Каркас для сонячних панелей своїми руками: чи варто робити самостійно

При встановленні СЕС потрібен каркас для сонячних панелей, який надійно фіксує модулі та забезпечує правильне розташування панелей під оптимальним до сонця, кутом.

Каркаси бувають різних типів, і який підходить для того чи іншого сценарію, залежить від особливостей СЕС. До каркасу висуваються певні вимоги – він повинен бути не тільки надійно закріпленим на поверхні, а й міцним, стійким до навантажень.

Важливо! Каркас повинен бути розрахований на вагу сонячних батарей, тип поверхні та мати міцні кріплення.

Фото. Сонячні панелі

Чи варто робити каркас для сонячних панелей своїми руками

Каркас для сонячних панелей може бути виготовлений своїми руками, але якщо мова йде про невеликі наземні системи. Потрібно розуміти, що каркас є не просто рамою, на яку встановлюються модулі. Конструкція повинна витримувати:

• вагу сонячних батарей;
• сильний вітер;
• снігові навантаження;
• температурні зміни;
• забезпечувати правильний кут нахилу модулів.

Якщо це дахова система, необхідно додатково врахувати міцність даху та наскільки надійними є кріплення.

Перед виготовленням саморобного каркаса бажано отримати консультацію фахівців, а для великих, дахових і комерційних СЕС – використовувати проєктне рішення та сертифіковані системи кріплення.

Отже, для СЕС невеликого розміру DIY може бути доцільним, але для великих чи дахових сонячних станцій слід використовувати готові монтажні системи та професійний розрахунок.

У яких випадках саморобний каркас може мати сенс

Для невеликих наземних станцій, окремих сонячних батарей, за умови простоти конструкції та доступності її обслуговування, каркас, зроблений своїми руками, може мати сенс. Цей варіант буде доречним, якщо є можливість зробити креслення каркаса для сонячних панелей та з точністю врахувати розміри модулів і навантаження, а також є досвід роботи з металом, інструментом та кріпленнями.

Не варто думати, що саморобний каркас для сонячних панелей буде дешевшим. Економія може звестись нанівець завдяки:

• витратам на метал, інструменти та кріплення;
• фарбування або оцинкування;
• переробкам, які можуть виникнути.

Якщо дах складний, саморобні каркаси не варто розглядати, як альтернативу. Адже помилки можуть стати причиною пошкодження покрівлі, появи протікань.

Фото: Металевий каркас для сонячних панелей

Коли краще не робити каркас самостійно

Якщо покрівля складна, будинок високий, кількість панелей велика чи сонячна станція дахова, в таких випадках не варто виготовляти каркас для сонячних панелей самостійно. Для регіонів з сильними вітрами та значними снігопадами, що створюють сильні навантаження, доцільно використовувати готові системи кріплень. Вони будуть більш безпечними.

Якщо сонячна електростанція є комерційною, в такому випадку всі розрахунки та проєктування каркасу повинні виконуватись лише професіоналами. Помилки в розрахунках або кріпленні, що призводять до пошкодження модулів, даху чи кабелів, появи протікань, зриву конструкції вітром чи проблем з гарантією на обладнання, можуть обійтись дорожче, ніж купівля готового каркасу.

Які бувають конструкції для сонячних панелей

1. Дахові. Монтуються на дахах приватних та комерційних будівель (похилих або плоских). Будь-які роботи на даху та з металоконструкціями мають виконуватися з дотриманням правил безпеки.
2. Наземні. Встановлюються на ґрунті, підходять для приватних і великих СЕС.
3. Фасадні (настінні). Прикріпляються до стін будівель. Використовуються, якщо встановлення на даху неможливе або не є доцільним.
4. Регульовані. Дозволяють змінювати кут нахилу панелей, щоб використовувати сонячне випромінювання більш ефективно.

 

Фото. Типи конструкцій для сонячних панелей

Даховий каркас для сонячних панелей

Каркас для сонячних панелей своїми руками на дах підбирається з урахуванням:

1. Типу покрівлі.
2. Кута нахилу даху.
3. Необхідності відступів.
4. Способу кріплення (конструкція не повинна пошкоджувати покриття, а надійно фіксувати панелі та забезпечувати герметичність у місцях кріплення).
5. Навантажень (снігових, вітрових).

Важливе значення має також і можливість обслуговування панелей (огляд та очищення, ремонт).

Фото. Даховий каркас для сонячних панелей

Наземна конструкція для сонячних панелей

Наземна конструкція для сонячних панелей забезпечує легкий доступ до сонячних панелей, тому часто такий варіант є простішим та більш зручним. Але при такому способі монтажу важливе значення мають:

• правильний фундамент;
• опори;
• палі;
• баласт.

Також наземні конструкції для сонячних панелей повинні бути захищені від перекосу, просідання грунту.

 

Фото: Наземний каркас для сонячних панелей

Настінне або фасадне кріплення

При фасадному, настінному методі кріплення сонячних панелей необхідно враховувати:

• несучу здатність стіни;
• надійність кріплень;
• вітрове навантаження;
• загальну вагу всієї конструкції.

Кріплення сонячних панелей на стіну виконується в разі, якщо немає можливості встановити сонячні батареї на даху чи ґрунті. При вертикальному розміщенні панелей генерація зазвичай нижча, ніж при оптимальному кут нахилу. Але фасадне кріплення більш практичне при обмеженому просторі.

Фото: 

Регульований каркас

Регульований каркас для сонячних панелей, який дозволяє змінювати кут нахилу панелей, буде ефективним сезонно, завдяки кращому використанню сонячного випромінювання. Але можливість регулювання ускладнює конструкцію, адже в ній більше кріплень, рухомих вузлів, навантажень та вищі вимоги до надійності.

Фото: Регульований каркас для сонячних панелей

Що потрібно врахувати перед виготовленням каркаса

Перш ніж купувати метал або профіль для виготовлення каркаса, необхідно оцінити важливі фактори – умови встановлення та характеристики сонячних панелей. Універсальних розмірів каркасу не існує, адже вони залежать від місця монтажу та навантажень, конкретних панелей.

Основні фактори, які повинні враховуватись, це:

• кількість батарей, їх розміри та вага;
• кут нахилу панелей та орієнтація відносно сонця;
• тип даху та його покриття, тип ґрунту;
• тип модулів і рекомендовані виробником точки кріплення;
• захист металу від корозії;
• снігове навантаження та можливість накопичення снігу в нижній частині панелей;
• вітрове навантаження в певному регіоні чи місцевості;
• можливість очищення, огляду та ремонту;
• доступ до конструкції, безпечне прокладання кабелів, заземлення.

Рис.: Що врахувати перед виготовленням каркаса

Креслення каркаса для сонячних панелей: чому немає одного універсального варіанта

При виготовленні конструкції самостійно, не слід використовувати готове креслення, взяте «наосліп» з інтернету. Конструкція під сонячні панелі повинна відповідати:

• конкретним сонячним панелям;
• вазі і розміру модулів;
• місцю встановлення;
• висоті, куту нахилу батарей;
• типу основи;
• матеріалу;
• регіональним навантаженням (вітровим, сніговим).

Грамотно виконане креслення каркаса для сонячних панелей – це таке, яке містить габарити панелей, тип профілю та відстані між профілями, вузли, точки кріплення та спосіб фіксації, кут нахилу, опори. Також важливо враховувати фундамент, баласт, анкери, запас для вентиляції та можливість доступу для обслуговування.

Але вказані поради є лише рекомендованими – вони не замінюють професійний інженерний розрахунок.

Матеріали для каркаса: сталь, алюміній, оцинкований профіль

Матеріали, що використовуються для виготовлення каркаса, мають певні експлуатаційні особливості.

1. Сталь. Доступний матеріал, який завдяки міцності підходить для наземних та інших конструкцій, де передбачається велике навантаження. Якщо чорний метал без захисного покриття, він швидко іржавіє (кородує), тому важливим є фарбування або нанесення додаткового захисту від вологи.
2. Алюміній. Є легким, стійким до корозії металом, зручний у монтажі, тому й використовується для каркасу. Алюмінієві профілі дорожчі по ціні, їхня міцність повинна підбиратись відповідно до навантажень.
3. Оцинкований профіль. Це сталь з нанесеним на поверхню цинковим покриттям, яке захищає метал від корозії. Є практичним варіантом для каркасів, що встановлюються під відкритим небом. Але слід враховувати, що можливі пошкодження оцинкування в місцях різання або свердління потрібно захищати.
4. Дерево. Для постійного каркаса СЕС зазвичай менш практичне. Деревина чутлива до впливу вологи, може деформуватися, без регулярного захисту матеріал не довговічний.

Отже, не можна однозначно сказати, який матеріал – металоконструкції для сонячних панелей чи деревина для каркаса, є кращим або гіршим. Вибір залежить від умов та способу монтажу, бюджету, навантажень.

Каркас для сонячних панелей на дах: головні ризики

При встановленні каркаса для сонячних панелей на дах важливо приділяти особливу увагу стану покрівлі, кріпленням. Неправильний монтаж призводить до таких ризиків, як:

• неправильні точки кріплення;
• пошкодження покрівлі та поява протікань;
• недостатній зазор для вентиляції;
• складність доступу для обслуговування;
• додаткове навантаження на дах при сильних вітрах.

Таким чином, для каркасу на дах краще використовувати спеціалізовані кріплення та проконсультуватись з професійними монтажниками.

Особливо обережно потрібно ставитися до дахового монтажу – помилки в кріпленні можуть пошкодити покрівлю, створити протікання або знизити безпеку конструкції під час сильного вітру.

Наземна конструкція для сонячних панелей: простіше, але не без нюансів

Наземні конструкції для сонячних панелей мають ряд переваг. Це:

1. Легший доступ до конструкції.
2. Більш просте обслуговування.
3. Можливість вибору кута нахилу і орієнтації панелей.
4. Відсутність ризику пошкодження даху.

Але для таких каркасів характерні й певні нюанси. Для надійності конструкції потрібна основа, палі або фундамент. Також необхідно забезпечити захист від перекосу, обрати наземне кріплення сонячних панелей, правильні відстані між рядами, щоб не було затінення, забезпечити безпечну прокладку кабелів.

Кріплення сонячних панелей на стіну або вертикальну поверхню

Якщо для встановлення сонячних панелей немає місця на даху чи землі, виконується монтаж сонячних панелей на стіну. Ефективність при вертикальному розміщенні може бути меншою через неоптимальний кут до сонця.

Перш ніж виконати монтаж, варто перевірити несучу здатність стіни, вітровому навантаженні та надійності кріплень. Також потрібно забезпечити доступ для обслуговування.

Типові помилки при самостійному виготовленні каркаса

При виготовленні каркаса для сонячних панелей своїми руками слід знати типові помилки, щоб уникати їх. Серед основних:

1. Не враховується вага всіх панелей та запас міцності.
2. Не враховується вітрове навантаження.
3. Не передбачене снігове навантаження та сходження снігу.
4. Використання занадто тонкого профілю або слабких кріплень.
5. Виготовлення каркасу без вентиляційного зазору.
6. Встановлення панелей занадто горизонтально, що призводить до накопичення на їх поверхні бруду та снігу. Це призводить до зниження ефективності.
7. Відсутність захисту металу від корозії.
8. Закріплення панелей в зонах, які є не рекомендованими.
9. Відсутність доступу для огляду панелей та їх обслуговування.
10. Не враховуються гарантійні вимоги виробника панелей і кріплень.

Саморобний каркас чи готова система кріплення: що вигідніше

На перший погляд каркас для сонячних панелей своїми руками може здаватися дешевшим. Але якщо рахувати не лише вартість профілю, а повну собівартість конструкції, різниця з готовою системою може виявитися суттєвою.

До вартості, крім ціни матеріалу, додатково слід включати:

• роботу та інструменти;
• фарбування;
• кріплення;
• переробки, які потрібно буде виконувати;
• ризик пошкоджень;
• відсутність гарантії;
• зниження довговічності.

Також час, який буде витрачений на виготовлення каркасу, теж є важливим ресурсом, який потрібно враховувати.

Отже, саморобний каркас може бути більш дешевим на старті, але готове рішення часто виграє за сумісністю, швидкістю монтажу, безпекою та передбачуваністю.

Фото: Саморобний каркас для сонячних панелей

 

Фото: Готова система кріплення

 

Висновок: чи варто робити каркас для сонячних панелей самостійно

Для невеликих наземних конструкцій з простим доступом, каркас, виготовлений своїми руками може бути виправданим рішення, але якщо ви розумієтесь на навантаженні та маєте відповідні навички.

Для даху, великих сонячних станцій, при складних умовах монтажу та для тривалої експлуатації, краще обрати готову систему або звернутися за допомогою до фахівців.

В Solar Energy професіонали допоможуть підібрати сонячні панелі, інвертор, АКБ для СЕС чи готове рішення під конкретний об’єкт, щоб система працювала ефективно та безпечно.