Крепление солнечных панелей

Крепление — не расходная мелочь. Через него на стропильную систему передаётся вес массива, ветровая и снеговая нагрузка, и через него же кровля либо остаётся герметичной, либо нет.

Панель служит 25–30 лет. Крепёж должен прожить столько же — вместе с кровлей, которую он пробил.

Что определяет выбор

• тип и материал покрытия;
• угол ската;
• состояние кровли и остаточный ресурс;
• шаг и сечение стропил;
• снеговой и ветровой район;
• размер и вес конкретной панели;
• схема раскладки и точки прижима.

Последний пункт важнее, чем кажется. Производитель указывает зоны прижима — участки рамы, за которые модуль можно держать. Зажим вне этих зон создаёт изгибающий момент на стекле, и трещины появляются не сразу, а через несколько снеговых сезонов.

Скатная кровля

Способ крепления определяется покрытием.

Фальцевая кровля — единственный случай, когда кровля вообще не пробивается: зажим держится за сам фальц. Это лучший вариант из возможных.

Схема узла на скате:

Плоская кровля

Два подхода: балластная конструкция и механическое крепление.

Балласт не пробивает кровлю — конструкция удерживается весом. Но вес надо посчитать: балласт добавляется к снеговой нагрузке и к нагрузке от самих панелей.

Механическое крепление легче, но требует прохода через кровельный пирог с герметизацией — на плоской кровле это сложнее, чем на скатной.

Плюс плоской кровли в том, что ориентацию и угол можно выбрать любые. Минус — панели, поставленные под углом, затеняют друг друга, и между рядами нужен проход. Это уменьшает число панелей на той же площади.

Угол наклона

Угол влияет на три вещи, и оптимум для каждой разный.

Максимум за год — угол примерно равен широте минус 5–10°. Для Москвы это около 40°.

Максимум зимой — угол больше, ближе к 55–60°: солнце низко, и крутая панель ловит его лучше. Для автономной станции, которая считается по декабрю, это важнее годовой суммы — разбор в материале про зиму.

Сход снега — от 30–35° снег начинает сходить сам. На пологом скате панель зимой стоит под сугробом и не даёт ничего.

Практический вывод для средней полосы: угол ската частного дома (обычно 25–45°) почти всегда приемлем, и переделывать его ради нескольких процентов не стоит. Отклонение от оптимума на 10° стоит около 2 % годовой выработки — меньше, чем стоит конструкция для его исправления.

Вентиляция

Зазор между панелью и кровлей нужен для охлаждения. Панель теряет около 0,3 % мощности на каждый градус нагрева выше 25 °С, и разница между вентилируемым и невентилируемым монтажом на жарком скате доходит до нескольких процентов.

Зазор в 8–12 см обычно достаточен. Наглухо прижатый к тёмной кровле массив греется сильнее и работает хуже.

Четыре ошибки

Выбрать крепёж без учёта покрытия. Универсального крепежа нет: то, что держится на фальце, не встанет на металлочерепицу.

Нарушить гидроизоляцию. Протечка обнаруживается через сезон, а её причина — под массивом панелей.

Не посчитать снег и ветер. Ветер работает на отрыв, снег — на прижим. Считать надо оба, и по своему району.

Смонтировать так, что не обслужить. Массив без прохода — это массив, который нельзя ни почистить, ни осмотреть, ни частично снять.

Что обычно спрашивают

Можно ли ставить панели на любую крышу?

Нет. Проверяют состояние покрытия, несущую способность и остаточный ресурс кровли. Кровля, которой осталось пять лет, — это повод сначала её перекрыть.

Нужен ли отдельный проект крепления?

Для массива на несколько десятков модулей, для плоской кровли и для сложных ветровых условий — да. Для трёх панелей на дачном скате — достаточно расчёта по узлам производителя крепежа.

Влияет ли крепление на выработку?

Да, через три вещи: угол, ориентацию и вентиляцию. Первые две задаются кровлей, третья — самим креплением.