Металоконструкції для сонячних панелей
Надійність експлуатації сонячних електростанцій залежить не тільки від характеристик панелей, а й від якості їх монтажу. Для встановлення сонячних батарей використовується система металоконструкцій, яка служить опорами для обладнання, підтримує під заданим кутом нахилу та забезпечує міцне кріплення, стійке до вітрових навантажень. Існують різні технологічні та конструктивні рішення для монтажу СЕС на землі, на похилих та плоских дахах, на будівельних каркасах. Наша компанія ДП-Україна виготовляє всі види металоконструкцій для сонячних панелей за індивідуальними замовленнями. Опорні конструкції прості у монтажі, сумісні з різними типами панелей, мають оптимізований конструктив. Працюємо на власному виробництві, пропонуємо вигідні ціни, швидку реалізацію, доставку і монтаж по Україні.
Виготовлення металоконструкцій для сонячних панелей
Металоконструкції для монтажу сонячних станцій – це сталеві каркасні опори, виготовлені індивідуально під задану кількість та габарити панелей. Каркас складається з вертикальних С-подібних стійок, горизонтальних та похилих П-образних розкосів та напрямних. Матеріал – холоднокатаний сталевий профіль S235 / S355 з антикорозійним захистом методом гарячого цинкування. Для кріплення використовуються оцинковані метизи. Технологія виготовлення:
- лазерна або плазмова різка – розкрій сталевого профілю на верстатах з ЧПУ;
- свердління отворів, формування пазів для кріплення та регулювання кута;
- гаряче цинкування для захисту від корозії методом занурення профілю у розплавлений цинк.
Типи конструкцій для сонячних електростанцій
Ефективність генерації електроенергії сонячними станціями напряму залежить від кута нахилу. Оптимально, якщо панелі нахилені безпосередньо до спрямованих сонячних променів. Найпростіший спосіб контролювати кут нахилу – обрати найбільш вигідне положення та зафіксувати модулі. Для більшої ефективності система оснащується механізмами для регулювання кута – панелі можна повертати в потрібне положення залежно від часу доби. Можна автоматизувати цей процес та встановити спеціальні трекери, які будуть стежити за рівнем освітлення та автоматично повертати панелі в потрібному напрямку.
Фіксовані системи
Найбільш поширений тип сонячної станції – фіксована система, яка монтується на стаціонарних металоконструкціях. При розрахунку кута нахилу враховується добова освітленість, зміна сезонів, річні норми виробництва електроенергії. Панелі монтуються на жорсткий металокаркас без додаткових застосувань – це найпростіший спосіб, який дозволяє будувати недорогі наземні та дахові СЕС. Хоча фіксована станція частково втрачає потенціал за рахунок статичного кута, але в регіонах з великою кількістю сонячних днів такого рішення цілком достатньо. Переваги:
- мінімальні капітальні витрати на старті;
- просте обслуговування без залучення вузьких спеціалістів;
- швидке виготовлення та монтаж.
Конструкції з регульованим кутом нахилу
Якщо потрібно підвищити генерацію та отримувати максимально можливий обсяг електроенергії протягом цілого року, каркас оснащується поворотною системою для регулювання кута нахилу. Регулювання потребує активного моніторингу, що робить систему менш автономною. Але за ціною, ефективністю та функціональністю такий варіант є золотою серединою між стандартними фіксованими станціями та інноваційними СЕС з трекерами. Витрати на виготовлення поворотних механізмів окупаються за рахунок підвищення виробітки електроенергії. Переваги:
- можливість регулювання кута залежно від положення сонця протягом доби та при зміні сезонів;
- збільшення генерації без залучення автоматики;
- простіше обслуговування порівняно з станціями на трекерах.
Трекери
Значно підвищити ефективність сонячної станції в регіонах з недостатнім освітленням можна за рахунок засобів автоматизації – спеціальних трекерів, які відстежують рух сонця протягом доби. Система оснащується поворотними механізмами, електродвигунами та редукторами, які керують переміщенням панелей за заданим алгоритмом протягом доби. Цифровий контролер аналізує сигнал датчика та подає команду на зміну кута. Панелі постійно обертаються навколо однієї або двох осей, щоб захопити більше сонячної енергії та збільшити генерацію. Трекери оснащуються системами блокування на випадок аварії або негоди та підключаються до резервних джерел живлення, які забезпечують автономність станції. Ціна СЕС з трекерами більш висока, але витрати окупаються за рахунок збільшення генеранії на 20-40%. Переваги:
- максимальний приріст генерації порівняно з іншими типами;
- автоматичне регулювання кута без участі оператора;
- можливість індивідуальних налаштувань для забезпечення потреб конкретної станції.
Як обрати оптимальний тип?
Вибір типу опор для сонячних панелей ґрунтується на економічних розрахунках – необхідно порівняти річну генерацію кожного типу, оцінити термін окупності, визначити пріоритети та масштаби проєкту. На це впливають кілька факторів:
- кліматичні особливості регіону, параметри інсоляції, кількість сонячних днів на рік, розташування ділянки під будівництво СЕС, вітрові та снігові навантаження;
- потреба споживача в генерації енергії – основне чи резервне джерело;
- фінансовий пріоритет – швидка окупність при мінімальних інвестиціях або економія у довготривалій перспективі;
- бюджет на монтажні роботи;
- можливості технічного обслуговування – станції з автоматичним регулюванням кута потребують регулярного сервісу та контролю, фіксований металокаркас найпростіший в обслуговуванні;
- габарити та масштаби установки – приватні домогосподарства чи промислові масштаби.
Фіксовані каркаси для сонячних панелей – поширене рішення для приватних будинків та невеликих підприємств, які працюють в умовах достатньої інсоляції. Середній сегмент комерції та виробництва обирає станції з регулюванням кута, які дають більше перспективної економії. Генерація у промислових масштабах відбувається на автоматизованих сонячних електростанціях, оснащених одноосьовими та двоосьовими трекерами руху сонця для автоматичної зміни кута нахилу панелей. Початкові інвестиції більш високі, але швидко окупаються за рахунок значної економії.
Проектування металоконструкцій для сонячних станцій
Розрахунок навантажень
При розрахунку навантажень на металоконструкції для СЕС враховуються вітрові та снігові навантаження, вага фотоелектричних модулів та допоміжного обладнання, властивості грунту при наземному розміщенні, матеріал покрівлі при встановленні панелей на даху. Станції з трекерами проєктуються з урахуванням тертя, вібрації, динамічних та ударних навантажень під час роботи мотор-редукторів та рухомих поворотних механізмів. Для систем з регульованим кутом навантаження розраховуються для всіх варіантів орієнтації сонячних панелей. Професійні інженерні розрахунки мають на меті перевірити міцність кріплень, відсутність прогинів та деформацій під навантаженнями, стійкість до тиску вітру і снігу.
Стандарти та нормативи (ДСТУ, EN, IEC)
Проєктування металоконструкцій для сонячних станцій регулюється державними та міжнародними стандартами:
- ДБН В.1.2-2:2006 Навантаження і впливи. Норми проектування;
- ДСТУ 7503:2014 Геліоенергетика. Станції фотоелектричні. Терміни та визначення понять;
- ДСТУ EN IEC 61215-1-1:2022 Наземні фотоелектричні (PV) модулі. Атестація конструкції та схвалення типу.
- ДБН В.2.5-16-99 Інженерне обладнання споруд, зовнішніх мереж. Визначення розмірів земельних ділянок для об’єктів електричних мереж;
- СОУ НЕК 341.001:2019 Вимоги до вітрових та сонячних електростанцій при їх роботі паралельно з об’єднаною енергетичною системою України;
- ДСТУ 8635:2016 Геліоенергетика. Площадки для фотоелектричних станцій. Приєднання станцій до електроенергетичної системи;
- ДСТУ EN IEC 61730-1:2018 Визначення безпеки фотоелектричних модулів. Частина 1. Вимоги до конструкції;
- ДСТУ-Н Б EN 1991-1-4:2010 Єврокод 1. Дії на конструкції. Частина 1-4. Загальні дії. Вітрові навантаження;
- ДСТУ-Н Б EN 1991-1-3:2010 Єврокод 1. Дії на конструкції. Частина 1-3. Загальні дії. Снігові навантаження.
Захист від корозії
Важливим етапом виготовлення конструкцій для сонячних панелей є антикорозійний захист. Металеві опори, каркаси та кріплення піддаються гарячому цинкуванню – занурюються у розплав цинку при температурі близько 460 градусів. На поверхні утворюється міцний захисний шар, який складається з кількох фаз залізо-цинкового сплаву та чистого цинку. Завдяки такій структурі покриття не відшаровується, не деформується, не стирається. Термін служби металоконструкцій для сонячних електростанцій становить понад 50 років залежно від умов експлуатації. Цинкове покриття не піддається впливу вологи, ультрафіолету, перепадів температур, ожеледі, снігових навантажень. Технологія цинкування методом занурення дозволяє оцинковувати великі партії металевого профілю в стислі терміни.
Монтаж опор для сонячних панелей
Елементи каркасу зі сталевого профілю виготовляються на заводі металоконструкцій та постачаються на об’єкт для виконання монтажних робіт. Монтаж виконується швидко та з мінімальними трудовитратами за принципом конструктора – кожен профіль має точні розміри, оснащується комплектом кріплень та монтажними отворами. Порядок монтажу залежить від способу розміщення панелей – наземний або даховий.
Наземні станції
Металоконструкції встановлюються безпосередньо на грунт, розміщуються на вільній відкритій ділянці без забудови та затінених ділянок. Монтуються на бетонний або пальовий фундамент. Мають стабільну конструкцію та стійкість до вітрових навантажень. Монтуються без обмежень в куті нахилу та орієнтації модулів для максимально ефективної роботи системи. При проєктуванні враховується тип грунту та кліматичні особливості регіону. Етапи монтажу – влаштування фундаменту, встановлення вертикальних опорних стійок та поперечного напрямного профілю.
Дахові станції
Дахові конструкції призначені для монтажу СЕС на покрівлі – така схема дозволяє зекономити простір та встановити модулі у компактному положенні з вигідною орієнтацією до сонця. Системи кріплення проєктуються під будь-який тип покрівельного матеріалу – профнастил, руберойд, мембрану, металочерепицю. Конструкція опор залежить від типу даху – плоский або похилий. Етапи монтажу – вкручування гвинт-шурупів у покрівельний матеріал, встановлення несучого опорного профілю, монтаж напрямних для кріплення панелей.
Термін служби
Термін служби металоконструкцій для кріплення сонячних панелей залежить від якості виготовлення, монтажу та антикорозійного захисту. Захист від корозії гарячим цинкуванням збільшує термін експлуатації каркасів, опор та кріплень до 50+ років залежно від умов експлуатації, вітрових та снігових навантажень, ваги та габаритів сонячних панелей, допоміжного обладнання, електроприводу та систем автоматики. Металоконструкції – це найбільш довговічний та надійний елемент станції, який служить довше, ніж фотоелементи, інвертори і трекери.
Вартість металоконструкції для сонячних панелей
Вартість виготовлення металокаркасу та кріплення для СЕС розраховується залежно від наступних факторів:
- габарити та вага сонячних панелей;
- спосіб розташування станції – наземна чи дахова (плоский чи скатний дах);
- тип конструкції – фіксована, з регульованим кутом або на трекерах;
- марка сталі, тип металевого профілю;
- вимоги до антикорозійного захисту і товщини цинкового покриття;
- вітрові та снігові навантаження;
- геометрія та конструктивні параметри каркасу – кут нахилу, крок напрямних, кількість опор;
- оснащення поворотним механізмом;
- тип фундаменту (для наземних систем);
- складність доставки і монтажу;
- обсяг замовлення металоконструкцій;
- масштаби станції – для приватних, комерційних чи промислових потреб.
Замовити металоконструкції для СЕС
Наш завод ДП-Україна займається виробництвом металоконструкцій для енергетичних об’єктів. Одним з затребуваних напрямків нашої роботи є виготовлення опор та каркасів для сонячних станцій зеленої відновлювальної енергетики. Ми надаємо послуги під ключ:
- розрахунок навантажень, проєктування опорних конструкцій для СЕС;
- виготовлення опор, каркасів, напрямних, кріплення на власному виробництві;
- захист від корозії металевого профілю методом гарячого цинкування;
- доставка металоконструкцій по Україні;
- монтаж каркасів наземних і дахових станцій на плоских і скатних покрівлях;
- встановлення фіксованих металоконструкцій, станцій з поворотними механізмами і трекерами;
- гарантійне та післягарантійне обслуговування.
По всіх питаннях звертайтеся у відділ продажів компанії – залиште заявку на сайті або зв’яжіться зручним способом: info@gmt.net.ua, (093) 190 37 47, +38 (093) 127 49 13, +38 (097) 011 49 11.
FAQ
Чи можна встановити сонячні панелі на дах?
Так, це поширена практика – сонячні панелі кріпляться на плоскі і скатні дахи за допомогою спеціальних опорних металоконструкцій.
Чи можна використовувати гвинтові палі?
Так, це надійний, простий та зручний спосіб монтажу металевих каркасів для наземних СЕС з мінімальними земляними роботами та без бетонування.
Який зазор між сонячними панелями?
Точний зазор визначає проєктувальник. Середній діапазон – 10…20 мм для вентиляції модулів та компенсації термічного розширення.
Які стандарти регулюють виробництво та монтаж?
Виробництво регулюється спеціальними нормами на сонячні станції та універсальними галузевими стандартами якості та безпеки, які застосовуються до всіх типів сталевих конструкцій.