Jakie są rodzaje konstrukcji montażowych pod panele fotowoltaiczne?

Jakie są rodzaje konstrukcji montażowych pod panele fotowoltaiczne?
Autor Adam Witkowski
Adam Witkowski21.09.2023 | 7 min.

Montaż paneli fotowoltaicznych wymaga odpowiedniej konstrukcji, która zapewni stabilność i bezpieczeństwo całej instalacji. Istnieje kilka podstawowych rodzajów takich konstrukcji, które różnią się sposobem montażu i miejscem posadowienia.

Konstrukcje dachowe

Systemy mocowane do dachu

Jedną z najpopularniejszych metod montażu paneli PV jest instalacja na dachu budynku. W tym przypadku, konstrukcję mocuje się bezpośrednio do dachu za pomocą systemu haków, kotew lub śrub. Pozwala to na maksymalne wykorzystanie powierzchni dachu oraz zapewnia dużą stabilność. Przy mocowaniu do dachu należy jednak pamiętać o zachowaniu odpowiednich odstępów między panelami, aby umożliwić wentylację i cyrkulację powietrza. Dodatkowo istotne jest uszczelnienie miejsc montażu, aby nie dopuścić do przecieków.

Systemy balastowe

Kolejną metodą montażu paneli fotowoltaicznych na dachach jest system balastowy. Polega on na obciążeniu paneli specjalnymi betonowymi bloczkami, które stabilizują całą konstrukcję. Zaletą tego rozwiązania jest łatwy i szybki montaż - nie wymaga ono ingerencji w pokrycie dachowe. Wadą może być większy ciężar konstrukcji i mniejsza odporność na silny wiatr w porównaniu z systemami mocowanymi mechanicznie.

Systemy bezpośredniego montażu

Kolejna możliwość to montaż paneli w technologii BIPV, czyli bezpośrednio w strukturę dachu. Specjalne moduły PV są wtedy integralną częścią pokrycia dachowego, zastępując tradycyjne materiały, takie jak dachówka. Rozwiązanie to pozwala na bardzo estetyczną i jednolitą bryłę dachu. Wymaga jednak już projektu technicznego dostosowanego do takiej konstrukcji i większych nakładów finansowych.

Konstrukcje gruntowe

Fundamenty punktowe

Konstrukcje gruntowe wykorzystują bezpośrednie posadowienie na gruncie działki. Najprostszym rozwiązaniem są prefabrykowane fundamenty punktowe. Są to żelbetowe stopy posadowione w gruncie, do których mocuje się pionowe profile nośne. Fundamenty takie nie wymagają skomplikowanych prac ziemnych, a ich montaż jest szybki i nieskomplikowany. W zależności od warunków gruntowych i wielkości instalacji można zastosować fundamenty o różnych rozmiarach i nośności.

Fundamenty liniowe

Bardziej zaawansowanym rozwiązaniem są fundamenty liniowe w postaci prefabrykowanych belek żelbetowych. Umożliwiają one budowę dłuższych ciągów konstrukcji dla większych systemów fotowoltaicznych. Montaż wymaga już wykopania rowów i posadowienia belek na odpowiedniej głębokości poniżej strefy przemarzania. Zapewnia to większą stabilność i sztywność konstrukcji.

Konstrukcje wbijane

Na terenach o słabszym gruncie można zastosować konstrukcje wbijane, np. śruby fundamentowe lub pale. Pozwalają one na posadowienie nawet na gruntach niestabilnych czy podmokłych. Montaż polega na wwibrowaniu lub wkręceniu elementów na odpowiednią głębokość, a następnie zamocowaniu do nich konstrukcji wsporczej. Rozwiązanie wymagające specjalistycznego sprzętu, ale dające pewne posadowienie w trudnych warunkach terenowych.

Konstrukcje naziemne

Wolnostojące

Na otwartym terenie możliwe jest zastosowanie konstrukcji wolnostojących, nie wymagających fundamentów. Są to zazwyczaj metalowe profile zamocowane do siebie w układzie ramowym, zapewniające sztywność całej konstrukcji. Dla zwiększenia stabilności dolne elementy ramy można obciążyć balastem w postaci betonowych bloczków. Zaletą takich konstrukcji jest szybki montaż, demontaż i możliwość relokacji. Wadą - podatność na silne podmuchy wiatru.

Z kotwieniem

Aby zwiększyć stabilność konstrukcji wolnostojących na otwartej przestrzeni, można zastosować dodatkowe kotwy gruntowe. Są to śruby lub paliki, które zakotwia się w gruncie, a następnie łączy z ramach nośną paneli. Kotwy znacząco zwiększają odporność na parcie wiatru i warto je stosować w mocno wietrznych lokalizacjach.

Z obciążeniem

Innym sposobem na unieruchomienie konstrukcji wolnostojącej jest zastosowanie obciążników. Najczęściej wykorzystuje się do tego celu betonowe bloczki, które montuje się na dolnych profilach ramy. Ciężar obciążników zapobiega przewróceniu konstrukcji przez wiatr. Im większy ciężar, tym lepsza stabilność, jednak należy pamiętać o ograniczeniu obciążenia fundamentu przez konstrukcję.

Konstrukcje wodne

Jakie są rodzaje konstrukcji montażowych pod panele fotowoltaiczne?

Pływające

Na zbiornikach i akwenach wodnych możliwe jest zastosowanie konstrukcji pływających dla paneli fotowoltaicznych. Są one montowane na specjalnych platformach unoszących się na powierzchni wody, zakotwiczonych w dnie zbiornika. Platformy składają się zazwyczaj z prostych modułów, które można dowolnie łączyć i skalować w zależności od wielkości instalacji. Zapewniają one stabilność paneli przy zmiennym poziomie lustra wody.

Stacjonarne

Możliwe jest również posadowienie konstrukcji na stałe w dnie zbiornika. Wykorzystuje się do tego typowe pale lub śruby fundamentowe, które są wbijane w dno, a następnie łączone ze sztywną konstrukcją wsporczą. Rozwiązanie to wymaga już prac technicznych pod wodą, ale zapewnia absolutną stabilność paneli przy bardzo silnych falach i wietrze.

Hybrydowe

W niektórych przypadkach stosuje się rozwiązania hybrydowe łączące cechy konstrukcji pływających i stacjonarnych. Pozwalają one na montaż na pływającej platformie, która jednocześnie jest zakotwiczona linami w dnie zbiornika. Daje to większą swobodę ruchu i dyslokacji pod wpływem falowania wody przy zachowaniu stabilności całości.

Dodatkowe elementy

Profile aluminiowe

Podstawowym materiałem stosowanym do budowy większości powyższych konstrukcji są aluminiowe profile montażowe. Wyróżnia je duża wytrzymałość przy stosunkowo niskiej wadze, co ułatwia montaż i demontaż. Profile aluminiowe są odporne na korozję i zapewniają sztywność konstrukcji przez wiele lat. Występują w standardowych wymiarach dostosowanych do popularnych systemów montażowych paneli fotowoltaicznych.

Systemy mocowań

Istotnym elementem każdej konstrukcji są zastosowane systemy mocowań paneli fotowoltaicznych. Wykorzystuje się zaciski, klemmy lub wsporniki dostosowane do konkretnych modeli paneli. Pozwalają one na szybki i pewny montaż modułów PV do profili konstrukcji. Stosuje się rozwiązania umożliwiające regulację położenia paneli, aby zapewnić optymalną ich orientację.

Przewody i złącza

Nieodłącznym elementem instalacji fotowoltaicznej są okablowanie i złącza elektryczne. Przewody muszą być odpowiednio dobrane do prądów i napięć występujących w instalacji. Istotna jest również odpowiednia ochrona kabli przed uszkodzeniami mechanicznymi i działaniem czynników atmosferycznych. Złącza z kolei gwarantują pewne i trwałe połączenia elektryczne pomiędzy modułami i pozostałymi elementami instalacji PV.

Podsumowanie

Podstawą każdej instalacji fotowoltaicznej jest solidna i stabilna konstrukcja montażowa. Na rynku dostępnych jest wiele różnych rozwiązań, począwszy od prostych systemów dachowych, poprzez konstrukcje gruntowe, na zaawansowanych technicznie fundamentach wodnych skończywszy. Wybór odpowiedniego wariantu zależy od lokalnych uwarunkowań, wielkości instalacji i oczekiwanej trwałości. Niezależnie od zastosowanego rozwiązania, kluczowe jest zastosowanie wysokiej jakości komponentów i staranne wykonanie montażu. Pozwoli to na bezproblemową eksploatację instalacji przez cały okres jej żywotności.

Najczęściej zadawane pytania

Dla instalacji na dachu najlepiej sprawdzają się systemy mocowane bezpośrednio do konstrukcji dachu za pomocą haków lub śrub. Zapewniają one dużą stabilność i wytrzymałość. Dobrą alternatywą mogą być też systemy balastowe.

Na stabilnym gruncie wystarczą proste punktowe fundamenty prefabrykowane. Przy większych obciążeniach lub słabszym podłożu lepszym rozwiązaniem będą pale lub śruby fundamentowe.

Na większych akwenach najlepsze będą konstrukcje pływające na specjalnych platformach. Na mniejszych zbiornikach można rozważyć systemy stacjonarne, zakotwiczone w dnie.

Najlepiej sprawdzą się profile aluminiowe, które gwarantują wysoką sztywność i odporność na korozję przy niewielkim ciężarze własnym konstrukcji.

Przewody należy poprowadzić w odpowiednich korytkach lub rurkach instalacyjnych, aby zabezpieczyć je przed uszkodzeniami. Należy też zastosować złącza o wysokim stopniu ochrony IP.

5 Podobnych Artykułów:

  1. Jakie firmy montują najlepsze instalacje fotowoltaiczne? Ranking 2023
  2. Właściciele małych instalacji OZE muszą złożyć sprawozdanie do URE
  3. Jak działa i do czego służy licznik energii z fotowoltaiki?
  4. Jak przyłączyć instalację fotowoltaiczną do sieci?
  5. Jak przebiega odbiór techniczny instalacji fotowoltaicznej?
tagTagi
shareUdostępnij
Autor Adam Witkowski
Adam Witkowski

Jako pasjonat fotowoltaiki, przemierzam promieniste szlaki słoneczne w poszukiwaniu wiedzy i innowacyjnych rozwiązań. Na blogu odkryjecie nie tylko techniczne aspekty paneli fotowoltaicznych, ale także inspiracje, jak integrować zrównoważoną energię słoneczną z codziennym życiem.

Oceń artykuł
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
Ocena: 0.00 Liczba głosów: 0

Komentarze (0)

email
email

Polecane artykuły