pa izpulijo.
Ali za solarno konstrukcijo potrebujem statični izračun?
Da. Obtežbe vetra po EN 1991-1-4 in snega po EN 1991-1-3 z nacionalnim dodatkom določijo razmik pritrditev ali maso balasta, izpis iz konfiguratorja pa sodi v predajno mapo. Pri starejših strehah in poslovnih halah naj tudi gradbeni statik potrdi, da objekt prenese obtežbo.
Zakaj vogali in robovi strehe potrebujejo več pritrditev?
Veter, ki teče čez objekt, se na robovih odtrga in tam ustvari bistveno večji srk kot nad sredino strehe, včasih približno dvakratni. Robni in vogalni moduli zato potrebujejo dodatne pritrditve ali dodaten balast, polja pa so umaknjena za določeno razdaljo od strešnega roba.
Ali naj pustim režo med moduli in med profili?
Da. Aluminij se razteza za približno 0,023 mm na meter na kelvin, zato dolge vrste potrebujejo dilatacijske spoje na mestih spojev in razmike med moduli, kot jih določa sistem. Brez njih se premik potisne v strešne kavlje, pritrditve se zrahljajo ali pa se poškoduje kritina.
Ali lahko aluminijaste profile uporabim z vijaki iz nerjavnega jekla?
Da, aluminijasti profili s pritrdili iz nerjavnega jekla so standardna kombinacija in galvanski učinek je v običajnem zraku majhen. V notranjosti celine uporabite nerjavno jeklo A2, ob morju ter v industrijskem in kmetijskem ozračju pa A4. Resnično tveganje so baker, svinec in gol aluminij ob svežem betonu.
Kaj mora zajeti montažni pregled objekta?
Vrsto in stanje kritine, razmik ter prerez špirovcev ali leg, izmerjen naklon in azimut, višino slemena in kapi, ovire in odmike od robov, poleg tega vetrno cono, snežno cono in kategorijo terena. Dodajte načrtovani kabelski in ozemljitveni poti. Popis materiala se gradi iz tega zapisnika.
Katere sponke ustrezajo mojim modulom?
Višina sponke mora ustrezati okvirju modula, najpogosteje 30, 35 ali 40 mm, sponka pa mora sedeti znotraj vpenjalnega območja, označenega v navodilih za montažo modula. Vmesne sponke držijo dva sosednja modula, končne zaključijo vrsto, obe pa se zategneta na navedeni moment.
Kdaj je samostoječa konstrukcija boljša od strešne?
Kadar je streha neprimerna, nedostopna ali slabo usmerjena ali kadar želite prosto izbiro naklona, razmika vrst in prostora za moduli. Talna ogrodja in nadstreški stanejo več zaradi temeljev, a pustijo objekt nedotaknjen in dobro ustrezajo dvostranskim modulom.
Razmik pritrditev, razponi profilov in balast sledijo statičnemu izračunu za konkretno streho, vetrno cono in snežno cono.
About ONSA Plus
Zakaj inštalaterji po vsej Evropi konstrukcije naročajo pri nas
ONSA Plus je evropski B2B distributer fotovoltaike, baterijskih hranilnikov energije, toplotnih črpalk in polnilnih postaj za električna vozila. V lastnih skladiščih v EU imamo na zalogi več kot 1.500 izdelkov več kot 25 blagovnih znamk, med njimi Huawei, Solis, SolaX in Dyness.
Nismo zgolj trgovsko podjetje. Energetske sisteme sami projektiramo in servisiramo, zato na vprašanja o pritrjevanju na streho, izračunu obtežb in združljivosti materialov odgovarjamo iz inženirske prakse in ne iz kataloga. Garancijski zahtevek uveljavljate neposredno pri nas, kupujete pa po posameznem projektu.