Structuri solare
Structurile solare sunt cadrele portante care țin modulele fotovoltaice la un unghi fix și transmit încărcările din vânt și zăpadă către un acoperiș, o fundație sau un cadru autoportant. Alegeți după locul unde stă câmpul: acoperișuri înclinate cu cârlige de acoperiș sau fixări pe tablă, acoperișuri plate cu sistem cu balast sau cadre autoportante de carport și la sol. Fiecare configurație se construiește din aceleași profile de șină, cleme, îmbinări și accesorii pentru acoperiș din aluminiu EN AW-6005T6 și oțel inoxidabil, dimensionate prin calculul static. Ghid
Categorii de structuri înrudite
- Structuri pentru acoperișuri înclinate
- Structuri pentru acoperișuri plate
- Profile de șină și cleme
- Carporturi
- Sisteme de montaj
- Module fotovoltaice
Structuri solare: traseul încărcărilor de la clemă la clădire
O structură solară este un lanț de componente și este la fel de rezistentă ca veriga ei cea mai slabă. Clema de modul prinde rama modulului, clema se înșurubează în profilul de șină, șina stă pe o fixare (cârlig de acoperiș, punte de tablă, clemă de falț, tavă de balast sau stâlp), iar fixarea aceea transferă forța în căprior, pană, membrană sau fundație. Forța de smulgere a vântului parcurge același traseu invers, ca întindere. Dimensionarea unei singure verigi fără verificarea celei următoare este cea mai frecventă greșeală de proiectare la montajul fotovoltaic.
Trei familii acoperă aproape orice proiect. Sistemele pentru acoperișuri înclinate folosesc panta existentă a acoperișului și fie străpung, fie prind învelitoarea. Sistemele pentru acoperișuri plate își creează propria înclinare și se opun de regulă smulgerii cu balast, în loc de străpungeri. Structurile autoportante, carporturile și cadrele la sol, transmit totul în propriile fundații. Toate trei se asamblează din aceleași profile, conectori și cleme, deci decizia reală este metoda de fixare și cazul de încărcare, nu marca șinei.
DIN TEREN
"Înainte să comande cineva șine, vreau două numere din releveu: distanța dintre căpriori și panta reală a acoperișului, măsurată pe teren, nu luată de pe desen. Tot ce urmează depinde de ele. Și nu presupuneți niciodată că puteți muta un cârlig de acoperiș cu 20 cm lateral ca să prindeți un căprior, fără să refaceți verificarea deschiderii. Mutarea unei singure fixări transformă discret o deschidere conformă de 1,4 m într-una de 1,9 m, iar acolo se îndoaie șinele sub zăpada udă."
Ladislav Proc · Specialist sisteme de montaj, ONSA Plus
Cum alegeți o structură solară
Structura se alege după clădire, nu după modul. Geometria acoperișului, învelitoarea, starea substructurii și zona locală de vânt și zăpadă restrâng variantele la unul sau două sisteme înainte ca cineva să se uite la o listă de prețuri.
Parcurgeți lucrurile în această ordine: unde stă câmpul (acoperiș înclinat, plat sau autoportant), apoi metoda de fixare pe care o permit învelitoarea și structura, apoi calculul static care stabilește distanțele de fixare sau balastul, apoi șinele, clemele și rosturile de dilatare și, la final, potrivirea materialelor și separarea împotriva coroziunii.
Afișează ghidul complet Închide ghidul
Pasul 1: acoperiș înclinat, acoperiș plat sau structură autoportantă
Aceste trei familii se comportă diferit sub încărcare, costă diferit la montaj și pun cerințe diferite clădirii. Decideți întâi familia, pentru că ea determină fiecare componentă de după.
- Acoperiș înclinat: cea mai ieftină structură pe kWp, pentru că acoperișul asigură deja înclinarea și traseul încărcărilor. Modulele stau aproape de învelitoare, deci ventilarea din spate este limitată, iar temperatura celulelor este mai mare. Potrivit doar acolo unde căpriorii și șipcile sunt sănătoase.
- Acoperiș plat: structura creează înclinarea, de regulă 10 până la 15 grade pentru configurațiile est-vest sau 15 până la 20 grade către sud. Smulgerea este încărcarea hotărâtoare și se contracarează în mod normal cu un sistem cu balast, care lasă hidroizolația intactă.
- Autoportante: carporturile și cadrele la sol transmit toate încărcările în propriile fundații, deci clădirea rămâne neatinsă. Cel mai mare cost de material și de lucrări civile, dar libertate deplină la înclinare, orientare, distanța dintre rânduri și spațiul din spate pentru module bifaciale.
Pasul 2: traseul încărcărilor, de la clemă la șină, la fixare, la structură
Verificați fiecare verigă, în ordine, față de componenta de sub ea. O structură cedează la interfață mult mai des decât la mijlocul unui profil.
- Clema la modul: clema trebuie să corespundă înălțimii ramei, uzual 30, 35 sau 40 mm, și trebuie să se afle în zona de prindere marcată de producătorul modulului în manualul de montaj. Prinderea în afara zonei acelea anulează garanția modulului, oricât de bine ar fi făcută restul structurii.
- Clema la șină: șurubul clemei intră în canalul șinei, iar cuplul de strângere vine din manualul sistemului. Clemele strânse insuficient lasă modulele să alunece la ciclarea termică, cele strânse excesiv deformează rama și fisurează celulele.
- Șina la fixare: cârligele, punțile și clemele de falț au fiecare o capacitate declarată la întindere și la compresiune. Smulgerea solicită șuruburile cârligului la extragere, iar aceasta este de regulă valoarea limitativă, nu încărcarea din zăpadă care apasă în jos.
- Fixarea la clădire: un șurub de cârlig de acoperiș are nevoie de lemn sănătos, de adâncime suficientă, un șurub autoforant are nevoie de grosimea de tablă pe care o presupune fișa tehnică, iar o tavă de balast are nevoie de un acoperiș care chiar poate prelua masa adăugată.
Sfat din practică
Lăsați un rost de dilatare termică la îmbinările de șină și împărțiți rândurile lungi în tronsoane. Aluminiul se dilată cu circa 0,023 mm pe metru și pe kelvin, deci o șină continuă de 20 m se mișcă aproximativ 27 mm la o variație de 60 K între o noapte de iarnă și suprafața unui acoperiș vara. Un rând fix, fără rost de dilatare, împinge mișcarea aceea în cârligele de acoperiș și o veți auzi trosnind în prima după-amiază caldă.
Pasul 3: zona de vânt, zona de zăpadă și calculul static
Încărcările se deduc din EN 1991-1-4 pentru vânt și EN 1991-1-3 pentru zăpadă, aplicate prin anexa națională corespunzătoare. Datele de intrare sunt zona de vânt și de zăpadă, categoria de teren, înălțimea clădirii, panta acoperișului și poziția fiecărui modul pe acoperiș. Rezultatul este o distanță maximă între fixări, un număr necesar de fixări sau o masă de balast pe poziție.
- Zonele din interiorul acoperișului: colțurile și marginile suportă o sucțiune mult mai mare decât câmpul interior, uneori dublă. Din motivul acesta câmpurile se retrag la o distanță definită față de fiecare margine a acoperișului, iar modulele de margine primesc fixări sau balast suplimentar.
- Zăpada produce încovoiere, vântul produce smulgere: încărcarea din zăpadă încovoaie șina între reazeme, iar smulgerea din vânt trage fixările afară din acoperiș. O structură poate fi în regulă pentru una și la limită pentru cealaltă, deci ambele cazuri trebuie calculate.
- Calculul demonstrează sistemul, nu clădirea: un configurator confirmă kitul de montaj. La acoperișuri vechi, hale comerciale și la orice soluție cu străpungere pe acoperiș plat, un inginer de structuri trebuie totuși să confirme că clădirea poate prelua încărcarea.
- Păstrați rezultatul: raportul configuratorului, cu zona, categoria de teren și înălțimea clădirii menționate, își are locul în dosarul de predare. El este dovada că distanțele și balastul au fost proiectate, nu estimate.
Pasul 4: deschiderile șinei, capătul în consolă și înălțimea profilului
Alegerea șinei este un compromis între costul profilului și numărul de fixări. Un profil mai înalt acoperă o deschidere mai mare cu mai puține reazeme, ceea ce este aproape întotdeauna mai ieftin pe un acoperiș dificil, unde fiecare fixare înseamnă ridicarea unei țigle, găurire și etanșare.
- Deschiderea: distanța dintre două reazeme, stabilită de modulul de rezistență al profilului și de încărcarea din zăpadă. Pe acoperișurile înclinate rezidențiale se situează uzual între 1,2 și 1,7 m, dar tabelul sistemului este autoritatea, nu obiceiul de la lucrarea precedentă.
- Capătul în consolă: porțiunea de șină care depășește ultimul reazem. Ca regulă de lucru, ar trebui să rămână în jur de o treime din deschiderea adoptată și nu trebuie lăsată lungă doar pentru că nu s-a nimerit căpriorul. O consolă lungă plus sucțiunea din zona de margine este cazul clasic de șină îndoită.
- Îmbinările: conectorii de șină prelungesc un tronson, dar au propriile reguli de deschidere, iar o îmbinare nu ar trebui să stea direct deasupra unui reazem, dacă producătorul nu o permite. Îmbinările glisante servesc și ca rosturi de dilatare.
- Orientarea: dispunerea modulelor pe verticală sau pe orizontală solicită diferit șinele și schimbă câte șine are nevoie un rând. Stabiliți dispunerea înainte de a comanda lungimile de profil.
Pasul 5: aluminiu, oțel inoxidabil și separare galvanică
Profilele de structură sunt de regulă din aluminiu EN AW-6005T6 sau 6063, cu elemente de fixare din oțel inoxidabil A2 sau A4. Aluminiul menține greutatea proprie scăzută, inoxul preia forța de strângere. Combinația aceasta este standard, iar efectul galvanic dintre ele este mic în atmosfere obișnuite. Problemele vin aproape întotdeauna de la un al treilea material.
- A2 sau A4: A2 (1.4301) este suficient în interiorul continentului. Alegeți A4 (1.4401 sau 316) la câțiva kilometri de mare și în atmosfere industriale, agricole sau de piscină, unde clorurile și amoniacul atacă A2.
- Cupru și plumb: diferența de potențial față de aluminiu este mare. Scurgerea de la un racord de cupru sau de la un șorț de plumb pe o șină de aluminiu este suficientă ca să pornească coroziunea punctiformă, deci separați cu EPDM sau deviați apa.
- Beton și mortar proaspăt: atacul alcalin corodează aluminiul neprotejat, deci blocurile de balast și fețele de fundație au nevoie de un strat de separare sau de o față de contact acoperită.
- Sculele: nu tăiați aluminiul cu discuri sau pânze folosite la oțel. Particulele feroase încorporate ruginesc și pătează profilul. Debavurați și protejați fiecare capăt tăiat.
- Echipotențializarea: șinele și ramele modulelor se leagă în sistemul de echipotențializare, iar distanțele de separare față de orice instalație exterioară de protecție la trăsnet trebuie respectate.
Pasul 6: releveul de montaj, în ordine
O structură ofertată dintr-o fotografie este o structură care va fi reofertată pe teren. Faceți releveul într-o succesiune fixă, ca să nu presupuneți nimic.
- Identificați învelitoarea și starea ei: tipul de țiglă, profilul și grosimea tablei, tipul de falț sau materialul membranei, plus eventuale fragilizări sau reparații existente.
- Măsurați substructura: distanța și secțiunea căpriorilor sau panelor, starea șipcilor, astereala și grosimea izolației, pe cât posibil din interiorul podului.
- Notați geometria: panta, azimutul, înălțimea la coamă și la streașină, câmpul utilizabil după retragerile de margine și fiecare obstacol, precum răsuflători, lucarne, antene și coborâri de paratrăsnet.
- Stabiliți datele de încărcare: zona de vânt, zona de zăpadă, categoria de teren și înălțimea clădirii, apoi rulați configuratorul cu valorile acestea.
- Planificați traseele: traseul cablului DC, punctul de străpungere a acoperișului, traseul de legare la pământ și accesul pentru ridicarea șinelor și a modulelor pe acoperiș.
- Fotografiați și documentați: fișa de releveu este baza pe care se construiesc calculul static și lista de materiale și este ceea ce vă protejează dacă acoperișul se dovedește ulterior a fi altfel.
Comparație rapidă a familiilor de structuri
| Familie de structuri | Cum sunt preluate încărcările | La ce să fiți atent |
|---|---|---|
| Acoperiș înclinat | Cârlige de acoperiș, punți de tablă sau cleme de falț în căpriori și pane | Distanța dintre căpriori, extragerea șuruburilor la smulgere, etanșarea străpungerilor |
| Acoperiș plat, cu balast | Blocuri de beton sau tăvi cu pietriș pe covorașe de protecție, fără străpungere | Masa adăugată, zonele de colț și de margine, compatibilitatea membranei |
| Acoperiș plat, cu străpungere | Suporturi etanșate, fixate în suportul sau în structura acoperișului | Detalii de racord executate de montatorul de învelitori, garanția acoperișului convenită dinainte |
| Carport și structuri la sol | Stâlpi în tălpi de beton sau piloni înșurubați | Condițiile de sol, proiectarea fundației, drenajul, gabaritul liber, traseele de cablu |
| Șine și cleme | Profilele acoperă deschiderea dintre fixări, clemele prind rama modulului | Limitele de deschidere și de consolă, zona de prindere, cuplul de strângere, rosturile de dilatare |
Glisați tabelul spre stânga
Întrebări frecvente despre structurile solare
Care este diferența dintre o structură pentru acoperiș înclinat și una pentru acoperiș plat?
O structură pentru acoperiș înclinat folosește unghiul existent al acoperișului și se fixează în căpriori sau în tablă, deci este ușoară și ieftină. O structură pentru acoperiș plat își creează propria înclinare și se opune în mod normal smulgerii din vânt cu balast, nu cu străpungeri, ceea ce adaugă masă, dar păstrează hidroizolația intactă.
La ce distanță pot fi cârligele de acoperiș pe o șină?
Deschiderea rezultă din înălțimea profilului și din încărcarea din zăpadă, conform tabelelor de sistem, iar pe acoperișurile înclinate rezidențiale se situează uzual între 1,2 și 1,7 m. Zonele cu zăpadă mai grea înseamnă mai multe puncte de fixare, nu o șină mai lungă. Nu măriți niciodată o deschidere ca să ajungeți la un căprior comod.
Cât poate depăși șina dincolo de ultima fixare?
Păstrați capătul în consolă scurt, ca regulă de lucru în jur de o treime din deschiderea adoptată, și întotdeauna sub limita producătorului sistemului. Depășirile de la marginea acoperișului se combină cu cea mai mare sucțiune a vântului, iar acolo se îndoaie șinele și se smulg clemele de capăt.
Am nevoie de un calcul static pentru o structură solară?
Da. Încărcările din vânt conform EN 1991-1-4 și cele din zăpadă conform EN 1991-1-3, cu anexa națională, stabilesc distanțele de fixare sau masa de balast, iar rezultatul configuratorului își are locul în dosarul de predare. La acoperișuri vechi și hale comerciale, un inginer de structuri ar trebui să confirme și că clădirea poate prelua încărcarea.
De ce au nevoie colțurile și marginile acoperișului de mai multe fixări?
Vântul care trece peste o clădire se desprinde la margini și creează acolo o sucțiune mult mai mare decât deasupra mijlocului acoperișului, uneori aproximativ dublă. De aceea modulele de margine și de colț au nevoie de fixări sau de balast suplimentar, iar câmpurile se retrag la o distanță stabilită față de perimetrul acoperișului.
Trebuie să las spații între module și între șine?
Da. Aluminiul se dilată cu circa 0,023 mm pe metru și pe kelvin, deci rândurile lungi au nevoie de rosturi de dilatare la îmbinări și de spațiile între module prevăzute de sistem. Fără ele, mișcarea este împinsă în cârligele de acoperiș, iar fixările se slăbesc sau învelitoarea se deteriorează.
Pot folosi șine de aluminiu cu șuruburi din oțel inoxidabil?
Da, profilele de aluminiu cu elemente de fixare inox sunt combinația standard, iar efectul galvanic este mic în aer obișnuit. Folosiți inox A2 în interiorul continentului și A4 lângă mare sau în atmosfere industriale și agricole. Riscurile reale sunt cuprul, plumbul și aluminiul neprotejat în contact cu beton proaspăt.
Ce trebuie să conțină un releveu de montaj?
Tipul și starea învelitorii, distanța și secțiunea căpriorilor sau panelor, panta și azimutul măsurate, înălțimea la coamă și la streașină, obstacolele și retragerile de margine, plus zona de vânt, zona de zăpadă și categoria de teren. Adăugați traseele planificate de cablu și de legare la pământ. Lista de materiale se construiește din fișa aceasta.
Ce cleme se potrivesc modulelor mele?
Înălțimea clemei trebuie să corespundă ramei modulului, cel mai frecvent 30, 35 sau 40 mm, iar clema trebuie să se afle în zona de prindere marcată în manualul de montaj al modulului. Clemele intermediare țin două module alăturate, cele de capăt închid rândul, iar ambele se strâng la cuplul indicat.
Când este o structură autoportantă mai bună decât una de acoperiș?
Când acoperișul este nepotrivit, indisponibil sau prost orientat sau când vreți libertate deplină la înclinare, la distanța dintre rânduri și la spațiul din spate. Cadrele la sol și carporturile costă mai mult din cauza fundațiilor, dar lasă clădirea neatinsă și se potrivesc bine cu modulele bifaciale.
Distanțele de fixare, deschiderile șinelor și balastul urmează un calcul static pentru acoperișul, zona de vânt și zona de zăpadă concrete.
About ONSA Plus
De ce instalatorii din toată Europa comandă structuri de la noi
ONSA Plus este un distribuitor european B2B de fotovoltaice, sisteme de stocare, pompe de căldură și stații de încărcare pentru vehicule electrice. În depozitele noastre din UE ținem peste 1.500 de produse de la peste 25 de mărci, printre care Huawei, Solis, SolaX și Dyness.
Nu suntem doar o firmă de comerț. Noi proiectăm și punem în funcțiune sisteme energetice, așa că răspundem la întrebări despre fixarea pe acoperiș, calculul de încărcări și compatibilitatea materialelor din practică inginerească, nu din catalog. Reclamația de garanție o rezolvați direct cu noi și cumpărați pentru fiecare lucrare în parte.