Соларни конструкции
Соларните конструкции са носещите рамки, които държат фотоволтаичните модули под фиксиран ъгъл и предават ветровите и снеговите натоварвания към покрив, фундамент или самостоятелна рамка. Избирайте според мястото на полето: скатни покриви с покривни куки или закрепване към ламарина, плоски покриви с баластна носеща система или самостоятелни рамки за навес и за земя. Всяко разположение се изгражда от едни и същи профили за релси, скоби, съединители и покривни аксесоари от алуминий EN AW-6005T6 и неръждаема стомана, оразмерени чрез статичното изчисление. Ръководство
Свързани категории конструкции
- Конструкции за скатни покриви
- Конструкции за плоски покриви
- Профили за релси и скоби
- Навеси за автомобили
- Монтажни системи
- Фотоволтаични панели
Соларни конструкции: пътят на натоварването от скобата до сградата
Соларната конструкция е верига от компоненти и е толкова здрава, колкото е най-слабото ѝ звено. Скобата за модул захваща рамката на модула, скобата се завинтва в профила на релсата, релсата стъпва върху закрепване (покривна кука, мост за ламарина, фалцова скоба, баластна вана или стълб), а това закрепване предава силата към гредата, столицата, мембраната или фундамента. Ветровото повдигане минава по същия път в обратна посока, като опън. Оразмеряването на едно звено без проверка на следващото е най-честата проектантска грешка при фотоволтаичния монтаж.
Три фамилии покриват почти всеки проект. Системите за скатни покриви използват съществуващия наклон на покрива и пробиват или захващат покритието. Системите за плоски покриви създават собствен наклон и обикновено се противопоставят на повдигането с баласт вместо с пробиви. Самостоятелните конструкции, навесите и наземните рамки предават всичко към собствените си фундаменти. И трите се сглобяват от едни и същи профили, съединители и скоби, така че истинското решение е начинът на закрепване и случаят на натоварване, а не марката на релсата.
ОТ ПРАКТИКАТА
"Преди някой да поръча релси, искам две числа от огледа: разстоянието между гредите и реалния наклон на покрива, измерен на място, а не от чертежа. Всичко надолу по веригата зависи от тях. И никога не приемайте, че можете да преместите покривна кука 20 cm настрани, за да улучите греда, без да преизчислите отвора. Изместването на едно закрепване тихомълком превръща допустимия отвор от 1,4 m в отвор от 1,9 m, а точно там релсите се огъват под мокър сняг."
Ladislav Proc · Специалист по монтажни системи, ONSA Plus
Как да изберете соларна конструкция
Конструкцията се избира от сградата, а не от модула. Геометрията на покрива, покритието, състоянието на подконструкцията и местната ветрова и снегова зона стесняват вариантите до една или две системи още преди някой да погледне ценоразпис.
Работете в този ред: къде стои полето (скатен, плосък или самостоятелно), след това начинът на закрепване, който покритието и конструкцията позволяват, после статичното изчисление, което задава стъпката на закрепване или баласта, след това релси, скоби и температурни фуги и накрая съчетаването на материалите и разделянето срещу корозия.
Покажи цялото ръководство Затвори ръководството
Стъпка 1: скатен покрив, плосък покрив или самостоятелна конструкция
Тези три фамилии се държат различно под натоварване, струват различно за монтаж и поставят различни изисквания към сградата. Първо решете фамилията, защото тя определя всеки следващ компонент.
- Скатен покрив: най-евтината конструкция на kWp, защото покривът вече осигурява наклона и пътя на натоварването. Модулите стоят близо до покритието, така че задното проветряване е ограничено и температурите на клетките са по-високи. Подходящо само там, където гредите и летвите са здрави.
- Плосък покрив: конструкцията създава наклона, обикновено 10 до 15 градуса при разположение изток и запад или 15 до 20 градуса при южно изложение. Повдигането е определящото натоварване и обикновено се поема от баластна носеща система, която оставя хидроизолацията непокътната.
- Самостоятелна: навесите и наземните рамки предават всички натоварвания към собствените си фундаменти, така че сградата остава недокосната. Най-висока цена за материал и строителни работи, но пълна свобода за наклон, изложение, междуредово разстояние и просвет отзад за бифациални модули.
Стъпка 2: пътят на натоварването, скоба към релса към закрепване към конструкция
Проверявайте всяко звено, по ред, спрямо компонента под него. Конструкцията се разрушава на връзките далеч по-често, отколкото в средата на профила.
- Скоба към модул: скобата трябва да отговаря на височината на рамката, обикновено 30, 35 или 40 mm, и да попада в зоната за захващане, отбелязана от производителя на модула в ръководството за монтаж. Захващане извън тази зона отменя гаранцията на модула, независимо колко здрава е останалата част от конструкцията.
- Скоба към релса: болтът на скобата влиза в канала на релсата, а моментът на затягане идва от ръководството на системата. Недостатъчно затегнатите скоби позволяват на модулите да се движат при температурните цикли, а прекалено затегнатите деформират рамката и пукат клетките.
- Релса към закрепване: куките, мостовете и фалцовите скоби имат номинална носимоспособност на опън и на натиск. Повдигането натоварва винтовете на куката на изтегляне, което обикновено е ограничаващата стойност, а не снеговото натоварване надолу.
- Закрепване към сградата: винтът на покривната кука се нуждае от здрава дървесина с достатъчна дълбочина, самопробивният винт от дебелината на ламарината, която спецификацията предполага, а баластната вана от покрив, който реално може да поеме добавената маса.
Съвет от практиката
Оставяйте фуга за температурно разширение при съединенията на релсите и разделяйте дългите редове на секции. Алуминият се разширява с около 0,023 mm на метър на келвин, така че непрекъсната релса от 20 m се движи с около 27 mm при разлика от 60 K между зимна нощ и лятна покривна повърхност. Неподвижен ред без температурна фуга изтласква това движение в покривните куки и ще го чуете да пука в първия горещ следобед.
Стъпка 3: ветрова зона, снегова зона и статичното изчисление
Натоварванията се извеждат от EN 1991-1-4 за вятър и EN 1991-1-3 за сняг, приложени през съответното национално приложение. Входните данни са ветровата и снеговата зона, категорията на терена, височината на сградата, наклонът на покрива и позицията на всеки модул върху покрива. Резултатът е максимална стъпка на закрепване, необходим брой закрепвания или маса на баласта на позиция.
- Зони в рамките на покрива: ъглите и краищата изпитват далеч по-голямо засмукване от вътрешното поле, понякога двойно. Точно затова полетата се държат на определено разстояние от всеки покривен ръб, а крайните модули получават допълнителни закрепвания или допълнителен баласт.
- Снегът натоварва на огъване, вятърът на изтегляне: снеговото натоварване огъва релсата между опорите, а ветровото повдигане изтегля закрепванията от покрива. Конструкцията може да е добра за едното и гранична за другото, затова и двата случая трябва да бъдат изчислени.
- Изчислението доказва системата, а не сградата: конфигураторът потвърждава монтажния комплект. При по-стари покриви, търговски халета и всяко пробиващо решение на плосък покрив конструктор все пак трябва да потвърди, че сградата може да поеме натоварването.
- Пазете разпечатката: докладът от конфигуратора, с посочени зона, категория на терена и височина на сградата, е част от документацията за предаване. Той е доказателството, че стъпката и баластът са проектирани, а не предположени.
Стъпка 4: отвори на релсите, конзолен край и височина на профила
Изборът на релса е компромис между цената на профила и броя закрепвания. По-високият профил покрива по-голям отвор с по-малко опори, което почти винаги е по-евтино на труден покрив, където всяко закрепване означава вдигане на керемида, пробиване и уплътняване.
- Отвор: разстоянието между две опори, определено от съпротивителния момент на профила и снеговото натоварване. При жилищни скатни покриви обикновено попада между 1,2 и 1,7 m, но таблицата на системата е меродавна, а не навикът от последния обект.
- Конзолен край: подаването на релсата отвъд последната опора. Като работно правило то трябва да остане около една трета от приетия отвор и никога да не се оставя дълго само защото гредата не е стигнала. Дълъг конзолен край плюс засмукване в крайна зона е класическата повреда с огъната релса.
- Съединения: съединителите за релси удължават реда, но имат собствени правила за отвор, а съединението не бива да стои точно над опора, освен ако производителят не го допуска. Плъзгащите съединители изпълняват и ролята на температурни фуги.
- Ориентация: вертикалното и хоризонталното разположение на модулите натоварват релсите различно и променят колко релси е нужно за един ред. Фиксирайте разположението, преди да поръчате дължини на профилите.
Стъпка 5: алуминий, неръждаема стомана и галванично разделяне
Носещите профили обикновено са от алуминий EN AW-6005T6 или 6063 с крепежни елементи от неръждаема стомана A2 или A4. Алуминият държи собственото тегло ниско, неръждаемата стомана поема силата на притягане. Тази комбинация е стандартна и галваничният ефект между двете е малък в нормална атмосфера. Проблемите почти винаги идват от трети материал.
- A2 или A4: A2 (1.4301) е подходяща във вътрешността. Изберете A4 (1.4401 или 316) в рамките на няколко километра от морето и в индустриална, земеделска или басейнова атмосфера, където хлоридите и амонякът атакуват A2.
- Мед и олово: потенциалната разлика спрямо алуминия е голяма. Водата, оттичаща се от медна обшивка или оловна лента върху алуминиева релса, е достатъчна, за да започне точкова корозия, затова разделяйте с EPDM или отклонете водата.
- Пресен бетон и разтвор: алкалното въздействие корозира голия алуминий, затова баластните блокчета и повърхностите на фундаментите се нуждаят от разделителен слой или от покрита контактна повърхност.
- Инструменти: не режете алуминий с дискове или ножове, използвани за стомана. Вградените железни частици ръждясват и петнят профила. Почиствайте мустаците и защитавайте всеки отрязан край.
- Изравняване на потенциалите: релсите и рамките на модулите се свързват към системата за изравняване на потенциалите, а разделителните разстояния до външната мълниезащита трябва да се спазват.
Стъпка 6: огледът за монтаж, по ред
Конструкция, оферирана по снимка, е конструкция, която ще бъде оферирана отново на място. Извършвайте огледа в определена последователност, за да не се предполага нищо.
- Определете покритието и състоянието му: тип керемида, профил и дебелина на ламарината, тип фалц или материал на мембраната, както и всяка крехкост или съществуващи ремонти.
- Измерете подконструкцията: стъпка и сечение на гредите или столиците, състояние на летвите, дъсчена обшивка и дебелина на изолацията, по възможност от подпокривното пространство.
- Запишете геометрията: наклон, азимут, височина на билото и стрехата, използваемо поле след отстоянията от ръбовете и всяко препятствие като вентилации, капандури, антени и мълниеприемници.
- Установете входните данни за натоварването: ветрова зона, снегова зона, категория на терена и височина на сградата, след което пуснете конфигуратора с тези стойности.
- Планирайте трасетата: път на DC кабела, точка на пробив през покрива, трасе на заземяването и достъп за вдигане на релси и модули на покрива.
- Снимайте и документирайте: протоколът от огледа е това, от което се изграждат статичното изчисление и спецификацията на материалите, и това, което ви защитава, ако покривът по-късно се окаже различен.
Бързо сравнение на фамилиите конструкции
| Фамилия конструкции | Как се поемат натоварванията | На какво да внимавате |
|---|---|---|
| Скатен покрив | Покривни куки, мостове за ламарина или фалцови скоби в гредите и столиците | Разстояние между гредите, изтегляне на винтовете при повдигане, уплътняване на пробивите |
| Плосък покрив, баластен | Бетонни блокчета или вани с чакъл върху защитни постелки, без пробиване | Добавена маса, ъглови и крайни зони, съвместимост с мембраната |
| Плосък покрив, пробиващ | Уплътнени опори, закрепени в покривната плоскост или конструкция | Детайли на обшивката, изпълнени от покривчик, предварително уговорена гаранция за покрива |
| Навес и земя | Стълбове в бетонни фундаменти или винтови пилоти | Почвени условия, проектиране на фундаментите, отводняване, свободна височина, кабелни трасета |
| Релси и скоби | Профилът покрива отворите между закрепванията, скобите захващат рамката на модула | Граници за отвор и конзолен край, зона за захващане, момент на затягане, температурни фуги |
Плъзнете таблицата наляво
Често задавани въпроси за соларните конструкции
Каква е разликата между конструкция за скатен и за плосък покрив?
Конструкцията за скатен покрив използва съществуващия ъгъл на покрива и се закрепва в гредите или ламарината, затова е лека и евтина. Конструкцията за плосък покрив създава собствен наклон и обикновено се противопоставя на ветровото повдигане с баласт вместо с пробиви, което добавя маса, но запазва хидроизолацията непокътната.
На какво разстояние могат да бъдат покривните куки по релсата?
Отворът идва от височината на профила и снеговото натоварване по таблиците на системата, а при жилищни скатни покриви обикновено попада между 1,2 и 1,7 m. По-тежките снегови зони означават повече точки на закрепване, а не по-дълга релса. Никога не увеличавайте отвора, за да стигнете до удобна греда.
Колко може да се подава релсата след последното закрепване?
Дръжте конзолния край къс, като работно правило около една трета от приетия отвор, и винаги в границите на производителя на системата. Подаванията в края на покрива се съчетават с най-силното ветрово засмукване, а именно там релсите се огъват и крайните скоби се откъсват.
Нужно ли е статично изчисление за соларна конструкция?
Да. Ветровите натоварвания по EN 1991-1-4 и снеговите по EN 1991-1-3 с националното приложение задават стъпката на закрепване или масата на баласта, а разпечатката от конфигуратора е част от документацията за предаване. При по-стари покриви и търговски халета конструктор трябва да потвърди и че сградата може да поеме натоварването.
Защо ъглите и краищата на покрива изискват повече закрепвания?
Вятърът, обтичащ сградата, се отделя при ръбовете и създава там далеч по-голямо засмукване, отколкото над средата на покрива, понякога около двойно. Затова крайните и ъгловите модули се нуждаят от допълнителни закрепвания или допълнителен баласт, а полетата се държат на определено разстояние от периметъра на покрива.
Трябва ли да оставям разстояние между модулите и между релсите?
Да. Алуминият се разширява с около 0,023 mm на метър на келвин, така че дългите редове се нуждаят от температурни фуги при съединенията и от разстоянията между модулите, зададени от системата. Без тях движението се изтласква в покривните куки и закрепванията се разхлабват или покритието се уврежда.
Мога ли да използвам алуминиеви релси с болтове от неръждаема стомана?
Да, алуминиевите профили с крепеж от неръждаема стомана са стандартната комбинация и галваничният ефект е малък в нормален въздух. Използвайте неръждаема A2 във вътрешността и A4 близо до морето или в индустриална и земеделска атмосфера. Реалните рискове са медта, оловото и голият алуминий срещу пресен бетон.
Какво трябва да записва огледът за монтаж?
Тип и състояние на покритието, стъпка и сечение на гредите или столиците, измерен наклон и азимут, височина на билото и стрехата, препятствия и отстояния от ръбовете, както и ветровата зона, снеговата зона и категорията на терена. Добавете планираните трасета за кабели и заземяване. Спецификацията на материалите се изгражда от този протокол.
Кои скоби пасват на моите модули?
Височината на скобата трябва да отговаря на рамката на модула, най-често 30, 35 или 40 mm, а скобата трябва да попада в зоната за захващане, отбелязана в ръководството за монтаж на модула. Средните скоби държат два съседни модула, крайните затварят реда, и двете се затягат с посочения момент.
Кога самостоятелната конструкция е по-добра от покривната?
Когато покривът е неподходящ, недостъпен или зле ориентиран, или когато искате свободен избор на наклон, междуредово разстояние и просвет отзад. Наземните рамки и навесите струват повече заради фундаментите, но оставят сградата недокосната и се съчетават добре с бифациални модули.
Стъпката на закрепване, отворите на релсите и баластът следват статично изчисление за конкретния покрив, ветрова зона и снегова зона.
About ONSA Plus
Защо монтажници в цяла Европа поръчват конструкции от нас
ONSA Plus е европейски B2B дистрибутор на фотоволтаика, батерийни системи за съхранение, термопомпи и зарядни станции за електромобили. В собствените си складове в ЕС държим над 1 500 продукта от 25+ марки, сред които Huawei, Solis, SolaX и Dyness.
Не сме просто търговска фирма. Ние сами проектираме и обслужваме енергийни системи, затова на въпросите за закрепване към покрив, изчисляване на натоварвания и съвместимост на материалите отговаряме от инженерната практика, а не от каталог. Рекламацията решавате директно с нас и купувате за конкретен обект.